오프체인(Off-Chain)은 블록체인 네트워크 외부에 트랜잭션이 기록되는 것이다.
오프체인은 메인 블록체인 시스템이 아닌 그 외부에서 트랜잭션이 발생한다. 이를 통해 온체인에서 해결하지 못했던 확장성 문제를 해결할 수 있다. 오프체인은 핵심 데이터만을 블록체인에 기록하는데, 이때 빠른 속도가 필요한 데이터는 블록체인이 아닌 디앱의 중앙 서버에 기록한다. 오프체인은 저렴한 수수료, 빠른 속도, 높은 트랜잭션 처리량 등의 장점을 가지고 있다. 하지만 단점 역시 존재하는데 오프체인에서 기록된 거래내역을 완전히 신뢰할 수 없다는 것이다.[1] 오프체인의 확장성 문제를 해결하기 위한 대표적인 방법으로는 라이트닝 네트워크가 있다.
중앙집중형 서버는 대용량 데이터를 손쉽게 업로드 할 수 있지만 블록체인은 블록 하나 당 저장 가능한 데이터의 양이 제한적이다. 때문에 각각의 블록체인 네트워크의 용도에 맞게 어떤 데이터를 얼마만큼 저장할 것인지를 신중하게 결정해야 하는데, 주로 타임스탬프, 이전 블록의 해시값, 거래내역 등의 데이터가 블록에 담기게 된다. 이때 저장 가능한 데이터의 양은 한정되어 있는 반면에 저장해야 할 데이터의 양은 계속해서 증가하는 문제가 발생한다.[2] 이를 해결하기 위해 오프체인은 블록의 크기를 늘리지 않고 블록체인 외부 네트워크를 활용하여 블록에 입력되는 거래내역을 줄이는 해결방안을 제시한다. 대표적인 예로는 라이트닝 네트워크(Lightning Network)가 있다.
- 라이트닝 네트워크(Lightning Network)는 같은 거래 당사자가 비트코인 블록체인 상에서 수차례의 거래를 진행할 시, 이 모든 내역이 블록체인에 입력되어 블록의 용량을 차지하고, 사용자들이 높은 수수료를 지불해야 하는 단점을 보완하고자 제시된 솔루션이다.
- 라이트닝 네트워크는 거래 당사자들의 동의를 얻어 비트코인 블록체인 외부에 새로운 거래 채널을 열어 여러 번의 거래를 진행한다. 충분한 양의 거래 내역이 모이면 채널을 닫고 최종 거래 내역을 블록체인에 기록한다. 즉, 여러 번의 거래를 진행하더라도 두 번의 거래로 인정되어 수수료를 절감할 수 있다. 또한 블록체인에 거래를 기록할 때 이를 암호화하여 당사자 외에는 누구도 거래 기록을 열람할 수 없도록 조치할 수 있다.
- 라이트닝 네트워크는 소규모 결제, 다수 간의 거래도 가능한데 당사자 모두의 동의를 얻어야만 거래가 인정된다. 만약 일정 시간이 지나도 블록체인에 거래가 기록되지 않을 경우 해당 거래를 무효화 한 후 거래된 코인을 다시 되돌릴 수 있다. 하지만 한 번만의 거래를 진행하는 경우에는 비트코인 블록체인 상에서 거래를 진행하는 것보다 시간이 많이 소요되고 수수료를 많이 지불해야 하는 문제점이 있다. 또한 라이트닝 네트워크를 이용하기 위해서는 일정량의 암호화폐를 채널 안에 미리 예치해 두어야 하는데 아직까지 사람들은 암호화폐보다는 명목화폐를 더 선호하기 때문에 코인을 현금화하기 위해 채널을 열지 않을 가능성이 높다. 따라서 암호화폐 거래가 보편적이지 않은 현재 시점에서 라이트닝 네트워크를 유지한다는 것은 사실상 어려울 수 있다.[2]
비트코인 프로토콜은 네트워크에서 발생한 모든 트랜잭션을 블록체인 상에 기록하는 온체인 결제방식을 취하고 있다. 이는 수많은 트랜잭션 데이터를 모두 블록에 저장하기 때문에 검증을 위한 시간이 매우 오래 걸린다. 때문에 컨펌 지연이 발생하고 채굴자에게 지급되는 수수료는 당연히 비싸진다. 결국 비트코인의 시장 유동성이 저하되고 소액결제를 불가능하게 하여 결제수단, 즉 화폐로서의 가치를 떨어뜨리는 결과를 낳는다.
반대로 라이트닝 네트워크는 오프체인 검증방식을 도입해 네트워크에서 발생한 모든 트랜잭션이 블록체인에 기록되지 않는다. 이때 트랜잭션을 생성하기 위해서는 먼저 거래 상대방과 내가 공유하는 멀티시그 주소로 일종의 예치금인 충분한 양의 비트코인을 보내야 하는데, 여기서 채널을 오픈하고 소액의 수수료만 부과된다.
이 채널에서 거래를 하는 사람들 사이에서 오가는 수많은 거래는 오프체인 트랜잭션으로 블록체인에 거래되지 않는다. 이후 거래를 마친 당사자들은 잔액을 청산하고 이를 각자의 개인 주소로 전송하면 최종적으로 온체인 트랜잭션이 발생해 블록체인에 기록되고 채널은 종료된다. 채널에서 발생하는 오프체인 트랜잭션은 채굴자의 컨펌이 필요하지 않아 수수료가 없고 거래가 즉시 체결될 수 있다는 이점이 있다. 이로 인해 기존의 비트코인 프로토콜에서는 가능하지 않았던 소액송금이 가능해져 비트코인의 유동성과 결제수단으로서의 가치를 지닐 수 있다.
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