레이어 1과 레이어 2 확장 솔루션의 개념 및 비교
크립토 사용자가 늘면서 거래량도 급증하고 있습니다. 블록체인의 혁신성은 분명하지만, 확장성(수요 증가를 처리하는 능력)은 여전히 핵심 병목입니다. 특히 탈중앙화와 보안을 중시하는 퍼블릭 블록체인은 높은 처리량을 내기 어렵습니다.
이 문제는 블록체인 트릴레마로 요약됩니다. 즉, 탈중앙화·보안·확장성을 동시에 높은 수준으로 달성하기 어렵고, 보통 둘을 얻으면 하나를 희생하는 구조입니다. 이를 풀기 위해 메인 체인 자체를 바꾸는 접근(레이어 1)과, 메인 체인 위에 별도 처리층을 얹는 접근(레이어 2)이 병행되고 있습니다.
핵심 요약
- 트릴레마는 보안, 탈중앙화, 확장성의 동시 달성이 어렵다는 현실을 설명합니다.
- 확장 솔루션은 크게 레이어 1(메인 체인 개선)과 레이어 2(보조 처리층)로 나뉩니다.
- 레이어 1은 프로토콜 규칙·구조를 바꿔 성능을 올립니다(합의 변경, 샤딩).
- 레이어 2는 거래 처리를 체인 밖(또는 병렬 네트워크)으로 분산해 혼잡을 줄입니다.
- 미래의 표준은 혼합형일 가능성이 큽니다: 레이어 1은 보안/정산, 레이어 2는 속도/저비용.
레이어 1 vs. 레이어 2
레이어 1(Layer 1)이란?
블록체인 아키텍처의 기반 층으로, 거래가 최종 확정되는 메인 네트워크입니다. 비트코인, 이더리움, BNB 체인, 솔라나 등이 여기에 속합니다.
레이어 2(Layer 2)이란?
레이어 1 위에서 동작하는 네트워크 또는 프로토콜로, 메인 체인의 부담을 줄이는 역할을 합니다. 비트코인의 라이트닝 네트워크, 이더리움의 아비트럼 등이 여기에 속합니다.
확장 개선은 어디서 일어나는가?
- 레이어 1 솔루션: 기반 체인의 규칙/메커니즘을 직접 변경
- 레이어 2 솔루션: 외부 병렬 네트워크로 처리(오프로드)하여 메인 체인의 혼잡 감소
대표적인 레이어 1 확장 솔루션
1) 합의 메커니즘
일부 체인은 PoW(느리고 에너지 소모 큼)에서 PoS(효율적) 같은 방식으로 전환합니다. 예를 들어 이더리움은 PoS로 전환해 데이터 처리 효율과 친환경성을 개선했습니다. PoS는 채굴 대신 스테이킹(코인 락업)으로 검증합니다.
2) 샤딩(Sharding)
큰 데이터베이스를 더 작은 조각(샤드)로 나누는 방식입니다. 네트워크의 모든 노드가 모든 일을 처리하지 않고, 작업을 분산해 병렬 처리가 가능해져 처리량이 증가합니다.
3) 블록 크기 증가
블록 크기를 늘려 한 블록에 더 많은 거래를 담습니다. 다만 블록이 커지면 일반 사용자의 검증 노드 운영이 어려워져 탈중앙화가 약해질 수 있습니다.
대표적인 레이어 2 확장 솔루션
1) 롤업
체인 밖에서 처리된 수백 건의 거래를 하나의 배치로 묶어 메인 체인에 제출합니다.
- 옵티미스틱 롤업: 기본적으로 거래가 유효하다고 가정하고, 일정 기간 동안 이의 제기(사기 증명)로 검증합니다. 예: Optimism, Arbitrum
- ZK 롤업: 암호학적 증명으로 거래 유효성을 즉시 검증합니다. 분쟁 기간 없이도 높은 보안성과 프라이버시를 제공할 수 있습니다. 예: zkSync, Scroll
2) 사이드체인
자체 검증자 세트를 가진 독립 체인입니다. 예: Polygon PoS. 보안은 자체 책임이므로 빠르고 저렴할 수 있지만, 롤업처럼 메인 체인의 보안을 동일하게 상속받지는 못합니다.
3) 상태 채널(State channels)
참여자끼리 체인 밖에서 원하는 만큼 거래하고, 채널의 개설/종료 결과만 온체인에 기록합니다. 라이트닝 네트워크가 대표 예시로, 즉시성에 가까운 저수수료 결제를 가능하게 합니다.
4) 중첩(Nested) 블록체인
부모 체인이 자식 체인에 작업을 위임하고, 자식 체인이 처리 결과를 다시 부모 체인으로 전달합니다. 이더리움의 Plasma가 예시로 언급됩니다.
Layer 1 vs. Layer 2: 핵심 차이
| 구분(Feature) | 레이어 1 (Layer 1) | 레이어 2 (Layer 2) |
|---|---|---|
| 목적(Purpose) | 기반 ‘진실의 원천’ 및 정산(settlement) 레이어로 동작 | 처리량 증가 및 수수료 절감을 통해 기반 레이어의 부담 완화 |
| 방법(Method) | 프로토콜 규칙 자체 변경(예: 샤딩, 합의 방식 변경) | 보조 네트워크/애플리케이션으로 처리 분산(offload) |
| 보안(Security) | 자체 탈중앙 합의 메커니즘에 의존 | 보통 메인 체인의 보안·데이터 가용성에 의존(구현에 따라 상이) |
| 복잡도(Complexity) | 업그레이드 난이도 높음, 네트워크 전체 합의/포크 필요 가능 | 메인 체인 방해 없이 비교적 유연하게 구현·업그레이드 가능 |
확장 솔루션의 한계
레이어 1의 한계
메인 체인 변경은 어렵습니다. 블록 크기 증가나 합의 변경 같은 큰 변화는 하드포크가 필요할 수 있고, 이는 커뮤니티 분열로 이어질 수 있습니다.
레이어 2의 한계
속도는 얻지만 복잡성이 늘어납니다. 네트워크 간 브리지로 자금을 이동해야 하고, 유동성이 여러 L2로 파편화될 수 있습니다. 또한 일부 L2가 중앙화된 시퀀서에 의존하면 단일 실패 지점이 생길 수 있습니다.
결론
대중적 채택을 처리하려면 보안과 속도를 모두 갖춘 구조가 필요합니다. 샤딩 같은 레이어 1 업그레이드는 장기적으로 중요하고, 레이어 2는 현재 요구되는 속도·저비용을 즉시 제공합니다. 향후에는 강력한 레이어 1(보안/정산) + 유연한 레이어 2(일상 거래) 조합이 더 일반적인 형태가 될 가능성이 큽니다.