비탈릭 부테린이 암호화 작업의 상당 부분을 오프체인으로 옮기자고 주장하는 배경에는 연산과 데이터는 별개의 문제라는 인식이 있다. 프리컴파일은 특정 암호 검증을 더 적은 비용으로 실행하게 해줄 수 있지만, 검증할 서명이나 증명 데이터를 이더리움으로 보내야 한다는 부담까지 없애지는 못한다. EIP-8288은 가능한 한 큰 암호화 데이터를 블록에 싣지 않고, 여러 검증을 재귀 STARK 증명으로 묶는 방안을 제안한다. 다만 이 제안은 아직 초안(Draft)이다.
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프리컴파일을 더하는 것만으로는 부족한 이유
프리컴파일은 특정 암호 연산을 저렴하게 처리하도록 이더리움에 미리 내장한 기능이다. 하지만 이 기능만으로는 연산에 필요한 서명, 증명 및 기타 입력 데이터를 블록에 실어 나르는 비용까지 해결할 수 없다. 부테린은 검증에 쓰는 가스뿐 아니라 데이터 대역폭도 이더리움이 처리할 수 있는 암호화 정보량을 제한한다고 봤다. 그는 PeerDAS와 블롭 데이터를 담는 블록이 있어도 실질적인 데이터 처리량의 상한이 초당 약 8MB라고 추산했다. 이는 그의 추정치이지, 프로토콜이 정한 공식적인 콜데이터 한도는 아니다.
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유연성 측면에서도 절충이 필요하다. 암호 방식마다 전용 프리컴파일을 추가하면 프로토콜이 복잡해지고, 각 클라이언트 구현체도 이를 지원해야 한다. EIP-8288은 여러 암호 방식을 공통된 증명 검증 경로로 지원하는 것을 목표로 한다.
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초안은 이런 부담을 보여주는 예로 해시 기반 서명의 크기를 약 2~3KB, 직접 검증 비용을 15만~20만 가스로 제시한다. 이는 제안서가 든 사례의 추정치이며, 모든 서명 방식이나 구현에 적용되는 고정 수치는 아니다.
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EIP-8288은 어떻게 작동하나
공식 EIP에는 비탈릭 부테린과 토머스 코라트거가 작성자로 올라 있으며, 제안 상태는 초안이다. 이 제안은 EIP-8141의 프레임 트랜잭션을 확장하는 구조로 설명된다. 핵심 요소는 세 가지다.
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- 거래에는 간결한 의존성 정보를 담는다. 의존성은 암호 방식, 데이터 해시, 검증 키 해시로 구성된다. 제안서는 이 세 항목을 묶어 96바이트로 인코딩한다.
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- 전체 암호화 데이터는 네트워크 전파 과정에서 전달된다. 큰 서명이나 증명은 거래가 네트워크를 통해 전파될 때 함께 제공되지만, 블록에는 원래 크기 그대로 담기지 않는 방식이다. 메모리풀 참여자들이 검증 작업을 모을 수 있다.
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- 검증 결과를 하나로 집계한다. 설계 목표는 재귀 STARK를 이용해 여러 검증을 합치고, 각각의 암호화 데이터 대신 집계 증명을 블록에 포함하는 것이다. 이는 블록이 처리해야 할 데이터량을 줄이려는 구상이지, 네트워크의 기본 대역폭 한도를 높이는 것은 아니다.
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사용자는 비용이 큰 암호 연산을 자신의 기기에서 수행하고, 그 결과를 입증하는 STARK 증명을 제출할 수도 있다. 이를 통해 새로운 암호 방식마다 별도의 네이티브 프리컴파일을 추가하지 않고도 이더리움에서 더 다양한 방식을 지원하는 것이 목표다.
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기대할 수 있는 변화와 한계
구상이 의도대로 작동한다면, 간결한 의존성 정보와 집계 검증을 통해 블록에 실어야 하는 원본 서명·증명 데이터의 양을 줄일 수 있다. 핵심은 단순히 “암호 연산이 빨라진다”는 것이 아니다. 일부 작업을 사용자와 메모리풀 참여자에게 맡기고, 온체인에 포함해야 할 데이터량을 제한하는 접근이다.
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그렇다고 암호화 작업의 비용 자체가 사라지는 것은 아니다. 사용자와 네트워크 참여자는 여전히 관련 데이터와 증명을 생성하고 전파하며 검증해야 한다. 현재 확인 가능한 자료만으로는 EIP-8288이 특정한 가스 절감 효과를 낼 것인지, 이더리움의 더 광범위한 확장성 제약을 해결할 것인지 단정할 수 없다.
아직 남은 쟁점
증명과 해시의 안전성. 초안은 검증 회로와 의존성 해시 함수의 안전성을 보안 가정으로 명시한다. 이후 초안 업데이트에서는 블록 의존성 해시를 집계 회로와 연결하는 내용도 추가됐다. 이는 검토해야 할 안전장치이지, 배포 환경에서 시스템의 안전성이 완전히 검증됐다는 뜻은 아니다.
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메모리풀의 서비스 거부 공격 위험. 집계 과정은 메모리풀 계층에서 추가적인 연산과 데이터 처리를 요구한다. 서비스 거부 공격 가능성은 위험 요소로 거론되지만, 현재 자료만으로는 방어책이 모두 마련됐거나 충분하다고 확인하기 어렵다.
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초안의 한도는 메인넷 규칙이 아니다. 공식 초안의 한 개정판은 거래당 서명 의존성을 최대 16개, STARK 의존성을 최대 1개로 제한한다. 이는 초안의 설정값이며, 이더리움 메인넷에 적용된 규칙이 아니다.
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격자 기반 서명의 보안성도 논의 중이다. 보도에 따르면 부테린은 계정이나 지갑에 격자 기반 프리컴파일을 활용할 가능성을 열어뒀지만, 전제는 그 보안성이 입증되는 것이다. AI를 활용한 공격 가능성에 대한 우려도 제기됐지만, 이는 검토할 쟁점이지 격자 기반 서명이 이미 깨졌다는 증거는 아니다.
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공식 EIP는 여전히 초안 상태다. 보도에서는 시뮬레이션과 테스트 네트워크 작업이 언급됐지만, 메인넷 배포 승인이 이뤄졌거나 도입 여부와 일정이 확정됐다는 근거는 없다.
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