모듈형 블록체인 이란?

1.  개요

블록체인은 거래 데이터를 안전하게 저장하는 기술이지만, 사용자가 늘어나면서 속도와 처리량(TPS) 문제가 발생합니다.
이 문제를 해결하기 위해 등장한 개념이 **샤딩(Sharding)**이며, 반대로 기존 구조를 유지하는 것이 모놀리식 블록체인(Monolithic Blockchain)입니다.

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2. 모놀리식 블록체인이란?

모놀리식 블록체인은 거래의 실행, 데이터 저장, 합의를 모두 하나의 레이어에서 수행합니다.
대표적으로 비트코인, 이더리움(샤딩 전), 솔라나가 있습니다.

2.1 특징

• 단일 구조 → 실행, 합의, 데이터 저장을 한 체인에서 처리
• 높은 보안성 → 모든 노드가 동일한 데이터를 검증
• 구현 단순성 → 아키텍처가 간단해 이해하기 쉬움

2.2 장점

• 보안성이 매우 높음
• 탈중앙성이 뛰어남
• 체인 구조가 단순해 유지보수가 쉬움

2.3 단점

• 확장성 한계
  → 모든 노드가 같은 데이터를 검증하므로 속도가 느림
• TPS(초당 트랜잭션 수) 제한
  → 사용자 증가 시 네트워크 혼잡 발생
• 높은 수수료
  → 수요 폭증 시 가스비 상승

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3. 샤딩(Sharding)이란?

샤딩은 하나의 거대한 블록체인을 여러 개의 샤드(Shard)로 나누어, 거래를 동시에 병렬 처리하는 방식입니다.
각 샤드는 독립적으로 거래를 처리하지만, 전체 네트워크와 동기화됩니다.

3.1 특징

• 체인을 여러 개의 샤드로 분리
• 샤드마다 거래·데이터·합의를 나눠서 수행
• 전체 네트워크는 루트 체인(Beacon Chain 등)이 관리

3.2 장점

• 처리 속도 증가
  → 샤드가 병렬로 작동해 TPS가 비약적으로 상승
• 비용 절감
  → 혼잡도가 낮아져 가스비가 낮아짐
• 확장성 확보
  → 사용자 수가 늘어나도 대응 가능

3.3 단점

• 구현 난이도↑
  → 샤드 간 데이터 동기화, 합의 구조가 복잡
• 보안 분산 위험
  → 샤드가 많아질수록 해킹 대상이 늘어남
• 샤드 간 통신 지연
  → 서로 다른 샤드 간 거래(크로스샤드 트랜잭션)에서 속도 저하 가능

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4. 샤딩과 모놀리식 비교

구조	단일 체인 구조	다중 샤드 구조
거래 처리 방식	순차 처리	병렬 처리
TPS 처리량	낮음 (~15 TPS)	높음 (수천 TPS 이상 가능)
보안성	매우 높음	샤드 보안 분산 위험 존재
구현 난이도	쉬움	복잡함
비용	사용자 증가 시 비싸짐	상대적으로 저렴함
대표 예시	비트코인, 솔라나, 이더리움(구버전)	이더리움 2.0, Zilliqa

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5. 이더리움 2.0과 샤딩

샤딩의 대표적인 예시가 바로 이더리움 2.0(Beacon Chain)입니다.

• 기존 이더리움은 초당 15 TPS → 샤딩 도입 후 수천 TPS 가능
• 샤드를 64개로 분리해 병렬 처리
• 네트워크 혼잡 완화 + 수수료 절감 효과 기대

6. 마무리

샤딩은 블록체인의 확장성을 증가 시키면서, 비용도 줄여주는 좋은 기술이지만, 샤딩이 꼭 정답만은 아닙니다. 솔라나 처럼 고사양의 노드에서 병렬 처리하는 경우도 있고, 이더리움 레이어2 처럼 롤업과 같이 쓰이기도 합니다. 특히 롤업과 같이 쓰이는 방식이 현재 많이 사용되고 있습니다.