작성자: Yiping, IOSG Ventures

zkSync 및 StarkNet과 같은 ZKRU가 메인넷을 출시함에 따라 레이어 2 환경은 빠르게 발전하고 있습니다. 전통적으로 Arbitrum과 같은 OPRU는 가장 먼저 시장에 출시되므로 더 강력한 생태계를 가지고 있습니다. 대조적으로, ZKRU는 더 높은 처리량과 더 낮은 수수료를 제공하는 기술적 혁신입니다.

최근 몇 달 동안 더 빠르고 저렴한 트랜잭션을 찾기 위해 더 많은 활동이 레이어 1에서 레이어 2로 마이그레이션되었습니다. 이더리움의 TVL은 지난 1년 동안 약 400억 달러에서 200억 달러로 감소했습니다. 그러나 레이어 2용 TVL은 레이어 2 채택이 가속화되고 있음을 나타내는 엄청난 성장으로 다른 그림을 제시합니다.

Arbitrum은 50% 이상의 레이어 2 TVL 시장 점유율로 선두를 달리고 있지만 ZKRU도 노력하고 있습니다. Arbitrum의 선점자 이점을 통해 지배적인 위치를 유지할 수 있습니다.

일일 트랜잭션 수를 분석하면 zkSync 및 StarkNet과 같은 ZKRU가 처리량에서 OPRU를 약간 초과하는 것으로 나타났습니다. 그러나 일일 TPS가 약간 뒤쳐져 있음에도 불구하고 Arbitrum의 생태계 이점은 그대로 유지됩니다.

OPRU는 ZKRU보다 오래되었습니다. 그러나 ZKRU는 메인넷을 출시하고 다른 생태계의 사용자를 유치하고 있습니다. OPRU 공간의 리더인 Arbitrum은 새로운 업데이트를 통해 ZKRU의 부상에 대응할 것으로 예상됩니다.

임의: 스타일러스

개발자가 영지식 기술과 비용을 최적화함에 따라 ZKRU는 확장성 이점으로 인해 시장 점유율을 계속해서 확보할 가능성이 높습니다. 그러나 Arbitrum의 네트워크 효과는 경쟁 압력에도 불구하고 견고함을 유지할 수 있는 능력을 제공합니다. Stylus와 같은 혁신적인 솔루션을 통해 Arbitrum은 고유한 기술 기능으로 리더십 위치를 보완하고 계속해서 레이어 2 경쟁의 선두에 머물 수 있습니다.

간단히 말해서 Stylus는 개발자가 Rust, C++ 및 Solidity와 같은 프로그래밍 언어로 효율적이고 상호 운용 가능한 프로그램을 작성할 수 있도록 Arbitrum을 위해 설계된 혁신적인 새로운 스마트 계약 환경입니다.

일반 컴퓨팅을 블록체인에 개방하고 다양한 기술 스택을 사용하는 개발자를 환영합니다.

WASM

스타일러스는 기존 EVM(Ethereum Virtual Machine)과 병렬로 실행되는 WASM(WebAssembly) 가상 머신을 추가하여 작동합니다. WASM으로 컴파일되는 언어로 작성된 스마트 계약은 기본적으로 Solidity보다 10배 이상 빠르게 실행되어 가스 비용을 크게 절감할 수 있습니다. EVM은 완전한 기능을 유지하므로 기존 Solidity 계약은 현재와 같이 계속 작동합니다. 두 VM은 동기식으로 작동하므로 서로 다른 프로그래밍 언어로 작성된 계약이 서로 호출하는 동시에 동일한 기본 블록체인 상태를 수정할 수 있습니다.

사용자 정의 사전 컴파일

또한 Stylus는 사용자 정의 사전 컴파일도 지원합니다.

사전 컴파일은 특정 암호화 또는 유틸리티 기능을 매우 효율적으로 수행하는 데 사용되는 Ethereum 및 Arbitrum의 하위 수준 모듈입니다. 예를 들어 ECDSA 서명 확인 및 SHA256 해시 계산을 위한 사전 컴파일이 있습니다.

새로운 사전 컴파일을 추가하려면 모든 검증자가 EVM 업그레이드를 조정해야 하므로 임계값이 높습니다. Stylus를 사용하면 개발자는 Rust 또는 C++로 작성된 자체 사전 컴파일러를 쉽게 배포할 수 있습니다.

예를 들어, 팀은 C로 작성된 암호화 라이브러리를 가져와 수정 없이 Arbitrum에 배포할 수 있습니다. 이를 통해 이러한 암호화 기본 요소가 초고속 기본 속도로 실행될 수 있습니다.

다른 계약에서는 암호화 기술을 활용하기 위해 기본 사전 컴파일을 호출하는 것처럼 이 스타일러스 "사전 컴파일"을 호출할 수 있습니다. 모든 가스 계량 및 사기 방지는 자동으로 작동합니다.

이를 통해 팀은 특별한 체인 지원 없이 맞춤형 암호화, 특수 페어링 기반 곡선 및 기타 새로운 기본 요소를 프로토타입할 수 있습니다. Ethereum 연구자들은 EIP 제안을 Arbitrum에 Stylus 사전 컴파일 버전으로 배포하여 초기에 반복할 수도 있습니다.

개발자에게 새로운 암호화 기본 요소를 온체인에 도입할 수 있는 기능을 제공함으로써 Stylus는 구축할 수 있는 범위를 크게 확장합니다. 사전 컴파일은 더 이상 EVM에서 지원하는 기능으로 제한되지 않습니다.

스타일러스 작동 방식

블록체인 세계에서 WASM의 광범위한 역할을 살펴보기 전에 Arbitrum이 EVM과 WASM의 공존을 어떻게 조율하는지 이해하는 것이 중요합니다. 이는 단순히 두 개의 별도 엔진을 갖는 것이 아니라 두 엔진의 강점을 강화하는 시너지 관계입니다.

Arbitrum의 고유한 아키텍처는 통합 상태, VM 간 호출 및 호환 가능한 경제 모델 덕분에 EVM과 WASM 간의 원활하고 동기화된 운영을 허용합니다.

Solidity 또는 기타 EVM 언어로 작성된 스마트 계약은 평소와 같이 EVM 바이트코드로 컴파일됩니다. 실행되면 이러한 계약은 현재와 마찬가지로 EVM에서 실행됩니다.

Rust, C++, C 등 WASM으로 컴파일되는 언어의 경우 워크플로는 다음과 같습니다.

WASM 측정은 EVM과 같은 opcode당이 아닌 각 기본 블록 이전에 가스를 충전합니다. 이는 더 효율적이며 계약이 통제를 벗어나지 않도록 보장합니다.

EVM과 WASM

두 개의 가상 머신(VM)은 동기식으로 실행되므로 동일한 전역 상태를 공유하면서 서로 호출할 수 있습니다. 트랜잭션은 부분적으로 EVM에서 부분적으로 WASM에서 실행될 수 있으며 결과는 원활하게 결합됩니다.

잠깐, 두 VM이 어떻게 원활하게 동기화될 수 있을까요?

Polkadot은 XVM을 통해 이를 실현합니다. Polkadot과 달리 WASM 및 EVM은 다음과 같은 몇 가지 주요 이유로 Arbitrum에서 원활하고 동기적으로 작동합니다.

사기 증명을 위해 검증자는 EVM 및 WASM 실행을 양분하여 필요한 경우 잘못된 단계를 식별합니다. WASM의 구조를 통해 시스템은 종료를 보장하고 증명의 유효성을 강화할 수 있습니다.

블록체인 | WASM

Arbitrum은 WebAssembly(WASM)의 혁신적인 잠재력을 인식하는 유일한 플랫폼이 아닙니다. Polkadot과 Cosmos는 WASM을 생태계에 통합했으며 각 플랫폼은 고유한 이점과 기능을 제공합니다.

Polkadot을 사용하면 사용자는 WASM을 사용하여 스마트 계약을 개발할 수 있으며 임베디드 DSL인 AssemblyScript와 Rust와 유사한 Ink!라는 두 가지 언어를 지원합니다.

반면 Cosmos는 CosmWasm을 스마트 계약 런타임으로 사용하여 개발자가 Rust로 계약을 작성할 수 있도록 합니다.

블록체인 업계가 왜 WASM을 그렇게 받아들이는지 알아보기 전에 Cosmos와 Polkadot이 눈에 띄는 구체적인 이점을 이해해야 합니다.

Cosmos는 WASM의 다음과 같은 장점을 강조합니다.

Cosmos는 WASM의 다음과 같은 장점을 강조합니다.

Polkadot의 WASM 런타임에는 다음과 같은 기능이 있습니다.

Polkadot, Cosmos 및 Arbitrum은 WASM이 제공하는 몇 가지 공통 이점을 공유하지만 각 플랫폼에는 고유한 속성도 있습니다.

이러한 주요 블록체인 플랫폼에서 WASM을 광범위하게 채택하는 것은 업계에서 WASM의 중요성이 커지고 있음을 보여주며, 이 기술이 현대 블록체인 아키텍처의 초석이 되고 있는 이유를 이해하는 것이 중요합니다.

WASM을 선택하는 이유

WASM이란 무엇입니까?

블록체인과 WebAssembly(WASM)의 시너지 효과를 이해하려면 먼저 WASM이 무엇인지, 그리고 WASM 개발의 원동력을 이해해야 합니다.

WebAssembly는 코드가 웹 브라우저 내에서 거의 기본 속도로 실행될 수 있도록 하는 이진 명령 형식입니다. C 및 Rust를 포함한 다양한 프로그래밍 언어의 컴파일 대상으로 사용되며 빠르고 효율적이며 안전하도록 설계되었습니다. WASM은 웹 기반 프로그래밍과 시스템 수준 프로그래밍 간의 격차를 효과적으로 해소하여 웹 성능과 기능을 향상시킵니다.

WebAssembly의 "웹"은 JavaScript 환경(일반적으로 브라우저에서 발견됨)에서 실행되는 기능을 강조합니다. 이러한 설정에서 개발자는 WASM API에 대한 전체 액세스 권한을 갖고 포괄적인 웹 API 지원을 받아 웹 동작을 상당히 제어할 수 있습니다.

WASM 역사

"한 번 작성하면 어디서나 실행"이라는 원칙에 따라 WASM은 오랫동안 지속된 과제에 대한 강력한 솔루션으로 떠올랐습니다. 2016년 현재 많은 프로그램이 DSL(도메인별 언어)을 통해 새로운 기능을 도입하고 있으며, 이는 종종 유지 관리, 효율성 및 보안 간의 균형을 수반합니다. 이러한 측면을 손상시키지 않으면서 수많은 서버에 새로운 기능을 제공할 수 있는 솔루션에 대한 필요성이 점점 커지고 있습니다.

다양한 기존 솔루션의 단점이 평가되었습니다.

- 시스템 가상 머신

- 컨테이너

- 언어 수준의 가상 머신

- 명령어 세트 아키텍처(ISA)

2018년까지 WASM 개발은 다양한 아키텍처, 서버, 임베디드 하드웨어에서 실행하고 심지어 다국어 지원에 중점을 두면서 추진력을 얻었습니다. Java와 달리 WASM은 보안을 손상시키지 않고 설계되었습니다. 2019년에는 WASM 모듈을 강화하고 언어 간 상호 운용성을 지원하는 구성 요소 모델이 도입되었습니다. 이를 통해 HTTP 라이브러리를 한 번 작성하고 이를 여러 언어로 사용하는 것과 같은 솔루션이 가능해집니다.

현재까지 WASM은 다양한 기능을 갖추고 있으며 블록체인을 포함한 클라우드 네이티브 시나리오에 점점 더 많이 채택되고 있습니다. 장점은 다음과 같습니다.

현재까지 WASM은 다양한 기능을 갖추고 있으며 블록체인을 포함한 클라우드 네이티브 시나리오에 점점 더 많이 채택되고 있습니다. 장점은 다음과 같습니다.

WASM 커뮤니티는 언어 전반에 걸쳐 더 큰 통합과 성능을 위해 계속해서 노력하고 있습니다.

WASM의 역사적 발전을 이해하면 Stylus와 같은 블록체인 프로젝트를 포함하여 다양한 환경에서 WASM의 현재 및 잠재적 역할을 이해하는 데 유용한 맥락을 얻을 수 있습니다. 이러한 배경을 통해 우리는 블록체인 생태계에서 WASM 구현과 관련된 문제와 우려 사항을 탐색할 때 미묘한 차이를 이해할 수 있습니다.

스타일러스 Q&A

언어 지원

WASM의 진화는 Stylus가 Arbitrum 생태계에 추가된 흥미로운 이유를 보여주지만 몇 가지 제한 사항과 우려 사항도 강조합니다. 문제 중 하나는 언어 지원입니다. Stylus는 C++ 및 Rust와 같은 언어를 포함하도록 Arbitrum 개발자 커뮤니티를 확실히 확장했지만 JavaScript 및 Python과 같은 인기 있는 언어를 수용하는 데는 부족합니다.

Python과 JavaScript를 WASM에 도입하기 위한 예비 프로젝트가 있지만 가비지 수집 및 성능 문제로 인해 이러한 노력은 아직 널리 채택될 준비가 되어 있지 않습니다.

언어 호환성

현재 Stylus는 C/C++ 및 Rust SDK를 지원하여 이러한 언어의 도구 체인과 원활하게 통합됩니다. 개발자는 스마트 계약을 구축할 때 기본 암호화 구현과 같은 타사 라이브러리를 통합할 수도 있습니다. 이와 같은 작업의 주요 제한 사항은 관련 가스 비용입니다.

Rust SDK는 아직 초기 단계이지만 Rust와 C SDK에는 몇 가지 누락된 기능이 있습니다. 예를 들어 C SDK는 ABI 내보낸 함수를 지원하지 않으며 수정자는 아직 두 SDK 모두에서 지원되지 않습니다.

현재 로컬 스타일러스 테스트 환경은 없지만 개발자는 SDK 내에서 직접 테스트를 실행할 수 있습니다. 스마트 계약 배포를 위한 테스트넷은 현재 유일한 옵션이며 아직 스마트 계약 검증을 지원하지 않습니다. 현재 다양한 ERC 토큰과 **[Uniswap V2](https://twitter.com/evmcheb/status/1697537852522049990)**를 Stylus 생태계에 도입하려는 노력이 진행 중입니다.

언어 선택의 딜레마

도메인 특정 언어(DSL), 임베디드 DSL(eDSL), 범용 언어 중에서 선택하려면 낮은 수준의 제어와 높은 수준의 추상화 간의 절충이 필요합니다. 새로운 DSL을 개발하려면 도구 체인 및 생태계 개발에 상당한 투자가 필요합니다. 이와 대조적으로 범용 언어의 하위 집합인 eDSL은 기존 도구와 더 쉽게 통합할 수 있으며 학습 곡선이 더 낮습니다. 예를 들어, JavaScript 또는 Python과 같이 널리 사용되는 언어로 eDSL을 생성하는 것이 좋습니다.

공통 언어를 사용하려면 SDK를 사용해야 합니다. SDK는 추가 도구를 도입하고, 자세한 내용을 늘리며, 코드의 표현력을 떨어뜨리고 API 호출 및 개체 작업을 더 길게 만듭니다.

언어 선택과 eDSL 개발 사이의 올바른 균형을 찾는 것이 사용자 친화적인 도구를 제공하는 동시에 더 넓은 개발자 커뮤니티를 유치하는 열쇠가 될 수 있습니다. 현재 데이터에 따르면 최고의 암호화폐 개발자 커뮤니티는 여전히 이더리움에 집중되어 있습니다. 그러나 Polkadot, Cosmos 및 Solana와 같이 스마트 계약을 위해 Rust를 활용하는 플랫폼도 개발자 커뮤니티에서 관심을 끌고 빠르게 성장하고 있습니다.

성능

WASM은 실행 속도를 크게 향상시키고 패킷 크기를 줄입니다. Stylus는 아직 메인넷에 배포되지 않았지만 다른 네트워크의 벤치마크가 유용한 참고 자료가 될 수 있습니다. 관찰된 실행 시간은 4~8배 더 빠르며 컴파일된 크기는 약 50% 감소합니다.

스타일러스에는 현재 계약 크기 제한이 있으며, 상한은 압축되지 않은 경우 약 128KB입니다. 이러한 제한으로 인해 Solidity와 같은 다른 언어에서 대규모 스마트 계약을 포팅하는 것이 어려워졌습니다. 스타일러스 코드 베이스에서 이 제한은 아래에 설명되어 있습니다.

WASM을 시작하고 종료할 때 약간의 오버헤드가 발생한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 경량 운영의 경우 EVM은 실제로 WASM보다 비용 효율적일 수 있습니다.

EVM과의 상호 운용성

EVM과 WASM은 동일한 스토리지 슬롯과 상태 트리를 공유하므로 스타일러스와 EVM의 상호 운용성이 용이합니다. 이는 널리 사용되는 호스트 I/O 패턴을 사용하여 WASM에 구현된 EVM API를 통해 달성됩니다. 지원되는 EVM API의 전체 목록은 상호 운용성이 완벽하게 지원됨을 보여줍니다.

사용자 정의 사전 컴파일된 계약

이 측면은 미지의 영역을 나타내기 때문에 특히 흥미롭습니다. 사용자 정의 사전 컴파일된 계약은 실행 비용을 낮추면서 추가적인 암호화 기본 요소를 온체인에 가져올 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 또한 사전 컴파일된 계약으로 텐서 계산을 도입하여 추론 비용을 줄일 수도 있습니다. 그러나 사전 컴파일된 맞춤형 계약과 관련된 기존 코드는 없는 것으로 보입니다. EVM 구성요소에 대해 사전 컴파일된 계약이 존재하더라도 핫스왑이 불가능합니다.

이 기능은 WASM의 기능을 활용하여 아직 개발 중일 수 있습니다. EVM은 WASM으로 작성된 함수를 호출한 다음 이를 기계어 코드로 컴파일할 수 있습니다.

재진입 기능

재진입 없이 Actor 모델을 사용하는 CosmWasm과 달리 Stylus의 Rust SDK는 기본적으로 기능 플래그로 재진입을 해제합니다. 개발자는 이 기능을 수동으로 활성화할 수 있습니다.

재진입 기능을 활성화하려면 일부 API 조정이 필요합니다. 특히 개발자는 통화 중 저장소 캐시 새로 고침과 같은 보안 예방 조치에 주의해야 합니다.

통찰력

스타일러스는 고성능 암호화, 게임, AI 등 EVM만 사용할 경우 가스 집약적인 새로운 사용 사례를 열어줍니다. 또한 사전 컴파일된 계약을 사용자 정의할 수 있으므로 개발자는 업그레이드를 기다리지 않고도 자체 암호화 및 기타 기본 기능을 추가할 수 있습니다. 과거에는 Cosmos 및 Polkadot과 같은 일부 비이더리움 생태계에서 WASM을 채택하는 것을 보았습니다. WASM이 이더리움 커뮤니티에서 채택된 것은 이번이 처음입니다. 전반적으로 Stylus는 스마트 계약 개발의 중요한 발전을 나타내며 모든 기존 애플리케이션과의 상호 운용성을 유지하면서 Ethereum과 Arbitrum의 확장을 돕습니다.

Stylus를 Arbitrum의 Layer2 SDK에 통합하면 Layer 3 개발자에게 더 큰 유연성이 제공됩니다. 이제 이전에 가스 한도를 초과했던 집중적인 계산을 체인으로 이동하여 새로운 가능성을 열 수 있습니다. 개발자는 더 이상 Solidity에만 국한되지 않고 해당 언어가 자신의 요구 사항과 전문 지식에 더 잘 맞는 경우 Rust 또는 C++를 선택할 수도 있습니다. 사용자 정의 사전 컴파일된 계약을 통해 최적의 성능을 위해 선호하는 암호화, 유틸리티 및 기타 도우미 기능을 체인으로 원활하게 마이그레이션할 수 있습니다. 각 사용 사례에 적합한 언어로 직접 저수준 로직을 작성하면 개발이 더 원활해집니다. 개발자는 가스 비용을 피하기 위해 빠른 수정을 수행하는 대신 핵심 제품 기능에 집중할 수 있습니다. Stylus는 언어 및 가스 제약을 제거함으로써 3차 구축업체가 해당 도메인에 적합한 도구를 사용하여 처음부터 가장 효율적인 사용자 경험을 구축할 수 있도록 지원합니다.

Stylus는 또한 규모에 맞게 혁신하고 새로운 가상 머신을 통합하는 Arbitrum의 능력을 보여줍니다. Arbitrum & Offchain Labs의 공동 창립자이자 수석 과학자인 Ed Felten은 Arbitrum이 업계에서 널리 사용되는 도구 및 프로그래밍 언어를 기반으로 개발되었다고 언급했습니다. 테스트를 더 빠르게 작성하고 레거시 시스템을 기반으로 새로운 기능을 개발할 수 있습니다. OP는 ZKization의 길을 더 나아가 점차 하이브리드 롤업 아이디어를 향해 나아갔습니다. Optimism은 현재 Risc0과 협력하여 Zeth를 사용하여 OPRU에 대한 영지식 증명을 생성하고 있습니다. 이 솔루션을 사용하면 Optimism은 OPRU를 추가로 수정할 필요가 없습니다. Zeth에 관심이 있으신 분들은 제가 이전에 쓴 글을 [트위터](https://x.com/glazecl/status/1709947992168710174?s=20)에서 읽어보실 수 있습니다.

우리는 Arbitrum에서 AI 응용 프로그램을 볼 수 있기를 매우 기대하고 있습니다. 현재 체인에서 기계 학습을 수행하는 것은 가스 집약적이어서 개발 비용이 높습니다. 영지식 ML은 비용을 절감할 수 있지만 개발자에게는 상당한 추가 복잡성을 야기합니다. Stylus를 통해 사전 컴파일된 맞춤형 계약으로 텐서 작업을 구현하고 훨씬 적은 비용으로 기본적으로 실행할 수 있다면 고성능 온체인 기계 학습을 위한 새로운 가능성이 열릴 것입니다. 개발자가 익숙한 언어(예: Python)로 사전 컴파일된 계약을 쉽게 통합하여 ML 알고리즘을 신속하게 구축하고 배포할 수 있도록 함으로써 Arbitrum은 DeFi, GameFi 등에서 차세대 AI 혁신을 주도할 수 있습니다. Stylus의 성능과 유연성을 통해 우리는 가스 최적화보다는 혁신적인 ML 아키텍처에 집중할 수 있습니다. 우리는 이 새로운 패러다임에 커뮤니티의 창의성이 적용되기를 기대합니다.