이더리움 대안 아발란체 avalanche(AVAX 코인)

 

 

 

1. 아발란체(Avalanche)란

아발란체(Avalanche)는 미국 코넬 대학교의 학자들을 중심으로 설립된 아바랩스(Ava Labs)에 의해 20년 5월 출시된 블록체인 플랫폼이다. 독특한 하이브리드 합의 매커니즘과 상호운용 가능한 병렬 네트워크 구조를 통해 사용자의 다양한 요구와 목적에 따른 최적화된 디앱(Dapp)과 블록체인 구축 기반을 제공한다. 이더리움의 Solidity 프로그래밍 언어와 이더리움 가상머신(EVM) 지원하여 다양한 엔터프라이즈에서 폭넓은 활용이 가능하다. 아발란체는 다목적 활용성과 뛰어난 확장성으로 새로운 금융 시장 인프라를 구축하여 분산 금융(DeFi)을 비롯한 다양한 분야에 개방적 금융 생태계를 만들고자 한다.

 

1) 주요 인물

• 에민 권 시어러(Emin Gun Sirer) : 미국 코넬대학교의 유명 교수로 뉴욕에서 2018년 블록체인 기업 아바 랩스(Ava Labs)를 설립하였다. 블록체인 인프라 개발을 촉진하기 위한 블록체인 학술 컨소시엄 IC3(The Initiative for CryptoCurrencies and Contracts) 및 bloXroute(블록체인 배포 네트워크)의 공동 설립자이다. 비트코인 탄생 이전부터 합의 매커니즘 연구하였으며 암호화폐 및 분산 시스템에 대한 각 종 학술 논문을 다수 발표한 암호학의 선구자로 알려져 있다. 상용화되지 않았으나 최초로 PoW매커니즘을 활용한 결제 시스템 Karma를 2003년도에 발표하였다.  
• 케빈 세니치(Kevin Sekniqi) : 코넬대학교 교수이자 컴퓨터 학자이다. 아바 랩스의 공동 설립자로 최고 운영 책임자(COO)를 역임하고 있다. 
• 테드 인(Ted Yin) : 에민 권 시어러의 코넬대 제자로 함께 아바랩스를 공동 설립한 수석 프로토콜 설계자(Chief Protocol Architect)이다. 페이스북이 발표한 암호화폐 리브라(Libra)의 합의 프로토콜인 핫스튜프(HotStuff)와 아발란체 합의 프로토콜의 주요 설계자이다.(리브라는 디엠으로 명칭 변경됨) 

 

2) 디지털 자산 

• AVAX : 총 공급량 720,000,000개로 한정된 아발란체의 네이티브 토큰이다. 아발란체 생태계의 보안과 유지 관리 및 수수료 지불에 사용되며 스테이킹 할 수 있다. AVAX 보유자는 아발란체 플랫폼의 정책 방향을 결정하는 거버넌스 투표에 참여할 수 있다. 네트워크 유효성 검증자 노드가 되어 보상을 받으려면 최소 2,000AVAX 아발란체 코인을 서약해야 한다. 소액으로는 최소 25AVAX 코인을 다른 유효성 검증자에게 위임하여 보상 받을 수 있다. 아발란체 네트워크 내 수수료로 사용된 아발란체 AVAX 코인은 모두 소각되므로 네트워크가 활성화와 AVAX 코인의 가치는 비례하여 높아진다.   

 

 

2-1. 합의 매커니즘

블록체인에서 합의란 검증자 집단의 의사 결정 사항으로 규칙에 따른 데이터 집합의 일치성과 해당 데이터에 대한 구성원들의 승인 여부를 확인하는 것이다. 이중 거래 처리를 방지하기 위해 중앙 기관은 사용자 간 거래 처리 순서를 기록하여 거래가 이중적으로 동시 발생하는 것을 방지하고 있다. 중앙 기관 없는 블록체인 거래에서 모든 사람이 인정할 수 있는 거래 순서의 일관성을 유지시키는 합의 매커니즘을 통해 동일 작업에 대한 중복 거래 처리를 방지한다.

다시말해 영화관의 특정 좌석을 한 명이상의 사용자가 구매하려할 때 중복 판매되는 반복 거래를 방지하기 위해 거래 순서를 순차적으로 처리한다. 블록체인에서의 거래에 모두가 합의한 거래 순서가 없다면 한정된 거래액에 대한 무작위 전송이 이뤄질 수 있어 이중 지불 사례가 발생할 수 있다. 블록체인의 합의 매커니즘은 거래 속도와 처리에 직접적 영향을 주는 매우 중요한 핵심 사항으로 해당 블록체인의 성능 구현에 결정적 역할을 한다.

 

• 나카모토 사토시 합의는 2009년 제안된 프로토콜로 블록 생성 우선권이 PoW(작업증명) 경쟁을 통해 주어진다. 참여 노드 수의 제한은 없으나 처리량의 한계와 매우 느린 거래 확인 시간 및 지속적인 시스템 작동 등의 비효율성이 단점으로 꼽힌다. 또한 일부 채굴 광부들이 거래 순서를 무시하는 편법을 사용하여 공정성을 훼손시키기도 한다. 최근에는 친환경 기조에 따라 고가 채굴 장비 사용과 엄청난 전력을 소모하는 PoW에 대한 비판이 제기되고 있다.
• 고전적 합의 비잔틴 내결함성(BFT : Byzantine Fault Tolerance)은 1982년 레슬리 램포트(Leslie Lamport)에 의해 제안된 가장 기본적인 고전 합의 알고리즘으로 신뢰할 수 없는 환경에서 신뢰가능한 시스템을 구축하여 합의에 도달하기 위한 것이다. 네트워크에서 발생가능한 비정상적 문제를 처리하고 문제 해결을 위한 정해진 규범을 충족하도록 설계되어 악의적 노드가 있더라도 정상 노드간 합의를 형성한다. 내결함성 33% 허용으로 즉 악성 노드 3분의 1 이하에서 작동가능하다. 그러나 통신 비용 문제로 노드 확장의 제한이 있으며 참여 노드수가 증가할수록 시스템 속도가 매우 느려진다.  

 

이러한 기존 합의 매커니즘을 보완하여 장점만을 취합한 것으로 알려진 것이 아발란체 합의 매커니즘이다. 이는 익명의 개발팀 로켓단(Team Tocket)이 2018년 제안한 아발란체라는 새로운 블록체인 합의 유형에 대해 에민 권 시러가 함께 2019년 5월 IPFS에 'Snowflake to Avalanche : A Novel Metastable Consensus Protocle Family for Cryptocurrencies' 라는 논문으로 발표하여 소개한 바 있다.

 

 

2-2. 아발란체 합의 프로토콜

아발란체(AVAX coin)는 강력한 합의 매커니즘을 통해 일부 악의적인 노드가 있더라도 합의 프로토콜이 작동할 수 있게 하여 모든 노드의 합의를 이끌어내어 이를 전체 네트워크 내 공유하는 것이다. 이를 위해 하나의 명확한 의사결정을 선호하도록 설계된 준안정 매커니즘(Metastable)을 기반하며 무작위 반복 샘플링 작업을 통해 확률이 높은 하나의 결과를 선택하도록 합의를 귀결시킨다. 악의적 노드의 있더라도 반복의사결정 과정을 거쳐 더 높은 확률을 가진 올바른 메세지를 전달하는 선택으로 유도되므로 모든 네트워크가 합의에 도달할 수 있게 한다. 가십 프로토콜을 통해 동시적으로 통신하는 모든 노드가 합의 메세지를 빠르게 확산시켜 전달한다.

 

• 준안정(Metastable) 합의 프로토콜 : 0과 1의 디지털 세계에서 이저저도 아닌 모호한 상태로 인한 시스템 오류가 발생하지 않도록 준안정 상태(Metastable)로 명확히 두 옵셥 중 하나를 선택하도록 설계되었다. 이로써 불안정성에 머물지 않고 하나의 결과를 선호하여 안정화된 상태를 갖도록 한다.
• 무작위 반복 샘플링 : 명확한 결과가 반영되며 반복 투표를 통해 지속적으로 합의점이 높은 의견에 도달하도록 합의를 이끈다.
• Gassip Protocol : 가십 프로토콜을 통해 모든 노드 간 통신 기록을 유지하는 동시성을 가진다. 전염병과 같이 확산하는 방식을 기반으로 메세지가 네트워크 내 모든 구성원들에게 빠르게 배포되도록 한다.

 

이와 더불어 나카모토 사토시와 고전적인 BFT, DAG 및 기타 다양한 합의 프로토콜의 기술적 이점을 결합하였다. 모듈화한 합의 시스템은 눈송이가 모여 눈사태를 일으키듯 빠르게 합의를 이끌어 낸다. 이를 통해 합의 노드를 무한적 확장하고 일부 광부에 의한 공정성 훼손을 방지할 수 있으며 비효율적 에너지 사용을 줄일수 있다. 결과적으로 나카모토와 고전적 합의 알고리즘의 한계를 벗어나 장점을 취합한 새로운 유형의 합의 매커니즘을 구현하여 블록체인 성능을 높였다. 아발란체(AVAX coin)는 평균적으로 1초 이내의 매우 빠른 속도로 트랜잭션의 즉시 확인이 가능하다.  

 

1) 아발란체 합의 프로토콜(Avalanche consensus protocol)

구체적 알고리즘을 가진 다수의 의사결정 프로그램을 묶어 모듈화한 시스템에 동시 처리가능한 DAG(Directed Acyclic Graph)구조를 추가였다.

2) 스노우맨 합의 프로토콜(Snowman consensus protocol) 

아발란체 합의 프로토콜에 DAG(비선형 구조)가 아닌 선형 구조로 변경한 것으로 검증자 거래 정보 확인이나 스마트계약이 필요한 체인에 사용된다. 

 

 

3. 아발란체 블록체인 구조   

트랜잭션의 무한 처리를 위한 확장 방법 중 블록체인의 수평적 확장은 독립적 자체 생태계를 구축한 병렬 체인 구조에 크로스체인 통신 프로토콜을 추가하여 체인 간 상호운용성을 구현하며 이뤄진다. 

높은 확장성과 뛰어난 성능을 제공하는 새로운 블록체인 플랫폼을 지향하기 위해 20년 9월 아발란체 메인 넷이 출시되었다. 아발란체 메인 네트워크는 서로 다른 역할을 가진 3개의 병렬 체인으로 구성되어 있다. 수평으로 확장한 병렬 구조를 통해 탈중앙을 유지하고 고성능을 구현한다. 3개의 병렬 체인은 서로 간 크로스체인 브리지를 통해 상호 작용하며 기본 네트워크 역할을 하는 특수 서브넷(Primary Network)의 검증과 보호를 받는다. 상호 소통 가능한 개별 기능의 병렬화된 네트워크 구조 및 하이브리드 합의 매커니즘을 통해 높은 보안성과 저비용의 고속 트랜잭션 처리가 가능하다. 아발란체는 이와 같은 병렬체인 구조와 서브넷을 통해 블록체인을 수평 확장한 멀티 체인 생태계 구축하려 한다. 이러한 점에서 아발란체는 상호운용성을 구현하여 크로스체인 생태계를 구축하는 코스모스(아톰 코인) 및 폴카닷과 함께 논의되기도 한다. 아발란체 AVAX코인은 세 체인 간 이동 가능하며 이더리움 ERC20표준 토큰은 X와 C 체인 간 이동할 수 있다. 

 

 

 

 

1) 세개의 병렬 체인 

• X-Chain(Exchange Chain) : 다양한 유형의 디지털 자산의 생성과 교환(스왑)에 특화된 거래 체인으로 아발란체 가상머신(AVM)이 구동된다. 아발란체 합의 프로토콜이 구현되며 DAG(Directed Acyclic Graph)구조를 사용하여 여러 블록을 단일 블록에 연결하여 트랜잭션을 병렬 처리한다. 크로스체인 상호운용성을 통해 아발란체 생태계 내 유동성을 공급하며 C체인과 P체인은 X체인을 통해 연결된다. 
• C-Chain(Contract Chain) : 이더리움 가상머신(EVM)을 사용하는 스마트 계약 체인으로 스노우맨 합의 프로토콜로 구현된다. 아발란체 사용량의 대부분을 차지하고 있다. 이더리움 모든 도구와 100% 호환되어 이더리움에서 실행가능한 작업을 모두 실행할 수 있기에 기존 이더리움 디앱을 아발란체로 쉽게 마이그레이션할 수 있다. 아발란체의 디파이 생태계가 존재하는 체인으로 판골린, 트레이더조와 같은 디앱에 대한 스마트 계약을 만들 수 있다. 모든 서브넷은 아발란체 생태계 및 다른 체인들과 연결하기 위해 기본 네트워크인 C체인과 연결해야 한다
• P-Chain(Platform Chain) : 아발란체 메타데이터를 기록하며 유효성 검사기와 서브넷을 관리하는 사용자 정의 체인이다. 활동 서브넷을 추적하고 새로운 서브넷 구축을 지원하며 스노우맨 합의 프로토콜이 구현된다.  

 

2) 아발란체 서브넷 Subnet 

독립 실행되는 자체 블록체인인 서브넷을 구축하여 아발란체 응용프로그램을 실행할 수 있다. 자체 합의 모델과 가상머신을 선택할 수 있도록 다양한 가상머신을 지원하며 사용 목적에 따라 참여 조건을 설정하여 제한 사용 가능한 맞춤형 블록체인을 구축할 수 있다. 독립적 서브넷은 합의 엔진을 아발란체 프로토콜로부터 제공받고 노드 간 통신 관리를 받는다. 이러한 기본 조건을 통해 블록체인 구축을 간소화 할 수 있어 서브넷의 무한 확장이 가능하다. 상호운용성과 크로스체인 통신 프레임워크를 통해 아발란체 생태계 내 유동성에 바로 연결되어 체인 간 원활하게 자산을 이동할 수 있다. 21년 12월에는 Subnet-Ethereum 가상머신(EVM)이 출시되어 EVM 호환 불록체인 구축을 지원하고 있다. 

 

• 가상 머신 : 트랜잭션에 대한 처리 규칙을 정의한다. 가장 유명한 이더리움 가상 머신(EVM), 카르다노의 UTXO 등 다양한 가상머신이 아발란체 서브넷에서 실행 가능하다. 개발 로드맵에 따라 9개의 가상머신(VM)추가하여 더욱 다양한 선택사항을 개발자에게 제공할 예정이다. 
• 유효성 검사기 집합 설정 : 블록체인의 유형과 접근성에 대해 설정하여 서브넷을 결정할 수 있다. 즉 비공개인지 공개 인지 등의 체인 종류 여부와 검증자 참여 제한 사항을 설정하여 서브넷을 구축할 수 있다. 이를 통해 사용자의 폭넓은 목적과 요구를 충족시키는 효율적 블록체인 배포가 가능하다.

 

 

4. 이더리움 상호운용성

아발란체는 이더리움과 동일한 기능을 개발자에게 제공하고 있다. 이더리움 가상머신(EVM)과 이더리움의 스마트 계약 언어인 솔리디티(Solidity)를 지원하여 개발자로 하여금 이더리움 DApp을 아발란체로 가져올 수 있게 한다. 또한 이더리움의 인기 지갑인 메타마스크(Metamask) 등도 아발란체에서 사용 가능하다. 아발란체는 이더리움과 호환되는 크로스체인 브리지를 통해 상호운용성을 구현하고 있다.  

• 아발란체브리지(AB-AvalancheBridge)는 신뢰가능한 보안 환경을 제공하는 Intel SGX 기술을 기반으로 설계된 크로스체인 브리지이다. 기존의 크로스 체인 AEB를 대체하기 위해 업그레이드하여 21년 7월 공식 출시되었다. 더욱 빠르고 저렴한 비용을 제공하며 보안성을 강화하였다.   
• 아발란체 이더리움 브리지(AEB)를 통해 이더리움 블록체인과 완전한 상호운용성을 가져 서로간 디지털 자산의 교환을 원활히 할 수 있다. 21년 2월 출시된 아발란체의 1세대 브리지로 이더리움 기반 SushiSwap, Bzx, TrueUSD 등의 디파이 프로젝트가 아발란체와 통합할 수 있게 기여하였다.

 

 

5. 아발란체 생태계 

1) 아바란체 디파이 프로토콜

• Pangolin(PNG) : 판골린은 21년 2월 출시된 커뮤니티를 중심으로 한 아발란체 최초의 탈중앙 거래소이자 유니스왑 기반 AMM이다. 아발란체 생태계의 유입소로 이더리움과 아바란체에서 발행되는 모든 토큰의 거래가 가능하다. 거버넌스 토큰 PNG가 있다.
• BenQi(IQ) : 아발란체 생태계 내 최초 알고리즘 대출시장으로 자산을 입금하여 이자를 적립할 수 있다. 이더리움과 아발란체 브리지를 연결하며 C체인에 유동성을 제공한다. 21년 8월 아발란체의 지원을 받아 첫번째로 유동성 채굴 인센티브 프로그램 시작하며 빠르게 아발란체 생태계를 점령하였다.  
• Trader Joe($JOE) : 아발란체의 Snowball, Penguin Finance 및 기타 프로젝트들과 통합된 생태계 내 가장 큰 탈중앙거래소(DEX)이다. 아발란체 생태계 확장을 위한 디파이 허브이자 NFT와 메타버스의 선두주자가 되기 위해 개발 로드맵을 진행하고 있으며 21년 10월 출시된 뱅커조(Banker Joe)와 함께 대출분야로 확대할 예정이다.
• bZx Protocol : 이더리움 기반 재무 프로토콜로 노키아 엔지니어와 전직 연구원들이 개발하였다. 개발자로 하여금 대출, 차입 및 마진 거래를 위한 디앱을 구축할 수 있게 한다.
• Multichain(MULTI) : 대표 크로스체인 브리지인 AnySwap(ANY)이 대규모 업그레이드를 통해 브랜명 명칭이 애니스압에서 Multichain으로 변경하였다. 
• Yield Yak(YAK) : 다양한 수익률 농사로 얻은 보상의 복리를 자동 생성시키는 프로토콜이다. 
• AAVE(AAVE) : 이더리움 디파이에서 10위권 내 위치하는 규모있는 프로토콜이다.
• Curve(CRV) : 안정적 자산 교환 서비스를 제공하는 디파이의 AAM이다. 

 

 

 

2) GameFi와 NFT

• Polyient Games : 블록체인 게임 산업을 위한 투자기업으로 아발란체 생태계의 NFT 거래를 지원하기 위해 DEX를 구축하였다. 
• Topps : 글로벌 스포츠 팬들을 위한 NFT 시장이다. 독일 분데스리가의 공식 승인 받았으며 미국 메이저리그(MLB)와 파트너십을 구축하여 야구 트레이딩 NFT카드를 발급한다.
• Kalao : VR기술 등의 메타버스 생태계와 통합하여 확장한 NFT 마켓 플레이스로 사용자에게 3D 메타버스 갤러리를 제공한다.
• Crabada : NFT를 기반한 Play to Earn(P2E) 게임으로 아바 재단(Ava Labs)를 필두로 한 투자기관의 전략적 투자를 받아 출시하였다. 
• RocoFinance : 게임 개발 플랫폼과 생태계에 블록체인 제공한다. 최초 GameFi 플랫폼 중 하나로 Play to Earn게임을 제공하고 있는 YAY Games가 Roco Finance에 통합되었다. 아발란체 생태계 내 최초의 MMORPG 게임 Rise Online을 제공한다. 

 

 

아발란체 코인은 디파이(DeFi)와 NFT 뿐 아니라 국가기관 및 기업에서 다양하게 활용되고 있다. 멕시코 퀸타나 루 주 정부는 주 정부 최초로 아발란체를 통해 입법 문서를 검증하고 있으며 부동산 투자 자문 기업 ReTok은 약 280조 달러에 달하는 부동산 시장을 아발란체 생태계에 연결하고 있다. 아발란체(avalanche) 코인은 여러 성과를 통해 디파이(DeFi)에서 이더리움 지배력을 허무는 대안 그룹내에 팬텀(FTM coin), 솔라나 등과 함께 안착하였다. 

 

 

아발란체 Avalanche(AVAX 코인) 활용 전망 (tistory.com)

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한국에서 시작한 팬텀(Fantom) FTM 코인 (tistory.com)

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상호운용성 구현을 위한 코스모스 아톰코인(Atom) 폴카닷과 차이는? (tistory.com)

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본 내용은 단순 정보 제공을 위한 글로 투자를 권유하지 않으며 개인의 이해로 작성된 내용이 반영되어 있으므로 교차분석한 정보들을 통해 성공 투자하여 부자 되시길 기원합니다.