원저자: YBB Capital Researcher Ac-Core
1. 비트코인으로 커피를 살 수 없는 이유는 무엇인가요?
비트코인이라고 하면 대부분 사람들은 먼저 탈중앙화와 불변성이라는 속성을 떠올립니다. 하지만 실제로 커피 한 잔을 사는 데 사용하고 싶을 때 곧 당혹스러운 문제에 직면하게 됩니다. 거래 확인을 기다리는 시간이 커피를 기다리는 시간보다 더 오래 걸리고, 때로는 거래 수수료가 커피보다 더 비쌀 수도 있습니다. 비트코인 자산은 오늘날까지도 산처럼 견고한 상태를 유지하고 있습니다. 즉, 주로 HODL에 의존하고 대출이 불가능하며, 결합할 수 없고, 상호 운용할 수 없습니다.
Bitcoin Script의 스크립트 구조는 매우 보수적이어서 대부분의 오프체인 상호작용 시나리오가 제한됩니다. 원래는 초당 수만 건의 결제를 처리하도록 설계되지 않았습니다. 하지만 진짜 수요는 존재합니다. 모두가 비트코인을 사용하고 싶어할 뿐입니다. 게임 스킨을 사거나 영상을 보고 보상을 주는 것만으로도 10분을 기다리고 싶어하지 않습니다.
2. 라이트닝 네트워크: 양날의 검
이미지 출처: 코인텔레그래프
비트코인 메인 체인은 고속도로와 같고, 라이트닝 네트워크는 그 옆에 지어진 유료 고속도로와 같습니다. 핵심 개념은 메인 체인 거래의 효율성을 떨어뜨리는 데서 비롯됩니다. 온체인 거래에는 속도 병목 현상이 존재하기 때문에 더 이상 체인에 모든 거래를 기록하는 데 집착하지 않고 대신 사용자 간에 독점적인 지불 채널을 설정하여 고빈도 회계를 달성하고 궁극적으로 채널이 블록체인에 닫힐 때만 자금 상태를 동기화합니다. 이 모델은 친구들이 매주 교대로 식사를 대접하는 방식과 비슷합니다. 사람들은 매 식사 후 바로 은행에 돈을 이체하지 않고, 10번의 식사가 누적되면 한 번에 계산을 합니다. 라이트닝 네트워크는 기본적으로 수만 개의 결제 채널로 구성된 거래 네트워크입니다.
하지만 이처럼 겉보기에 정교한 시스템은 실제 적용에 여러 가지 어려움을 드러냅니다. 첫 번째는 채널 건설에 대한 높은 기준입니다. 사용자는 거래 채널을 설정하기 위해 사전에 자금을 잠가야 합니다. 즉, 어떤 객체와 거래를 하려면 사전에 전용 채널 연결을 설정해야 합니다. 두 번째는 복잡한 라우팅 문제입니다. 사용자 A와 B에게 직접 채널이 없는 경우, ACB를 통한 간접 경로가 있더라도 중간 채널에 자금이 부족하거나 경로 노드를 사용할 수 없는 경우 거래는 여전히 실패합니다. 더욱 심각한 것은 보안 위험이다. 이 시스템에서는 채널이 닫혔을 때 상대방이 만료된 거래를 제출하여 사기를 저지르는 것을 방지하기 위해 사용자가 온라인 상태를 유지해야 합니다. 이로 인해 일반 사용자의 장비 작동 및 유지관리 역량에 비현실적인 요구가 발생합니다.
라이트닝 네트워크는 수년 동안 온라인 상태를 유지해 왔지만, 이러한 구조적 결함으로 인해 실제 적용 시 병목 현상을 극복하기 어려웠습니다. 공개된 데이터에 따르면 현재 라이트닝 네트워크 전체에 잠겨 있는 자금의 규모는 약 1억 달러로 유지되고 있습니다. 비트코인 시스템의 시가총액이 1조 달러에 달하는 것과 비교하면, 그 생태적 지위는 거의 미미한 수준입니다. 이로 인해 업계는 다음과 같은 심도 있는 고민을 하게 됩니다. 현재의 딜레마를 돌파하기 위해 보다 완벽한 오프체인 결제 프로토콜을 구축할 수 있을까요?
체인캐처(Chain Catcher)가 4월 15일에 발표한 자료에 따르면, HSBC는 공식 보도자료를 통해 비트코인 썬더볼트가 지난 10년 동안 비트코인이 이룬 가장 획기적인 기술적 업그레이드라고 밝혔습니다. Thunderbolt에 대한 전반적인 관찰은 Lightning Network 2.0과 더 비슷하지만, 단순한 업그레이드가 아니라 오프체인 비트코인 상호작용 패러다임을 재구성한 것과 더 비슷합니다.
3. Thunderbolt 프로토콜이란 무엇입니까?
이미지 출처: Nubit | 비트코인 썬더볼트
비트코인 썬더볼트는 비트코인 기본 계층을 기반으로 한 소프트 포크 업그레이드 방식입니다. 이는 2계층 네트워크나 크로스 체인 브리지의 손상에 의존하지 않고, 비트코인 메인 체인의 프로토콜 수준을 직접 변경하여 비트코인의 확장성, 거래 성능 및 프로그래밍 가능성을 근본적으로 개선합니다.
성능 관점에서 볼 때, Nubit은 UTXO(사용되지 않은 거래 출력) 번들링 기술을 사용하여 비트코인의 기존 거래 처리 모델을 상당히 최적화했습니다. 기존의 비트코인 네트워크는 단일 UTXO 모델을 사용하므로 거래 속도와 처리량이 상당히 제한적입니다. UTXO 번들링을 사용하면 여러 개의 UTXO를 집계하여 함께 처리할 수 있는데, 이는 거래 데이터 양을 압축하는 것과 같으며, 보안을 희생하지 않고도 거래 속도를 약 10배 증가시킵니다.
프로그래밍 측면에서 Bitcoin Thunderbolt는 OP_CAT 명령어를 다시 도입하고 확장했습니다(이 명령어는 원래 Bitcoin의 초기 버전에 있었지만 나중에 제거되었습니다). OP_CAT를 사용하면 데이터를 연결하여 개발자가 더욱 복잡한 스크립트 로직을 작성하고 스마트 계약을 비트코인 메인 체인에 직접 구현할 수 있습니다. 이 업그레이드의 가장 직접적인 이점은 개발자가 사이드 체인, 롤업 또는 크로스 체인 브리지에 의존하지 않고도 기본 비트코인 네트워크에 분산 애플리케이션(dApp)을 배포할 수 있다는 것입니다.
자산 프로토콜 통합 수준에서 Nubit은 Goldinals라는 통합 표준을 지지하고 구현합니다. 골디널스는 제로 지식 증명과 국가 약속을 기반으로 한 자산 발행 프레임워크를 제공합니다. 간단히 말해서, 이는 외부 신탁 기관에 의존하지 않고 체인상의 각 토큰의 존재와 상태를 확인하기 위해 복잡한 크로스체인 브리지를 요구하지 않는 비트코인 고유 토큰 표준 세트입니다. 비트코인을 기반으로 운영되는 BitMM의 온체인 자동화된 시장 조성기는 분산된 BRC-20, 룬, 오디널 프로토콜 자산을 통합합니다. Nubit은 또한 신뢰할 수 없는 거래 분야에서도 중요한 혁신을 이루었습니다. 출시된 BitMM(Bitcoin Message Market) 시스템은 사용자가 비트코인 체인에서 신뢰할 수 없는 거래 매칭과 정보 검증을 수행할 수 있도록 지원합니다.
기존 확장 아이디어(사이드 체인, 플라즈마, 롤업 또는 브리지 래핑 토큰 사용 등)와 달리 Nubit은 메인 체인 기반 확장 경로를 취합니다. BitVisa는 분산형 신원 및 자격 증명 시스템을 제공합니다. 거래 압축, 스마트 계약 지원, 자산 표준 통합, 체인상 거래 매칭 등 모두 비트코인 메인 체인에서 직접 실행됩니다. 크로스체인 매핑 토큰 대신 기본 BTC가 사용됩니다.
3.1 핵심 메커니즘 분석
이 섹션의 내용은 비트코인 메타 프로토콜을 위한 상태 비저장 및 검증 가능 실행 계층 문서에서 설명합니다(참조 링크 1). 제가 개인적으로 이해하는 바에 따르면, 비트코인 썬더볼트와 비트코인 라이트닝은 비슷합니다. 둘 다 비트코인 메인 체인의 거래 확인 속도가 느린 문제를 해결하기 위해 제안된 확장 솔루션입니다. 핵심 목표는 효율성을 개선하고 비용을 절감하는 것입니다. 두 가지의 차이점은 다음과 같습니다.
라이트닝 네트워크의 디자인은 결제 채널과 비슷합니다. 이체 결제에만 사용할 수 있고, 스마트 계약이나 복잡한 논리를 지원하지 않으며, 구축 및 유지 관리에 대한 문턱이 높아 대규모 대중화에 적합하지 않습니다.
Thunderbolt는 프로그래밍 가능한 오프체인 프로토콜을 제공하고, 튜링 완전 연산을 지원하며, 보다 복잡한 상태 자산, 유동성 프로토콜, 금융 애플리케이션을 구축할 수 있는 기능을 제공하는 Nubit에서 출시한 솔루션입니다.
유연하고 조정 가능한 다자간 서명
비트코인 서명을 반으로 나누는 것을 상상해보세요. 반은 앨리스의 손에 있고, 반은 위원회의 손에 있습니다. 새로운 사용자에게 전송될 때마다 앨리스와 위원회는 각자의 반서명에 작은 비밀을 추가합니다. 이 비밀을 아는 것은 이를 수신한 새로운 사용자뿐입니다. 수신자는 앨리스가 온라인으로 위원회에 문의하지 않고도 자신이 아는 작은 비밀을 이용해 두 부분을 다시 붙여 완전한 서명을 받을 수 있습니다.
비동기 장애 허용 위원회 원장
여러 노드(예: 4n+1)로 구성된 서비스 그룹이 회계 업무를 담당하며, 모든 구성원이 현재 소유자가 누구인지 확인합니다. 몇몇 노드에 장애가 발생하더라도 대다수가 온라인 상태를 유지하는 한 원장은 계속 작동할 수 있습니다. 이러한 노드는 서명 돕기와 계정 관리에만 책임이 있으며, 자금을 마음대로 사용할 수 없어 보안과 분산화가 보장됩니다.
원자 스왑 완료
실제로 체인에서 돈을 쓰려면 먼저 원자 스왑의 세 단계를 거쳐야 합니다. 1. 앨리스 + 위원회는 원래 잠긴 출력을 쓰고 일시적으로 위원회에 돈을 줍니다. 2. 위원회는 제니와 위원회만 사용할 수 있는 금고에 동일한 금액을 보관합니다. 3. 마지막으로 제니는 두 개의 서명을 사용하여 금고에서 돈을 꺼냅니다. 이런 방식으로 제니나 위원회가 몰래 빠져나갈 수 없게 되어 오프체인 재구축과 온체인 상환이 한 번에 완료됩니다.
3.2 Thunderbolt 프로토콜 설계 및 주요 혁신
비대화형 재귀적 서명 위임은 조정 가능한 임계값 Schnorr 서명 구조 세트를 설계했습니다. 기존의 결제 채널은 여러 개의 메시지를 주고받아야 하는 경우가 많았지만, Thunderbolt는 매번 작은 비밀이 담긴 서명만 보내면 되며, 온라인 요구 사항도 크게 줄었습니다.
각 전송에 대해 새 잠금을 사용하세요
각 전송 시마다 앨리스와 위원회는 새로운 작은 비밀로 서명을 업데이트하고, 이전의 잠금은 완전히 무효화됩니다. 이렇게 하면 이전에 누구도 새로운 서명을 얻을 수 없으므로 기존 서명을 재사용하는 것을 방지할 수 있습니다.체인에는 흔적이 하나만 남고, 처음에만 체인에 잠겨 있습니다. 이후의 모든 변경 사항은 체인에서 완료되고, 마지막으로 돈은 다시 체인에 올라가서 사용됩니다. 채널을 지속적으로 열고 닫아야 하는 라이트닝 네트워크에 비해, 썬더볼트는 온체인 작업이 적고 개인 정보 보호가 더 뛰어납니다.
앨리스나 제니가 오프라인 상태일지라도 위원회의 과반수가 온라인 상태라면, 시간 잠금이 만료되거나 상대방이 악의적으로 채널을 닫을 걱정 없이 언제든지 전송이나 상환을 완료할 수 있습니다.
진정한 기계 검증 보안 프로토콜의 모든 핵심 단계는 Tamarin Prover를 사용하여 공식적으로 검증되었습니다. 즉, 이러한 보안 보장은 단순한 서류상의 표현이 아니라 자동화된 도구를 통해 반복적으로 테스트되었다는 것을 의미합니다.
4. Thunderbolt는 기존 Lightning Network 솔루션과 어떻게 다릅니까?
Thunderbolt와 기존 솔루션(BOLT 프로토콜, Breez SDK, Phoenix 등)을 비교하여 어떤 개선이 있었는지 살펴보겠습니다.
Thunderbolt와 기존 Lightning 네트워크 솔루션의 차이점:
Thunderbolt의 주요 장점은 보안성과 이론적 완전성에 반영되어 있다는 것을 알 수 있습니다. 다음이 가능한 몇 안 되는 제품 중 하나입니다.
프로토콜 설계는 안전하다는 것이 입증될 수 있습니다.
악의적인 사용자는 어떠한 경우에도 일방적으로 이익을 얻을 수 없습니다.
하지만 단점도 분명합니다.
복잡한 배포: Thunderbolt를 사용하려면 현재 전체 프로토콜 스택을 실행해야 하며 이는 일반 지갑 사용자가 사용하기 어렵습니다.
메인 체인 호환성: 비트코인 메인 체인의 스크립팅 언어는 너무 단순하고, Thunderbolt는 이 기능을 구현하기 위해 교묘한 우회로를 사용해야 하므로 구현의 어려움이 커집니다.
생태계 지원은 여전히 부족합니다. 많은 수의 지갑과 노드가 지원하는 BOLT와 달리 Thunderbolt는 아직 초기 연구 단계에 있습니다.
5. Thunderbolt의 잠재적 영향: BTCFi의 촉매제?
이미지 출처: Homemade
그렇다면 Thunderbolt가 BTCFi에 가장 적합한 솔루션일까요? 대담한 성명을 발표해 보겠습니다.
현재 이론상으로는 Thunderbolt가 BTCFi에 가장 적합한 솔루션이지만, 실제로는 아직 알파 단계에 있습니다. 다시 말해, 비트코인 세계의 이더리움 2.0 백서와 같습니다. 비전은 가득하지만 아직 엔지니어링 시스템 수준에는 이르지 못했습니다. 저는 지금까지의 관찰을 바탕으로 Thunderbolt의 개발 경로가 세 가지로 가능하다고 생각합니다.
1. 롤업 통합: 비트코인 측의 DeFi 엔진으로
비트코인 메인 체인 자체에는 확장성이 부족하고, Thunderbolt는 결국 비트코인 L2(예: BitVM, Nomic, BOB)의 오프체인 모듈이 될 수도 있습니다. 이는 Rollup에서 Thunderbolt를 일반 계약 실행 계층으로 통합하는 것과 유사합니다.
예를 들어:
BOB는 Thunderbolt 채널 계층을 통합하여 기본 BTC 거래를 실현할 수 있습니다.
RGB 생태계는 Thunderbolt 상태 관리 논리를 도입할 수도 있습니다.
BitVM 자체는 더 복잡한 로직을 지원하며 Thunderbolt는 계약 표준 중 하나가 될 것입니다.
Babylon, Bitlayer 및 기타 시스템 제공
2. 독립적인 표준 생태계를 형성하고 메인 체인과 병렬로 운영
Thunderbolt의 가장 큰 가능성은 Lightning Network처럼 자체적인 네트워크 생태계, 노드 운영 및 유지 관리 시스템, 애그리게이터 등을 개발하고, 심지어 Thunderbolt-LSP 운영자를 구성하는 것입니다. 동시에 Nubit은 사토시 시대의 채굴자들과 협력하여 프로토콜 계층의 소프트 포크 업그레이드를 촉진하고 UTXO 번들링과 OP_CAT이라는 두 가지 주요 기능을 도입했습니다. 또한 BTC 프로토콜 자산(BRC20, 룬, 오디널)을 직접 다룰 수도 있어 상상의 여지가 매우 많습니다. 아마도 미래에는 다음과 같을 수도 있습니다.
Thunderbolt Wallet(Phoenix와 유사)
Thunderbolt 노드(Light 노드 운영 채널)
Thunderbolt DEX(오프체인 오더 매칭)
Thunderbolt AMM(유동성 풀)
3. 더 간단한 솔루션으로 대체됨
물론, 미래에 국가 채널, 공식 언어 또는 오프체인 프로토콜 협업 없이도 비슷한 기능을 달성할 수 있는 시스템이 등장한다면 Thunderbolt는 다음과 같은 단계적 전환 제품일 뿐일 수 있습니다.
BitVM을 사용하여 보다 효율적인 계약 실행 환경을 구축하는 방법
크로스체인 ZK 기술을 통해 BTC 자산을 다른 체인에서 완전히 신뢰할 수 있습니다.
네이티브 비트코인 프로토콜은 지불 + 대출 + 계약을 통합합니다.
마지막으로, 생태학적 관점에서 볼 때 Thunderbolt의 가장 큰 의미는 지불을 실행할 수 있다는 것이 아니라, 비트코인 자산이 처음으로 오프체인 계약 결합성을 가질 수 있게 했다는 것입니다. 이 말은 추상적으로 들릴 수 있지만, 이더리움 DeFi의 폭발적인 성장은 이 구성성이 얼마나 중요한지를 보여줍니다. 이더리움의 폭발적인 성장은 Solidity + Hardhat + Ethers.js + Metamask로 구성된 완벽한 생태계 덕분입니다.
Thunderbolt의 가장 큰 하이라이트는 UTXO 번들링과 OP_CAT이라는 두 가지 주요 기능의 도입입니다. OP_CAT은 비트코인 네트워크에 기본적인 프로그래밍 기능을 도입합니다. UTXO 번들링은 여러 개의 소규모 거래를 묶어 처리하고, 거래 데이터 크기를 압축하고, 체인 내 처리량을 높입니다. 그 논리는 Ethereum Rollup과 비슷합니다. 모든 비트코인 생태 프로토콜을 통합하고 다양한 자산을 통합하며 BitMM을 실현한다는 것은 더 이상 헛소리가 아닌 듯하지만, Thunderbolt는 이 단계에서는 여전히 매우 뛰어난 수학 논문을 쓰는 것과 같으며, 개발자가 사용할 수 있게 되기까지는 아직 갈 길이 멀다.
참조 링크:
