🇰🇷 카르다노와 이더리움 플랫폼의 수수료 비교

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카르다노와 이더리움 플랫폼의 수수료 비교

이전 글에서 비트코인, 이더리움, 카르다노에서 스크립트 또는 스마트 컨트랙트를 실행하는 방법을 설명했습니다. 이번 글에서는 카르다노와 이더리움을 비교해 보겠습니다. 주로 수수료에 초점을 맞추겠습니다. 수수료가 무엇에 따라 달라지는지, 그리고 각 팀이 플랫폼을 구축할 때 어떤 설계를 선택했는지에 따라 수수료가 어떻게 영향을 받는지 설명해드리겠습니다.

스마트 컨트랙트 실행 비용

분산 네트워크에서 스마트 컨트랙트를 실행하려면 컴퓨터 자원을 소모해야 합니다. 사용자는 스마트 컨트랙트를 실행하기 위해 수수료를 지불해야 합니다. 스마트 컨트랙트를 실행하는 데는 일반 트랜잭션의 유효성을 검사하는 것보다 더 많은 리소스가 필요하므로 대체로 수수료가 더 높습니다. 이더리움에서는 스마트 컨트랙트를 실행하는 데 필요한 계산 작업량을 측정하기 위해 GAS라는 개념을 사용합니다. GAS는 이더리움 가상 머신(EVM)이 수행할 수 있는 작업의 가장 작은 분할을 나타내는 단위입니다.

EVM이 수행할 수 있는 각 작업에는 고정된 GAS 비용이 있습니다. 예를 들어, 숫자 두 개를 더하는 데는 3 가스, 값을 메모리에 저장하는 데는 20 가스가 소요됩니다. 동일한 스마트 컨트랙트 내에서 동일한 작업을 실행하면 항상 같은 양의 GAS가 소모됩니다.

사용자 수수료는 가스 단위당 지불하는 이더리움의 양인 가스 비용에 따라 달라집니다. 가스 비용은 프로토콜에 의해 고정되는 것이 아니라 트랜잭션을 제출하거나 스마트 컨트랙트를 배포할 때 사용자가 설정합니다. 검증자가 더 많은 이더를 받을수록 트랜잭션이나 스마트 컨트랙트가 다음 블록에 포함될 가능성이 높아집니다.

사용자는 선택한 가스 가격에 따라 동일한 스마트 컨트랙트에서 동일한 작업을 실행하기 위해 다른 금액의 이더를 지불해야 합니다. 가스 가격은 사용자가 제한된 네트워크 자원에 입찰할 수 있도록 하는 시장 기반 메커니즘입니다.

가스 모델은 사용자에게 몇 가지 장단점이 있습니다. 한편으로는, 사용자가 수수료를 어느 정도 통제하고 긴급성과 중요도에 따라 트랜잭션이나 스마트 컨트랙트의 우선순위를 정할 수 있다는 장점이 있습니다. 반면에, 수수료를 추정하고 관리하며, 트랜잭션이나 스마트 컨트랙트가 적시에 성공적으로 실행되도록 보장하는 데 있어 약간의 복잡성과 불확실성이 존재합니다.

카르다노는 이더리움과는 다른 수수료 시스템을 사용하며, 이는 가스나 가스 비용에 의존하지 않습니다.

카르다노의 수수료 시스템은 두 가지 프로토콜 매개변수를 기반으로 합니다: 트랜잭션(tx)에 대한 최소 수수료를 계산하는 공식은 다음과 같습니다: 수수료 = A + B * size(tx), 여기서:

• A와 B는 조정할 수 있는 프로토콜 파라미터입니다.
• size(tx)는 바이트 단위의 트랜잭션 크기입니다.

매개변수 A는 트랜잭션의 크기나 복잡성에 관계없이 트랜잭션을 처리하는 데 드는 고정 비용을 반영합니다. 매개변수 B는 트랜잭션의 크기에 따라 트랜잭션 처리의 가변 비용을 반영합니다. 트랜잭션이 클수록 트랜잭션을 저장하고 처리하는 데 더 많은 자원이 필요합니다.

현재 프로토콜 파라미터 A와 B는 각각 0.155381 ADA와 0.000043946 ADA/byte로 설정되어 있습니다. 예를 들어 트랜잭션의 크기가 200바이트인 경우 수수료는 0.164271 ADA(0.155381 + 0.000043946 * 200)가 됩니다.

카르다노의 트랜잭션 수수료는 계산 복잡성이나 네트워크 혼잡도와는 무관합니다. 트랜잭션의 입력, 출력, 인증서, 메타데이터의 수와 유형에 따라 결정되는 트랜잭션 크기에만 의존합니다. 따라서 카르다노의 수수료 시스템은 이더리움의 가스 모델보다 더 간단하고 예측 가능합니다.

이더리움에서 동일한 컨트랙트를 실행하기 위해 사용자는 매번 다른 금액의 이더를 지불할 수 있지만, 카르다노의 경우 ADA의 수수료는 매번 동일합니다. 이더리움의 수수료는 예측할 수 없지만 카르다노의 수수료는 예측할 수 있습니다. 이더리움과 에이다의 시장 가치를 예측할 수 없기 때문에 모든 것이 복잡해집니다.

카르다노의 수수료 시스템에도 몇 가지 한계와 과제가 있습니다. 한 가지 한계는 사용자가 이더리움에서 할 수 있는 것처럼 더 높은 수수료를 지불하여 거래의 우선순위를 정할 수 없다는 것입니다. 카르다노의 모든 트랜잭션은 스테이크 풀 운영자에 의해 동등하게 취급됩니다. 트랜잭션 처리는 선착순으로 진행되기 때문에 더 예측 가능합니다. 이는 경우에 따라 사용자가 기대하는 행동이지만, 항상 이점이 있는 것은 아닙니다.

또 다른 과제는 사용자, 개발자, 풀 운영자의 이해관계의 균형을 맞추고 거래량, 하드웨어 가격, ADA의 시장 가치 변화에 적응하기 위해 프로토콜 파라미터 A와 B를 신중하게 조정해야 한다는 것입니다.

트랜잭션 실패

카르다노와 이더리움의 또 다른 차이점은 실패한 트랜잭션에 대한 지불과 실패한 트랜잭션이 원장에 미치는 영향에 관한 것입니다.

이더리움에서는 사용자가 트랜잭션 실패에 대해서도 이더를 지불해야 합니다. 이는 트랜잭션이 실패하거나 취소되더라도 검증자가 트랜잭션을 확인하고 스마트 컨트랙트를 실행해야 하기 때문입니다. 수수료는 트랜잭션의 결과와 관계없이 트랜잭션이 소모한 연산 자원에 대해 지불됩니다. 이는 사용자에게 예상치 못한 비용과 손실을 초래할 수 있습니다.

카르다노 사용자는 트랜잭션이 네트워크의 검증을 통과할지 여부를 로컬에서 미리 확인할 수 있습니다. 이는 카르다노가 결정론적 트랜잭션 검증 체계를 사용하기 때문에, 트랜잭션이 원장에 실행되기 전에 트랜잭션의 결과와 효과를 예측할 수 있기 때문입니다. 또한 카르다노는 2단계 검증 방식을 사용하는데, 첫 번째 단계에서는 트랜잭션이 올바르게 구성되고 수수료를 지불할 수 있는지 확인하고, 두 번째 단계에서는 트랜잭션에 포함된 스크립트를 실행합니다. 트랜잭션이 로컬에서 두 단계를 모두 통과하면 도중에 처리된 다른 트랜잭션으로 인해 원장 상태가 변경되지 않는 한 네트워크에서도 통과합니다.

첫 번째 단계에서 트랜잭션이 실패하면 트랜잭션은 즉시 폐기되며 수수료가 지불되지 않습니다. 트랜잭션이 첫 번째 단계를 통과했지만 두 번째 단계에서 실패하면 여전히 블록에 포함되고 수수료가 지불되지만, 트랜잭션이 원장 상태에 (예측할 수 없는) 영향을 미치지 않습니다. 이는 카르다노가 트랜잭션의 결정성과 예측 가능성을 보장하는 확장된 UTXO 모델을 사용하기 때문입니다.

이더리움의 트랜잭션은 스마트 콘트랙트가 호출하는 결과에 따라 원장에 예측할 수 없는 영향을 미칠 수 있습니다. 다음과 같은 다양한 이유로 인해 일부 작업이 실패하거나 철회될 수 있습니다:

• 가스 부족: 트랜잭션이나 스마트 컨트랙트가 사용자가 지불할 수 있는 최대 가스 양인 가스 한도를 초과하면 실패하고 그 모든 효과가 되돌려지지만, 그럼에도 모든 가스를 소비하고 최대 수수료를 지불하게 됩니다.
• 잘못된 연산 코드: 트랜잭션이나 스마트 컨트랙트에서 EVM이 인식하지 못하는 명령어인 유효하지 않은 opcode를 만나면 예외를 발생시키고 모든 효과를 되돌립니다. 이는 스마트 컨트랙트 코드의 버그 또는 취약점을 이용하려는 악의적인 시도로 인해 발생할 수 있습니다.
• 리버트 오피코드: 트랜잭션이나 스마트 컨트랙트가 명시적으로 리버트 오피코드(revert opcode, 스마트 컨트랙트가 실행을 중단하고 모든 효과를 되돌릴 수 있는 명령어)를 호출하는 경우, 스마트 컨트랙트는 이를 실행합니다. 이는 특정 조건을 충족하지 못하거나, 특정 이벤트를 트리거하거나, 특정 규칙을 적용하는 등 다양한 이유로 인해 발생할 수 있습니다.

원장에 대한 이러한 예측 불가능한 영향은 트랜잭션을 개시하거나 스마트 컨트랙트를 배포하는 사용자에게 예기치 않은 비용과 손실을 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 사용자가 스마트 컨트랙트에 이더를 전송했다가 어떤 이유로든 실패하거나 되돌려지는 경우, 사용자는 전송한 이더를 잃게 되며 실패한 거래에 대한 수수료도 지불하게 됩니다.

모듈식 접근 방식 vs. 모놀리식 접근 방식

카르다노와 이더리움 플랫폼은 스마트 컨트랙트 실행과 검증을 처리하는 방식에서 서로 다른 접근 방식을 가지고 있습니다. 카르다노는 스마트 컨트랙트가 온체인 코드와 오프체인 코드라는 두 가지 구성 요소로 이루어진 모듈식 접근 방식을 사용합니다. 이더리움은 스마트 컨트랙트가 전적으로 블록체인에서 실행되고 검증되는 모놀리식 접근 방식을 사용합니다.

접근 방식이 다르면 수수료, 성능, 보안, 확장성에 영향을 미칩니다. 온체인 서비스의 수수료는 확장성에 따라 달라집니다.

확장성에 대해 먼저 살펴보겠습니다.

이더리움의 GAS 모델은 네트워크 용량에 병목 현상을 일으키고 수수료의 변동성을 유발하기 때문에 확장성 문제가 있습니다. 네트워크 용량은 검증자가 블록에 포함할 수 있는 최대 가스 양인 블록 가스 한도에 의해 제한됩니다. 블록 가스 한도는 프로토콜에 의해 고정된 것이 아니라 검증자가 선호도와 인센티브에 따라 투표에 의해 결정됩니다. 블록 가스 한도가 높을수록 블록에서 더 많은 트랜잭션 또는 스마트 컨트랙트를 처리할 수 있지만, 검증자가 블록을 검증하고 저장하는 데 더 많은 자원을 필요로 합니다.

이더리움의 이러한 확장성 문제는 사용자와 개발자 모두에게 부정적인 영향을 미칩니다. 사용자는 트랜잭션이나 스마트 컨트랙트에 대해 예측할 수 없는 높은 수수료를 지불해야 하며, 이는 사용성과 경제성을 떨어뜨립니다. 개발자는 애플리케이션에 대한 복잡하고 불확실한 수수료 산정 및 관리를 처리해야 하므로 개발 비용과 리스크가 증가합니다.

카르다노의 수수료 시스템은 GAS에 의존하지 않기 때문에 이더리움의 GAS 모델에 비해 확장성 측면에서 장점이 있습니다. 네트워크 용량은 블록 가스 제한이 아니라 블록 크기 제한에 의해 제약을 받습니다. 블록 크기 제한은 계산 자원에 관계없이 모든 검증자가 모든 블록을 효율적으로 검증하고 저장할 수 있도록 보장합니다.

카르다노의 수수료는 트랜잭션의 내용과 구조에 따라 결정되는 트랜잭션 크기에만 의존하기 때문에 안정적입니다. 트랜잭션 크기는 계산 복잡성이나 긴급성을 반영하지 않기 때문에 네트워크 활동이나 이벤트에 따라 크게 달라지지 않습니다.

이러한 카르다노의 확장성 이점은 사용자와 개발자 모두에게 긍정적인 혜택을 제공합니다. 사용자는 거래 또는 스마트 컨트랙트에 대해 저렴하고 예측 가능한 수수료를 지불할 수 있으며, 이는 사용성과 경제성을 높여줍니다. 개발자는 애플리케이션에 대한 간단하고 확실한 수수료 계산 및 관리를 처리할 수 있어 개발 비용과 위험을 줄일 수 있습니다.

트랜잭션 크기에 따른 수수료의 의존성은 또 다른 장점이 있으며, 이에 대해서는 아래에서 설명하겠습니다.

카르다노의 수수료 시스템에는 향후 해결해야 할 몇 가지 확장성 문제도 있습니다. 한 가지 문제는 누적된 체인 상태, 특히 UTXO를 추적하는 데 드는 메모리 비용을 고려하지 않는다는 것입니다. 새로운 트랜잭션이나 스마트 컨트랙트의 유효성을 검사하기 위해 모든 검증자가 UTXO를 메모리에 저장해야 합니다. 카르다노에서 더 많은 트랜잭션이나 스마트 컨트랙트가 처리될수록 더 많은 UTXO가 생성되고 메모리에 저장되며, 이는 검증자의 메모리 소비와 비용을 증가시킵니다.

이미 말씀드렸듯이, 또 다른 문제는 사용자가 더 높은 수수료를 지불함으로써 트랜잭션이나 스마트 콘트랙트 우선순위를 정할 수 없다는 것입니다.

이제 스마트 컨트랙트가 무엇인지 이해하기 위한 다양한 개념을 살펴보겠습니다.

카르다노는 스마트 컨트랙트가 온체인 코드와 오프체인 코드라는 두 가지 구성 요소로 이루어진 모듈식 접근 방식을 사용합니다. 이에 대해서는 소개에서 언급한 글에서 자세히 설명했습니다. 다음 이미지에서 단순화된 버전을 확인할 수 있습니다.

온체인 코드는 스마트 컨트랙트와 관련된 트랜잭션의 유효성을 검증하기 위해 블록체인에서 실행되는 스크립트(검증자 스크립트)입니다. 오프체인 코드는 스마트 컨트랙트 로직에 부합하는 트랜잭션을 생성하기 위해 사용자 컴퓨터에서 실행되는 애플리케이션입니다. 온체인 코드는 플루터스로 작성되며, 이는 카르다노 가상 머신(CVM)에서 실행되는 저수준 언어인 Plutus Core로 컴파일됩니다. 오프체인 코드는 카르다노 노드 API와 상호 작용할 수 있는 모든 언어로 작성할 수 있습니다.

검증자 스크립트는 일반적으로 작고 최소한의 작업만 수행한다는 점에 유의해야 합니다. 대부분 서명 검증, 해시 검증, 값 비교와 같은 간단한 작업을 수행하여 자금을 잠금 해제합니다.

온체인 로직은 난수 생성, 대체 불가 토큰 생성, 상태 머신 구현과 같은 복잡한 연산도 수행할 수 있습니다.

그러나 이러한 연산은 일반적으로 오프체인 로직에서 구현할 때보다 비용이 더 많이 들고 효율성이 떨어집니다. 이러한 연산은 블록체인에서 실행할 때마다 더 많은 자원을 필요로 하며, 이는 비용이 많이 들 수 있습니다. 따라서 일반적으로 필요할 때만 드물게 사용됩니다. 수수료와 관련해서는 백엔드에서 더 복잡한 로직이 구현됩니다. 백엔드는 사용자의 데스크톱 지갑이거나 서버에서 실행되는 온라인 서비스일 수 있습니다.

오프체인 로직은 다른 스마트 컨트랙트와 상호작용하거나 오프체인에서 토큰을 사용할 수도 있습니다. 이러한 상호작용은 블록체인에서 실행되기 전에 온체인 로직의 검증을 거쳐야 합니다. 따라서 일반적으로 서명, 해시 또는 값을 요구하는 등 온체인 로직과 동일한 규칙과 제약이 적용됩니다.

이더리움은 스마트 컨트랙트가 전적으로 블록체인에서 실행되고 검증되는 모놀리식 접근 방식을 사용합니다. 스마트 컨트랙트는 Solidity 또는 Vyper와 같은 고급 언어로 작성되며, 이더리움 가상 머신(EVM)에서 실행되는 바이트코드로 컴파일됩니다. 네트워크의 모든 노드는 스마트 컨트랙트와 관련된 모든 트랜잭션에 대해 동일한 스마트 컨트랙트 코드를 실행해야 합니다.

간단히 말해, EVM에서 처리되는 온체인 로직만 존재합니다. 이더리움 스마트 컨트랙트의 모든 연산(로직)은 컨트랙트에 정의되어 있어야 하며, 트랜잭션은 해당 연산을 호출하기만 하면 됩니다. 트랜잭션은 제공하는 데이터와 값에 따라 스마트 컨트랙트에서 하나 이상의 함수 또는 작업을 트리거할 수 있습니다. 그러면 스마트 컨트랙트는 로직과 규칙에 따라 함수나 연산을 실행하고 그에 따라 상태를 업데이트합니다. 다음 이미지에서 확인할 수 있습니다.

카르다노의 모듈식 접근 방식은 수수료와 확장성 측면에서 이더리움의 모놀리식 접근 방식에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.

매우 낮은 수수료로 복잡한 서비스를 카르다노에서 생성할 수 있습니다. 대부분의 기능은 오프체인에서 수행하고 필요한 부분만 온체인에서 수행할 수 있습니다. 카르다노 트랜잭션이 작을수록 수수료도 작아집니다. 오프체인 수수료는 당연히 훨씬 더 낮을 수 있습니다(사용자가 로컬에서 백엔드를 실행하는 경우 수수료가 거의 없을 수도 있습니다).

이더리움의 경우, 모든 스마트 컨트랙트 로직이 온체인에서 실행됩니다. 스마트 컨트랙트 코드가 복잡하고 크면 이더리움 수수료가 자동으로 증가합니다. 개발자는 가능한 한 작고 간단한 컨트랙트를 작성해야 합니다. 개발자는 개별 작업을 더 저렴하게 실행하기 위해 일부 검증을 생략하는 경향이 있습니다. 컨트랙트의 복잡성은 수수료를 증가시킵니다.

카르다노의 모듈식 접근 방식은 블록체인의 부하를 줄이고 스마트 컨트랙트의 병렬 실행을 가능하게 함으로써 확장성을 향상시킵니다. 대부분의 스마트 컨트랙트 로직이 오프체인에서 실행되므로 블록체인은 온체인 코드를 호출하는 트랜잭션의 유효성만 검증하면 되므로 연산 및 스토리지 요구 사항이 줄어듭니다.

이더리움의 확장성은 모놀리식 접근 방식에 의해 제한되며, 이는 블록체인의 부하를 증가시키고 스마트 컨트랙트의 병렬 실행을 제한합니다. 모든 스마트 컨트랙트 로직이 온체인에서 실행되기 때문에 네트워크의 모든 노드가 관련된 모든 트랜잭션에 대해 모든 스마트 컨트랙트 코드를 실행해야 하므로 연산 및 스토리지 요구 사항이 증가합니다. 또한 모든 트랜잭션이 순차적으로 처리되어야 하므로(공유된 전역 상태), 서로 간섭하여 플랫폼에서 병목 현상이나 처리 지연이 발생할 수 있습니다.

결론

어떤 이들은 수수료 시장이 온체인 자원을 확보할 수 있는 최고의 솔루션이라고 생각하는 반면, 다른 이들은 블록체인 네트워크가 언젠가는 부자들만 이용할 수 있을 것이라고 믿습니다. 수수료 정책을 적절하게 설정하는 방법은 비트코인 트랜잭션을 포함하여 아직 해결되지 않은 주제라고 감히 말씀드릴 수 있습니다. 온체인 서비스의 수수료가 낮고 안정적이려면 확장성 문제를 해결하는 것이 필수적입니다.

카르다노와 이더리움 중 어느 것이 더 나은지 명확하게 말할 수는 없습니다. 두 플랫폼 모두 장단점이 있습니다. 구현하고자 하는 기능과 특정 플랫폼이 제공하는 기능은 항상 팀에 따라 다릅니다.

사용자는 항상 최상의 서비스를 위해 가능한 한 낮은 수수료를 선호합니다. 제3자 개발자는 이러한 경향에 맞춰 사용자가 원하고 기꺼이 비용을 지불할 수 있는 애플리케이션을 구축해야 합니다. 일반 거래에 1달러를 지불하고 스마트 컨트랙트를 실행하는 데 5달러를 지불하는 것은 대부분의 사람들에게 감당할 수 없을 정도로 비싼 비용입니다. 기술 개발은 계속되어야 합니다.

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* Source: https://cexplorer.io/article/comparison-of-fees-on-cardano-and-ethereum-platforms
* Translation: Ilhun@CryptoVeri enics_sky@naver.com