안녕하세요, 파라메타(PARAMETA)입니다.

지난 포스트에서는 ‘파라메타 프레임워크(Parameta Framework)’의 탄생 배경과 전체적인 구성에 대한 내용을 다뤘습니다. 연결해 이번 포스트에서는 ‘파라메타 프레임워크’의 구성 요소 하나하나에 대해서 조금 더 상세히 알아보겠습니다.

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파라메타 프레임워크 소개 1 – 파라메타 프레임워크란?

파라메타 프레임워크 구성 요소

Blockchain Core – loopchain

‘파라메타 프레임워크’의 첫 번째 구성 요소는 블록체인 코어인 루프체인입니다. 블록체인 사업 초기부터 다른 오픈 소스를 이용하지 않고 자체적으로 개발한 루프체인은 블록체인의 기본인 분산저장, 보안성, 탈중앙성을 지키면서도 성능을 크게 향상시킨 블록체인 코어 엔진입니다.

PBFT 기반의 합의 알고리즘으로 빠른 finality와 높은 TPS를 제공하고, gossip과 structured network의 장점을 잘 활용한 하이브리드 형태의 p2p network을 자체 구축했습니다. 스마트 컨트랙트는 가장 많은 개발자를 보유한 Python과 Java를 지원하며, 향후에는 Solidity와 WASM까지 제공될 예정입니다. 거버넌스를 별도 개발할 수 있도록 코어에서 분리한 것도 특징이라고 볼 수 있습니다.​

성능을 위해서 PBFT 합의 알고리즘을 사용한 것 외에도, 트랜잭션 병렬 실행(Parallel Execution of Tx)을 통해 처리능력 향상, 멀티채널 기술을 통해 서비스 별로 다른 채널을 할당하여 부하를 분산시킬 수 있도록 설계되었습니다.​

또한, 기본적으로 인터체인 프로토콜 ‘BTP’를 지원할 수 있도록 개발되었습니다. 인터체인은 블록체인 코어에서 부터 지원되어야 그 보안성을 블록체인 만큼 유지할 수 있습니다. 코어에 적용되어 있지 않으면, 보안성을 위해 별도의 검증자 셋(Validator Set)을 적용하게 되는데 이런 경우, 오버헤드이거나 보안이 낮아질 수 밖에 없습니다. 코어에 인터체인 적용되어 있으면 해당 블록체인의 높은 보안성을 유지할 수 있어 기존의 검증자 기반의 브릿지를 이용한 인터체인 보다 더 나은 점이라고 볼 수 있습니다.

Governance & Token economy

거버넌스 구축은 독자적인 메인넷을 구축해야 하는 핵심적인 이유가 될 수 있는 부분입니다. 메인넷은 각 프로젝트의 비지니스 로직을 포함시켜 그에 최적화된 거버넌스와 토큰 이코노미를 적용하는 것이 중요합니다. 비지니스 로직의 복잡성이 높을 수록 기존 메인넷에서 gas비용이나 스마트 컨트랙트의 제한 등 여러가지 이유로 구현하기 어려워지죠. 그래서 독자적인 메인넷을 구축하고자 하는 경우가 많습니다.

거버넌스와 토큰이코노미가 복잡해짐에 따라 충분한 검증을 통해 안정성을 확보해야 합니다. 파라메타의 경우, 아이콘에서의 거버넌스 투표 시스템, 토큰 이코노믹스, 블록 보상, 참여자에 대한 인센티브 구조, 하바 메인넷에서 보상 재원 마련 등 다양한 요구사항에 맞추어 기술 개발뿐 아니라 실제 운영 경험을 쌓아 보다 최적화되고 안정적인 설계 및 구축이 가능하다는 강점을 갖고 있습니다.

개발 편의를 위해 일반화 하여 모듈이나 라이브러리 형식과 같은 기본형태를 제공하고자 하고는 있지만 각 프로젝트마다 비즈니스 방향 및 변수, 다양한 환경에 따라 컨설팅 없이 진행하기에는 다소 어려움이 있어 이와 같은 기존 다양한 경험과 노하우, 결과물을 활용하면 다소 복잡한 비즈니스 로직도 손쉽게 구현이 가능할 것입니다.

또한 이런 비즈니스 로직은 블록체인 코어의 합의 알고리즘과 관련성이 높아 코어를 수정해야 하는데 기존 블록체인을 포크해서 수정하는 방식은 자칫하면 개발 난이도의 급상승과 함께 안정성이 떨어뜨릴 수 있어 직접 메인넷을 개발하거나 코어 기술을 가진 업체의 지원을 받는 것이 중요합니다.

블록체인 간 연결 – BTP

‘파라메타 프레임워크’의 가장 큰 차별화 포인트는 인터체인 기술입니다. 파라메타는 블록체인 사업 초기부터 다양한 메인넷이 활성화될 것을 예상하고 인터체인 기술 개발에 매진해 왔습니다. 그 결과 독자적 인터체인 프로토콜 ‘BTP’를 개발 및 상용화했으며, 현재 ICON 메인넷에 1.1 버전이 적용되어 있습니다.

BTP는 다른 종류의 블록체인 간에 데이터 및 메시지를 교환할 수 있도록 설계된 인터체인 프로토콜입니다.

보통 인터체인이라고 하면 자산 토큰을 이동시키는 브릿지가 떠오르실 텐데요, 블록체인에서의 자산 이동은 한쪽 블록체인에서 토큰을 Lock하고 그만큼 다른 블록체인에서 새로운 토큰을 Mint하는 방식으로 자산을 이동시킵니다.

이때 현재 브릿지들은 한쪽 블록체인에서 토큰이 lock되었다는 것을 중간의 TTP(Trusted 3rd Party)가 검증해주는 방식을 사용합니다. 이 TTP를 탈중앙화 시킨다고 해서 별도의 블록체인으로 구성하기도 합니다. 하지만, TTP는 결국 블록체인에서 보안상 취약점으로 작용하고 있어 보안 사고가 지속적으로 발생하고 있습니다. 최근 Axie Infinity의 Ronin Bridge, Harmony의 Horizon Bridge의 경우가 이런 중간 검증자 방식의 브리지에서 나타난 보안사고 라고 볼 수 있습니다.

BTP는 이러한 중간 TTP 없이, 소스 블록체인의 보안성을 그대로 유지하면서 자산을 이동시킬 수 있는 인터체인 기술입니다. 스마트 컨트랙트로만 구성되고, 상대 체인을 검증할 수 있는 lite client 형식의 검증자인 BMV가 있는 것이 특징입니다. 중간에 TTP 없이도 각 블록체인의 보안성을 유지하는 구조(Trustless)로 보안성이 크게 강화됩니다.

BMC(BTP Message Center)에서 상대 블록체인에 전달할 메시지를 생성하고 상대 BMV(BTP Message Verifier)가 검증하는 것이 핵심이며, 이 과정이 스마트 컨트랙트로 이루어지기 때문에 신뢰할 수 있는 것입니다.

BTP를 이용하면 다른 블록체인에 있는 스마트 컨트랙트를 호출할 수 있으며, 스마트 컨트랙트로 구성되다 보니, 블록체인마다 차이는 있겠지만, 기본적으로 스마트 컨트랙트가 지원되는 블록체인이면 모두 연결 가능하다고 볼 수 있겠습니다.

‘파라메타 프레임워크’가 제공하는 브릿지는 BTP를 기반으로 하는 브릿지로서 자산 이동 시 보안성이 크게 향상된 것이 장점이라고 볼 수 있습니다. 관련된 스마트 컨트랙트와 BTP message를 전달하는 Relay로 구성되어 있습니다. 스마트 컨트랙트는 BTP 관련한 BMC, BMV가 있고, 브릿지 서비스 관련된 Lock, Mint, Burn 스마트 컨트랙트가 있습니다.

Target 블록체인으로 이전할 토큰을 Locker에 보내서 Lock 시키면, Lock 되었다는 메시지가 proof와 함께 생성되고, 이를 Relay가 Target 블록체인으로 전달합니다. Target 블록체인에서는 BMV를 통해서 들어온 BTP message를 검증하고, 이상이 없으면 Lock된 만큼 Minter에서 새로운 Wrapped token을 생성하게 됩니다. 이 과정에서 중간에 별도의 검증자를 두고 있지 않고, 소스 블록체인의 proof를 그대로 이용하여 검증하므로, 보안 이슈가 없습니다.

앞서 브릿지 서비스 구현 방법에 있어서의 두 종류를 설명한 바 있는데, 그 차이점을 잠깐 정리하고 넘어가고자 합니다.

Notary 방식, 즉 중간에 검증인이 끼어있는 방식은 이 검증인들이 소스 블록체인 (블록체인 A)의 tx에 대해서 검증하고, 그 결과를 전달하는데, Target 블록체인(블록체인 B)에서는 이 중간 Notary 검증인들의 서명을 믿고 실행하게 됩니다. 소스 블록체인의 보안성이 아무리 높더라도, 중간 검증인이 탈중앙화 되어 있지 않거나, 보안 수준이 낮으면, 전체 브릿지 서비스의 보안 수준이 낮아지게 됩니다. 만약 이 중간 검증자 중 일부가 해킹되면 이 브릿지는 해커가 원하는데로 Target Blockchain에서 Token을 Mint할 수 있게 되죠. 앞서 언급한 Axie infinity의 Ronin Bridge, Harmony Horizon Bridge 등 사고가 이런 이유로 발생했었습니다.

BTP 방식, Relay 방식이라고도 하는데, TTP와 같은 중간 검증자가 없습니다. Relay라고 표현된 이 컴포넌트는 소스 블록체인에서 발생한 BTP message와 그를 증명할 수 있는 Proof를 그대로 Target에 전달하는 역할을 합니다. 만약 Relay가 그 메시지를 수정하게되면 Target에서 그 위변조 여부가 즉시 확인됩니다. 따라서, BTP 방식은 Source 블록체인의 보안성을 그대로 가져간다라고 볼 수 있고, 소스 블록체인이 해킹되지 않는 한 해킹될 가능성이 거의 없다고 볼 수 있습니다.

Relay 방식의 경우 기술 난이도가 높은 편이고, 스마트 컨트랙트로 검증하다 보니 gas가 많이 필요하다는 단점(고비용)이 있어, 실제 상용화되지 못하고 있었는데, BTP의 경우 gas 비용을 해결한 솔루션이므로 앞으로 브리지 서비스에 많이 적용될 것으로 보고 있습니다.

여기까지 ‘파라메타 프레임워크’의 주요 구성 요소 중 가장 큰 특징이자 블록체인 플랫폼(MainNet) 구축 시 중요 사항인 코어 엔진과 거버넌스 및 토큰 이코노미, 인터체인에 대한 내용을 정리해 보았습니다.

다음 포스트에서는 플랫폼상 다양한 비즈니스를 전개할 수 있는 기본적인 서비스와 개발 및 관리도구 등에 대해 보다 자세히 살펴보도록 하겠습니다.