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파일코인 가상 머신(Filecoin Virtual Machine)

    • 장제윤 기자
    • |
    • 입력 2021-11-16 11:05
    • |
    • 수정 2021-11-16 12:59
▲파일코인 가상 기계 소개

오늘날 파일코인 네트워크는 NFT· 공공재 데이터 세트· Web3· 메타버스 자산 등을 증명 할 수 있도록 저장할 수 있는 강렬한 플랫폼이다. 파일코인 네트워크를 Web3의 I/O 계층이라고 생각해 보자. 그러나 이는 빙산의 일각일 뿐이다. 일반 스마트 계약 프로그램 개발성을 파일코인 네트워크에 도입하면 더 많은 가치와 잠재성이 나올 것이다. 또한, 스토리지 상단에 계산을 계층화할 경우 체인 간 상호 운용성과 무신뢰 방식의 통합을 위한 새로운 차원이 열린다.

최근, 라울 크리파라니(Raul Kriplani) 프로토콜 랩스(Protocol Labs) 연구자는 파일코인 가상 머신를 소개했다. 파일코인 가상 머신는 분산 스토리지 생태계의 다음 진화의 핵심축이다.

왜 파일코인에서 스마트 계약을 체결해야 하는가?

  • 스마트 계약(파일코인 내에서는 액터라고 불린다)은 Web2 기술로는 구축하기 어려운 지능적이고 역동적인 스토리지 솔루션을 작동할 수 있다. 이와 관련된 예는 아래에 기술되었다.
  • 파일코인에 저장된 데이터에 대한 분산 계산(데이터의 공간을 확보하기 위해 위치를 옮기는 것이 아니라 계산을 한다.)
  • 크라우드 펀딩 데이터 세트 보존(예: 모든 사람은 범죄 통계 또는 지구 온난화와 같은 중요한 데이터를 후원을 함으로써 사회적으로 저장할 수 있다)
  • 보다 지능적인 스토리지 시장(예: 시간, 복제 수준, 지역 내 가용성에 따라 스토리지의 가격을 변동적으로 책정함)
  • 다세대 스토리지와 영구적 관리인의 임무(예: 많은 세대동안 지속하는 데이터 저장)
  • 데이터 DAO 및 토큰화 데이터 세트(예: 토큰으로써의 데이터 가치를 모델링 및 DAO를 형성해서 DAO를 기반으로 계산을 협력 및 중개)
  • 로컬에 저장된 NFT(즉, NFT 콘텐츠를 추적할 수 있도록 레지스트리와 함께 같은 장소에 배치)
  • 시간 잠금 검색(예: 회사의 공개 결과가 이용 가능할 때만 데이터 세트를 열어 볼 수 있다)
  • 담보 대출(예: 특정 고객으로부터의 FIL+ 거래 수락 또는 구체적인 시간 내에서 신입 직원 교육 능력과 같은 구체적일 목표를 위한 스토리지 제공자에게 대출을 제공한다.)
  • 이 외 많은 예가 존재한다.

스마트 계약은 개발자가 자산의 유동성과 다른 체인에 배치된 애플리케이션을 통합하는 수단이다. 이로써 파일코인 네트워크에서 제공하는 스토리지 용량과 능력과 함께 교차 체인 상호 운용성의 연결을 구축한다.

파일코인 가상 머신가 전체적으로 웹3 생태계 내에서 어떻게 상호 운영 가능한 스토리지와 컴퓨팅을 방해하는지 이해하고 싶으면 이 글을 계속 읽는 것을 추천한다.

계층 0으로서의 스토리지

현재 파일코인 플랫폼은 데이터 스토리지와 검색에 중점을 둔다. 이러한 두 가지 특성을 프로토콜 계층 0을 구성하는 것으로 간주한다.

시스템은 깨끗하고 간단하지만, 사용자가 프로그램을 만들어 스마트 계약을 통해 복잡한 애플리케이션이나 솔루션을 구축하기를 원하는 개발자에게는 충분하지 않을 수 있다.

한 계층 위로는 계층 1이 있는데, 스마트 계약 프로그래밍 기능이 존재하는 곳이다. 현재, 파일코인 네트워크의 로직은 시스템 정의 액터를 통해서 하드 코딩되어 있다. 즉, 사용자 정의 스마트 계약은 외부 브릿지를 통해서(텍스타일 브릿지와 같은 솔루션을 통해) 파일코인에서만 사용 가능하다. 이때 외부 브릿지는 이더리움이나 NEAR과 같은 프로그래밍 할 수 있는 블록체인으로 연결한다. 파일코인 가상 머신는 기본 사용자 정의 액터를 파일코인 네트워크에 제공한다.

이더리움과 호환 가능한 파일코인 가상 머신

최신 기술 담화는 제 113호 파일코인 제안서에 의거해, 2021년 6월부터 시작했다. 파일코인 가상 머신(FVM)은 다채로운 VM 디자인을 구축하기 위해 하이퍼바이저 컨셉으로부터 영감을 받아서 다중 언어를 할 수 있는 VM이 되고자 목표한다. EVM as-is, LLVM-IR, eBPF, Secure EcmaScript, 그 외의 것 등 많은 조치가 고려되었다.

핵심적으로, FVM의 기본 런타임은 WASM이다. WASM은 통상 블록체인 공간에서 강하고 유망한 미래를 지니고 있다고 간주된다. WASM를 선택하면 WASM로 컴파일되는 프로그래밍 언어에서 기본 액터를 작성할 수 있다(SDK가 RUST에서 구축된 것처럼 모든 언어가 적합한 것은 아니다). 따라서 이를 통해 현재 위치에서 만나고 언어 학습 커브를 피함으로써 Web 2 개발자가 Web3로 옮겨갈 수 있다.

게다가, 우리는 외부 런타임 에뮬레이션에 대한 지원도 고려하고 있다. 첫 번째 대상은 이더리움 가상 머신(EVM, Ethereum Virtual Machine)이다. 파일 코인 개발자 커뮤니티에서 온 요청으로 기획되었으며, FVM이 코드를 얻기 위해 필요한의 최소한의 변화와 함께 기획되어 EVM/Solidity를 지원할 수 있다. 여기를 클릭하면 현재 사양을 확인할 수 있다.

이제까지 이더리움 커뮤니티는 시간이 지날수록 ERC-20 토큰, NFT, DAOs, 플래시 대출과 같은 유용하고 검사가 완료되고 전투적으로 완료된 스마트 계약의 거대한 코퍼스를 구축해왔다. 이러한 계약을 있는 그대로 재사용하면 파일코인에 혁신적이고, 구성 가능한 솔루션의 거대한 폭발을 시작할 수 있다. 나아가, 솔리디티(Solidity) 개발자를 브릿지와 오라클을 통해서 여러 체인에 걸쳐 솔루션을 연결하면 공동 가치와 효용이 증진한다.

또한, EVM 호환성은 바이트코드 층에서 대상으로 한다. 따라서 트러플(Truffle), 리믹스(Remix), 하드햇(Hardhat), VS코드 플러그인(VSCode plugins)과 같은 파일코인의 맥락 안에서 성숙한 이더리움 툴체인을 사용하는 능력을 보존할 수 있다. 기존의 스마트 계약을 사용하는 것을 넘어서, 개발자는 솔리디티에서 새로운 액터를 작성하여 빠르게 진행할 수 있으며, 성능 최적화를 필요한 경우 기존 액터를 사용하도록 업그레이드 할 수 있다.

파일코인 네트워크의 영향을 확장하기

FVM을 사용하면 파일코인 네트워크는 기존 스토리지 능력에 추가해서 컴퓨팅 능력을 얻는다. 우리는 파일코인 네트워크에서 운영하는 두 가지 컴퓨팅 기술을 상상한다. 해당 두 가지 컴퓨팅 기술은 상태에 대한 온체인 계산과 데이터에 대한 오프체인 계산을 가리킨다. FVM은 두 가지 상태에 모두 해당하는 중요한 구성 요소이다.

파일코인에 등장할 것으로 기대되는 몇 가지 사용 용례는 다음과 같다.

  • 데이터 중심적 분산화 자율 기관(Data DAOs): 개인과 조직의 자원 풀링을 통해, 사람은 공유 이익 또는 공공재 데이터 세트의 보존, 큐레이션, 확대 및 처리를 장려할 수 있다. 데이터 DAO는 토큰과 NFT를 기본 단위로 사용하여 가치를 표현하고 이러한 토큰을 교환하여 서비스를 요구하고 액세스 권한을 부여하는 등의 작업을 수행한다.
  • 반복 클라이언트: 사용자 정의 정책에 따라 파일코인 네트워크에서 특정 레벨의 반복이 시행하도록 보장된 자동화된 봇이 있다.
  • 대안적 스토리지 마켓: 경매, 현상금, 다른 수단들에 기반하여 스토리지 마켓은 중단 시 복구할 수 있도록 오류 교정 코드를 적용한다. 또한, 데이터 배달을 할 수 있도록 자동 재시도를 사용한다.
  • 담보 대출: 제공자에게 신뢰할 수 없고 목적에 맞는 담보 대출을 제공자에게 제공하므로 특정한 클라이언트에게 FIL+거래를 승낙 받는 곳에 대출금을 사용할 수 있다.
  • 데이터 계산: 대규모 계산의 큰 문제는 데이터 전송이며, 이는 모든 작업에 비용과 대기 시간을 가중한다. 데이터를 저장하는 스토리지 제공자에게 계산 작업을 떠밀고 파일코인 네트워크 전체에 실행을 전략화/계획하기 위해 코디네티어 노드에 보상함으로써 매우 효율적인 방식으로 당황스러울 정도로 병렬화 가능한 작업(embrassingly parallelizable)을 실행할 수 있다. 이때 파일코인 네트워크에서 다운스트림 컴퓨팅을 할 수 있도록 해당 네트워크에 결과를 계속 저장한다.

게다가 사상 처음으로 FVM은 파일코인 네트워크에서 계층2(L2) 솔루션이 상태를 계층1(L1)에서 커밋할 수 있도록 작동하도록 하여 더 안전하고 추적 가능해질 뿐만 아니라 오버레이 네트워크가 가능하다. 콘텐츠 딜리버리 네트워크(CDNs, Content Delivery Networks), 평판 시스템, 결제 채널 네트워크는 L2 솔루션에 속한다.

만약 귀하가 개발자이면서 이러한 용례와 관련하여 시작품을 만들고 싶어한다면 연락해주십시오.

개발 로드맵

FVM 개발 로드맵의 단기 단계는 아래와 같다.

  • 단계0: 시스템 액터만 운영하는 레퍼런스 실행(Lotus)의 기능 플래그 또는 포크 뒤에서 메인넷에서 프로그래밍할 수 없는 카나리를 런치. 기존 체인과 호환 가능하며 프로토콜 업그레이드를 해야 하지 않는다. 해당 단계는 Q4 2021에 완료될 것으로 예상된다.
  • 단계 1: 가스 스케줄과 건축 조정을 포함해서 사용자 프로그래밍 가능성에 앞서 준비 변경 사항을 도입하기 위한 프로토콜 포크. 해당 단계가 마무리될 때쯤, 네트워크의 100%가 FVM 기반 시스템 액터를 실행해야 한다. 해당 단계는 Q1 2022에 실시될 것으로 예상된다.
  • 단계 2: 사용자 프로그래밍 가능성은 네이티브 및 EVM 외국인 배우 모두에게 도입한다. 해당 단계는 Q2 2022에 실시될 것으로 예상된다.
  • 단계 3: 시스템 액터와 더 깊은 프로토콜 변화를 재디자인하여 시스템 액터에 대항하여 프로그램을 쉽게 할 수 있다. 해당 단계는 Q2 2022에 실시될 것으로 예상된다.

FVM의 개발을 도와주고 싶거나 해당 프로젝트에 대해서 더 알고 싶으면 filecoin-project/fvm-project 깃헙 레포나 파일코일 슬랙(Filecoin Slack)에 #fvm channel을 팔로우하면 된다.

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장제윤 기자 | [email protected]

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