이더리움 on chain, off chain 이란 무엇인가?

1. 온체인(On-chain)

온체인 트랜잭션은 블록체인 네트워크에서 직접적으로 실행되고 기록되는 트랜잭션입니다. 모든 노드가 해당 트랜잭션을 검증하고, 합의에 도달한 후 블록에 기록하게 됩니다. 이는 이더리움의 핵심 기능 중 하나로, 탈중앙화, 투명성, 변경 불가능성을 보장합니다.

특징:

• 블록체인 상에서 실행: 모든 트랜잭션이 블록에 기록되며, 검증 및 합의 과정이 필요합니다.
• 변경 불가능성: 블록체인에 기록된 데이터는 수정하거나 삭제할 수 없습니다.
• 비용: 온체인 트랜잭션은 네트워크 상에서 **가스 비용(Gas Fee)**이 발생합니다.
• 속도: 블록 생성 속도와 네트워크 상태에 따라 처리 시간이 걸릴 수 있습니다.

예제:

• 이더리움 스마트 컨트랙트 실행: 예를 들어, 사용자가 탈중앙화된 애플리케이션(DApp)에서 스마트 컨트랙트를 호출해 토큰을 전송할 때, 이 트랜잭션은 이더리움 네트워크 상에서 실행되고 블록에 기록됩니다.
  • 과정: A가 B에게 5 ETH를 전송하는 트랜잭션을 생성 → 트랜잭션이 네트워크 상의 노드에 의해 검증 → 트랜잭션이 성공적으로 처리되면, 블록에 기록되고 누구나 이 기록을 볼 수 있습니다.

2. 오프체인(Off-chain)

오프체인 트랜잭션은 블록체인 외부에서 발생하며, 네트워크에 즉시 기록되지 않습니다. 대신, 트랜잭션의 일부를 블록체인 밖에서 처리하거나, 나중에 요약된 정보만 블록체인에 기록하는 방식입니다. 오프체인은 확장성을 높이고, 비용 절감과 빠른 처리를 목표로 사용됩니다.

특징:

• 블록체인 외부에서 처리: 트랜잭션의 세부 내용이 블록체인에 기록되지 않으며, 네트워크의 합의 과정도 필요 없습니다.
• 속도 및 비용 절감: 오프체인은 블록체인을 거치지 않으므로, 더 빠르고 저렴하게 트랜잭션을 처리할 수 있습니다.
• 검증 필요: 오프체인에서 처리된 트랜잭션은 일부 경우에서 신뢰할 수 있는 제3자의 검증을 필요로 하거나, 나중에 온체인으로 기록될 수 있습니다.

예제:

• 플라즈마(Plasma) 및 레이어 2 솔루션: 이더리움의 확장성 문제를 해결하기 위해 고안된 솔루션들입니다. 예를 들어, 여러 개의 트랜잭션을 오프체인에서 처리한 후, 요약된 결과만을 이더리움 메인넷에 기록합니다.
  • 과정: 수십 건의 작은 트랜잭션이 오프체인에서 실행됨 → 이 트랜잭션들의 요약 정보를 하나의 트랜잭션으로 메인 블록체인에 기록 → 메인 블록체인에 기록된 것은 트랜잭션 결과뿐입니다.
• 상호 합의 계약: A와 B가 이더리움 네트워크 바깥에서 자산 거래에 대해 상호 합의하고, 이 합의의 결과만 나중에 이더리움 블록체인에 기록할 수 있습니다.

온체인과 오프체인 비교

특징온체인(On-chain)오프체인(Off-chain)

처리 위치	블록체인 내에서 처리	블록체인 외부에서 처리
합의 과정	네트워크 전체에 의해 검증 및 합의	네트워크 외부에서 처리 후 요약 정보만 기록
속도	느림 (블록 생성 주기 및 네트워크 혼잡도에 영향)	빠름 (블록체인을 거치지 않음)
비용	가스 비용 발생	가스 비용 없음 또는 매우 낮음
투명성 및 변경 불가능성	매우 높음	상대적으로 낮음 (블록체인에 나중에 기록될 수 있음)
확장성	낮음	높음 (많은 트랜잭션을 처리 가능)

예시로 살펴본 이더리움 온체인과 오프체인

• 온체인 예시: 스마트 컨트랙트에서 ERC-20 토큰 전송.
  • A가 B에게 토큰을 전송할 때, 이 트랜잭션은 이더리움 메인넷에서 실행됩니다. 모든 노드는 이 트랜잭션을 확인하고 검증한 후 블록에 기록하며, 누구나 이 기록을 확인할 수 있습니다.
• 오프체인 예시: 레이어 2 솔루션인 옵티미스틱 롤업에서 다수의 트랜잭션 처리.
  • 많은 트랜잭션이 오프체인에서 일괄 처리된 후, 그 요약 정보만 이더리움 메인넷에 기록됩니다. 개별 트랜잭션은 이더리움 메인 블록체인에 기록되지 않지만, 결과는 나중에 온체인에서 검증될 수 있습니다.

결론

• 온체인은 모든 데이터가 블록체인에 직접 기록되어 안전하고 투명하지만, 처리 속도가 느리고 비용이 많이 듭니다.
• 오프체인은 블록체인을 거치지 않기 때문에 속도와 비용 측면에서 더 효율적이며, 확장성 문제를 해결할 수 있지만, 블록체인에서 제공하는 투명성과 불변성은 다소 낮을 수 있습니다.

온체인과 오프체인 솔루션은 이더리움의 확장성 문제를 해결하기 위해 함께 사용되며, 각 방식의 장단점에 따라 적절하게 선택됩니다.