[4편] 사이드체인(Sidechain): 블록체인 기술의 확장 브릿지 솔루션

목 차

1. 사이드체인(Sidechain) 이해하기
2. 사이드체인(Sidechain)의 개념도 및 동작 메커니즘
3. 사이드체인(Sidechain)의 동작 방식: 브리지 방식과 플라스마 방식
4. 사이드체인의 산업 적용
5. 마무리

 

최근 몇 년 동안, 블록체인 기술은 디지털 경제와 금융 시스템을 혁신적으로 변화시켰습니다. 그러나 이 기술도 여전히 몇 가지 도전 과제를 안고 있습니다. 특히, 트랜잭션 속도와 확장성 문제는 전통적인 블록체인의 한계로 지적되어 왔습니다.

이에 대한 대안으로 등장한 것이 바로 "사이드체인(Sidechain)"입니다. 이 글에서는 사이드체인의 개념, 동작 방식,  그리고 다양한 산업 분야에서의 잠재적 활용에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.

1. 사이드체인(Sidechain) 이해하기

사이드체인은 블록체인의 주요 네트워크와 분리된 부가적인 체인으로, 기존의 한계를 극복하고 블록체인 기술을 더욱 효과적으로 활용할 수 있게 해 줍니다. 주요 네트워크와 독립적으로 작동하면서도 필요에 따라 안전하게 상호작용할 수 있는  구조가 사이드체인의 특징입니다.

1.1 사이드체인(Sidechain)의 정의

사이드체인은 메인 블록체인과 상호 운용 가능한 별도의 블록체인으로, 자산이나 데이터가 메인 체인과 사이드체인 간에 이동할 수 있도록 해줍니다. 사이드체인의 주요 목적은 메인 블록체인의 확장성과 기능 문제를 해결하는 것입니다. 이는 메인 체인과 함께 작동하지만 고유한 특징과 기능을 가질 수 있습니다.

1.2 사이드체인(Sidechain)의 주요 특성

사이드체인의 주요 특성에는 상호운용성, 독립성, 확장성, 기능, 양방향 페크와 같은 것들이 있습니다.

 

주욕 특성	세부 설명
상호 운용성 ( Interoperability )	사이드체인은 메인 블록체인과 함께 작동하도록 설계되어 두 체인 간에 자산이나 데이터를 전송할 수 있습니다. 이러한 상호 운용성은 블록체인 생태계의 전반적인 유연성과 유용성을 향상시킵니다.
독립성 ( Independence )	메인 블록체인에 연결된 동안 사이드체인은 독립적으로 작동할 수 있으며 자체 합의 메커니즘이나 규칙 세트를 가질 수 있습니다. 이를 통해 개발자는 메인 체인의 안정성에 영향을 주지 않고 다양한 기능을 실험할 수 있습니다.
확장성 ( Scalability )	사이드체인은 보다 효율적이고 빠른 방식으로 트랜잭션을 처리할 수 있도록 하여 확장성 문제를 해결하는 데 도움을 줍니다. 메인체인의 보안과 탈중앙화가 필요하지 않은 거래는 사이드체인에서 처리할 수 있어 메인네트워크의 혼잡을 완화할 수 있습니다.
기능 ( Functionality )	사이드체인은 메인 체인에서 사용할 수 없는 특정 기능을 도입할 수 있습니다. 이를 통해 특정 애플리케이션이나 산업의 요구 사항에 따라 맞춤화가 가능합니다.
양방향 페그 ( Two-Way Peg )	방향 페그 개념은 자산이 메인 체인과 사이드체인 간에 원활하게 이동할 수 있도록 보장합니다. 이 페깅 메커니즘은 두 체인 간의 균형을 유지하고 전송된 자산의 보안을 보장하는 데 중요합니다.

전반적으로 사이드체인은 실험 및 특수 사용 사례를 위한 프레임워크를 제공함으로써 블록체인 네트워크의 전반적인 효율성, 확장성 및 기능을 향상하는 데 중요한 역할을 합니다. 이는 전통적인 독립형 블록체인이 직면한 일부 제한 사항에 대한 설루션을 제공합니다.

 

2. 사이드체인(Sidechain)의 개념도 및 동작 메커니즘

사이드체인은 아래 그림과 같이 섬처럼 별개로 떨어져 존재하는 서로 다른 블록체인 사이에 다리는 놓은 기술을 말합니다. 그리고 비트코인, 이더리움 등의 블록체인이 브리지(Bridge)와 같은 사이드체인 기술을 통해 연결되면 둘 사이는 사이드체인 관계에 있다고 표현합니다. 블록체인의 확장성을 높이고 네트워크 기능을 향상하기 위해 브리지 방식과 플라스마 방식을 사용하고 있습니다.

2.1 사이드체인(Sidechain)의 개념도

사이드체인은 주요 블록체인과 상호작용하기 위해 특별한 게이트웨이를 통해 연결됩니다. 이 연결을 통해 자산이나 데이터를 안전하게 주고받을 수 있어, 블록체인 네트워크의 확장성 문제를 해결할 수 있습니다. 또한, 사이드체인은 주요 블록체인의 특징을 상속받아 안전하고 신뢰성 있는 거래 기록을 유지합니다.

 

사이드체인(Sidechain)의 개념도

 

사이드체인과 메인넷 간에 디지털 자산을 전송하려면 두 블록체인 간에 데이터를 전송하는 오프체인 프로세스가 구축되어 야 합니다.

 

2.2 사이드체인(Sidechain)의 동작 메커니즘

사이드체인의 동작 메커니즘에는 메인 블록체인과 사이드체인 간의 원활한 상호 작용과 상호 운용성을 가능하게 하는 일련의 프로세스가 포함됩니다. 다음은 사이드체인의 일반적인 동작 메커니즘은 다음과 같습니다.

 

동작 매커니즘	설 명
양방향 페깅 시작	- 시작: 프로세스는 메인 블록체인에 특정 양의 기본 토큰을 잠그는 것으로 시작됩니다. 이러한 잠긴 토큰은 담보 또는 소유권 증명 역할을 합니다.
양방향 페깅 발행	- 발행: 동등한 토큰이 사이드체인에서 발행되어 메인 체인에 잠긴 자산에 해당하는 표현을 생성합니다.
사이드체인의 거래 처리	- 이제 사용자는 사이드체인에서 거래를 수행할 수 있으며 잠재적으로 더 빠른 거래 처리와 더 낮은 수수료를 활용할 수 있습니다.  - 사이드체인에는 합의 메커니즘, 검증자 및 블록 생성 프로세스가 있습니다. 거래가 확인되어 사이드체인 원장에 추가됩니다.
사이드 체인의 상호 작용 및 운영	- 사이드체인에서는 특정 설계 및 목적에 따라 다양한 운영 및 스마트 계약이 실행될 수 있습니다. 여기에는 스마트 계약 실행, 특정 비즈니스 로직 구현 또는 메인 체인에 없는 기능 도입이 포함될 수 있습니다.
기능 및 실험	- 개발자와 사용자는 사이드체인의 유연성을 활용하여 메인 블록체인에 영향을 주지 않고 새로운 기능을 실험하거나 다양한 사용 사례를 테스트할 수 있습니다. 이를 통해 특정 요구 사항에 따른 혁신과 맞춤화가 가능해졌습니다.
최종 거래 및 정산	- 사용자가 사이드체인에서 원하는 작업을 완료하면 메인 체인으로 돌아가거나 정착할 수 있습니다.  - 정산에는 거래를 마무리하고 사이드체인 자산의 소유권을 증명하는 것이 포함됩니다.
메인체인으로 나가기	- 사용자는 소유권 증명을 제출하거나 사이드체인에서 거래를 완료함으로써 종료 프로세스를 시작합니다.  - 메인 체인에 있는 동일한 양의 토큰이 해제되고, 메인 체인에 잠긴 토큰이 사용자에게 반환됩니다.
검증 및 보안	- 메인 체인은 사이드체인의 보안과 무결성을 보장하기 위해 사기 방지 또는 정기 체크포인트와 같은 메커니즘을 통해 사이드체인의 상태를 주기적으로 확인할 수 있습니다.
합의 매커니즘	- 사이드체인은 메인체인과 구별될 수 있는 자체 합의 메커니즘으로 작동합니다. 일반적인 합의 메커니즘에는 지분 증명(PoS), 권한 증명(PoA) 또는 설계 및 요구 사항에 따른 기타 변형이 포함됩니다.
검증인	- 사이드체인 검증인은 거래 검증, 네트워크 보안, 합의 유지 등의 역할을 합니다. 검증인은 선택한 합의 알고리즘에 따라 다양한 방법을 통해 선택될 수 있습니다.

 

위에서 설명한 양방향 페깅(Two-Way Pegging) 방법은 해당 블록체인 안에 묶여있던 코인들을 자유롭게 사용하고, 별다른 수정을 하지 않고도 여러 가지 블록체인 기능들을 적용해 볼 수 있다는 점에서 혁신적인 기술이라 할 수 있지만, 루트 체인으로 자산 쏠림 현상이나 교환 비율을 속이는 등에 대한 대응 방안이 마련되어야 할 것입니다.

 

3. 사이드체인(Sidechain)의 동작 방식: 브릿지 방식과 플라즈마 방식

사이드체인 기술은 브릿지 방식과 플라즈마 방식으로 나눌 수 있습니다. 각각의 방식이 구성하는 주요 구성 요소 및 장점을 살펴보겠습니다.

동작 방식	주요 구성 요소	설명	장점
브릿지 방식 (Bridge)	양방향 페그 (Two-Way Peg)	- 브릿지는 메인 체인과 사이드 체인 간의 적절한 자산 전송을 보장하는 양방향 페깅 메커니즘을 설정함 - 이는 양도 과정에서 자산의 보안과 무결성을 보장함	● 확장성: 사이드체인 브릿지 방식은 특정 트랜잭션이 사이드체인에서 수행되도록 허용하여 메인체인의 혼잡을 완화함으로써 확장성을 향상시킵니다. ● 기능: 사이드체인은 특정 사용 사례에 맞는 특정 기능을 도입할 수 있습니다. ● 실험: 개발자는 메인 체인에 영향을 주지 않고 사이드체인의 새로운 기능을 실험할 수 있습니다.
	스마트 계약	- 메인 체인과 사이드 체인 모두의 스마트 계약은 브리지 규칙을 시행하는 데 중요한 역할을 함 - 이러한 계약은 자산의 잠금 및 잠금 해제를 관리하여 프로세스가 투명하고 안전하도록 보장함
	검증인 (Validator)	- 증인은 사이드체인에서 거래를 검증하고 확인하는 개체임 - 그들은 사이드체인의 보안과 합의를 유지하는 역할을 함
플라즈마 방식 (Plasma)	루트 체인 (Root chain)	- 메인 블록체인은 플라즈마 프레임워크에서 루트 체인 역할을 함	● 확장성: 플라즈마 프레임워크는 하위 체인에서 트랜잭션이 수행되도록 하여 메인 체인의 부하를 줄여 확장성을 향상시킴 ● 감소된 거래 수수료: 하위 체인의 거래는 메인 체인의 거래에 비해 더 낮은 수수료가 발생할 수 있습니다. ● 맞춤화: 각 플라즈마 체인은 특정 사용 사례에 맞게 맞춤화할 수 있어 유연성이 향상됩니다. ● 개인정보 보호: 플라즈마 체인에서 수행되는 거래는 메인 체인에 비해 향상된 개인정보 보호를 제공할 수 있습니다.
	플라즈마 체인 (Plasma chain)	- 플라즈마 프레임워크를 사용하여 생성된 하위 체인입니다. 그들은 자신만의 합의 메커니즘과 특정 기능을 가질 수 있음
	플라즈마 운영자	- 하위 체인을 유지 관리하고 해당 상태에 대한 정기적인 요약을 루트 체인에 제출하는 일을 담당하는 개체임
	스마트 계약	- 스마트 계약은 하위 체인의 자금 생성 및 유출을 포함하여 플라즈마 프레임워크의 규칙을 시행하는 데 사용됨

 

사이드체인 브리지 방법과 플라스마 방법은 모두 블록체인 네트워크의 확장성과 기능성에 기여하여 특정 사용 사례와 요구 사항에 대한 설루션을 제공합니다. 이러한 방법 중 선택은 종종 원하는 분산화, 보안 및 보안 수준에 따라 달라집니다.

 

4. 사이드체인의 산업 적용

사이드체인 기술은 금융 산업과 스마트 계약 및 탈중앙화 애플리케이션(DApps)에 적용할 수 있습니다.

구분	설 명
금융 산업 분야	- 금융 분야에서는 사이드체인을 통해 안전하고 신속한 거래 처리가 가능해지면서, 결제 시스템의 혁신이 예상됨 - 금융 자산의 효율적인 이전과 교환에 큰 기대가 걸립니다. 사이드체인은 금융 기관 간의 거래를 간편하게 만들어주며, 투명하고 안전한 금융 환경을 조성 가능함
스마트 계약 및 탈중앙화 애플리케이션(DApps)	- 사이드체인은 스마트 계약과 탈중앙화 애플리케이션 개발에도 큰 기여를 할 것으로 기대됨 - 높은 유연성을 제공하며, 다양한 업종에서 활용 가능한 스마트 계약이나 DApps의 보급이 증가할 것으로 예상됨 - 스마트 계약의 다양한 활용 사례와 탈중앙화 애플리케이션의 확장은 사이드체인이 기존의 비즈니스 모델을 혁신하고 새로운 디지털 경험을 제공할 수 있다는 가능성 존재함

* DApps(Decentralized Applications, 분산 애플리케이션 ) : 분산 애플리케이션은 중앙 서버에 의존하지 않고 분산 네트워크에서 작동하는 소프트웨어 애플리케이션을 말합니다.

 

5. 마무리

사이드체인은 블록체인 기술의 한계를 극복하고 더욱 효과적으로 활용하기 위한 혁신적인 설루션입니다. 다양한 산업 분야에서의 적용 가능성을 통해 디지털 경제의 미래를 더욱 밝게 만들 것으로 기대됩니다. 사이드체인의 발전에 주목하여, 블록체인 기술의 혁신을 더욱 가속화하고 새로운 디지털 시대를 선도해 나가기를 기대합니다. 블록체인 기술의 발전은 우리의 삶을 혁신하고, 보다 투명하고 안전한 디지털 세계를 만들어갈 것입니다.

 

 

[준비 중] 다음 포스팅 [5] 편에서는 블록체인의 포크(fork)에 관해서 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.