이더리움에서 가장 시급한 이슈는 검증자 규모 성장이다

The Most Pressing Issue on Ethereum is Validator Size Growth

9월 14일 목요일, 이더리움 프로토콜 개발자들은 검증자 세트 크기 증가 문제에 대한 임시 방편으로 다가오는 칸쿤/데넵 업그레이드에 추가 코드 변경을 포함시키기로 최종 결정을 내렸습니다. 이 결정이 내려진 짧은 기간 동안 이더리움 커뮤니티에서는 논란이 일고 있습니다. 이더리움에 초점을 맞춘 미디어 사이트 데일리 지웨이의 제작자인 앤서니 사사노는 이 결정에 대해 “많은 논의, 연구 및 생각이 필요했다”고 말했습니다 이더리움 결제 앱 3cities의 설립자인 라이언 버크만스는 자신이 보기에 칸쿤/데넵 업그레이드에 대한 변경을 보증할 만큼 상황이 급하지 않다고 트위터를 통해 밝혔습니다.

크리스틴 김은 갤럭시 디지털 연구팀의 부사장입니다. 코인데스크의 “스테이킹 위크”의 일부인 이 오페드는 “Paths To Reducing Validator Set Size Growth”라는 갤럭시 리서치 보고서의 정보와 데이터를 기반으로 합니다 보고서 전체를 읽으려면 galaxy.com/research 을 방문하세요.

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이더리움 프로토콜 개발자들이 칸쿤/데넵을 변경하는 데 합의하는 데 일주일밖에 걸리지 않았지만, 이더리움의 검증자 세트 크기 증가라는 더 큰 이슈는 수개월 동안 개발자들 사이에서 주요한 논의와 우려의 주제였습니다. 7월 13일, Cancun/Deneb에서 Cancun/Deneb의 validator 변경 제한을 제한하자는 제안이 Lodestar 클라이언트의 가명 개발자인 “Dapplion”에 의해 ADC #113에서 처음 제기되었을 때, 개발자들은 이 문제의 시간에 민감한 특성을 인정했습니다. “[검증자 증명] 집계 기능은 현재 거의 작동 상태에 있습니다. 만약 우리가 네트워크에 더 많은 검증자를 떨어뜨린다면, 그것은 정말로 더 나빠질 수 있습니다”라고 Teku 클라이언트의 개발자인 Mikhail Kalininin이 통화에서 말했습니다.

개발자들은 홀스키(Holsky)라는 새로운 이더리움 테스트 네트워크를 테스트하는 동안 당시 설정된 이더리움 메인넷 검증기의 3배 크기인 210만개의 검증기에서 이더리움의 피어투피어 네트워크를 통해 과도한 수의 증명(메시지)이 전파되어 테스트넷이 마무리에 어려움을 겪는 것을 발견했습니다. 결국 개발자들은 이더리움 메인넷 검증기 세트의 두 배 크기인 140만 개의 검증기를 지원하도록 홀스키를 설계하기로 결정했습니다. 홀스키가 출시되면 개발자가 대규모 검증자 세트에서 이더리움의 상태와 향후 코드 변경을 모두 모니터링하고 평가할 수 있는 귀중한 리소스가 될 것입니다.

그러나 이더리움의 검증자 세트 크기가 커지는 속도는 곧 홀스키의 가치를 쓸모없게 만들 것입니다. 2023년 9월 15일 기준 이더리움에는 806,759개의 액티브 검증자가 있습니다. 지난 4월 12일 상하이/카펠라 업그레이드에서 지분형 ETH 출금이 활성화된 이후 액티브 검증자 수가 43% 증가했습니다. 개발자 개입 없이 이더리움에서 최대 유효성 검사자 수가 활성화되고, 네트워크에서 빠져나가는 유효성 검사자가 없다고 가정하면 연내 이더리움 유효성 검사자 수는 100만 명을 넘어설 예정입니다. 이더리움 메인넷은 2023년 3월까지 이와 같은 가정 하에서 검증자 세트 크기가 140만 개에 이를 것입니다.

이더리움 개선 제안서(EIP) 7514는 에포크당 8개의 검증자 항목(~6.4분)으로 설정된 검증자 증가량을 제한합니다. Cancun/Deneb에 EIP 7514를 추가하면 다음 차트에서 알 수 있듯이, 개발자는 몇 달 더 validator 세트 크기 증가 문제를 해결할 수 있습니다:

그러나 차트에서 이 업그레이드는 이더리움의 검증자 세트 크기가 최대 테스트넷 홀스키의 크기를 초과하여 커지기 전에 개발자들에게 약 두 달의 시간만 더 투자한다는 것을 알 수 있습니다. 위 차트에 나와 있는 검증자 집합에 대한 예측은 두 가지 주요 가정을 기반으로 합니다. 첫 번째 가정은 칸쿤/데넵이 2024년 1월에 활성화된다는 것입니다. 두 번째 가정은 이더리움 보유자들의 스테이킹 욕구가 향후 몇 달 동안 최대 이탈 이상으로 지속된다는 것입니다. 입력 대기열의 검사자 수가 감소하고 있는 경우에는 그렇지 않을 수 있습니다. 다음 차트는 지난해 머지 업그레이드 이후 엔트리 큐에 있는 총 이더리움 검증자 수를 보여줍니다:

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이더리움 검증기 세트가 얼마나 빠른 속도로 성장할지 예측하기 어렵지만, 액상 스테이킹 솔루션의 확산으로 인해 향후 몇 달 동안 어느 정도 성장할 가능성이 높습니다. 유동성 스테이킹 솔루션은 ETH 보유자가 자산의 완전한 유동성을 포기하지 않고 32 ETH 임계값 이하로 지분을 보유할 수 있도록 함으로써 많은 사용자가 ETH를 지분을 보유할 수 있는 진입 장벽을 낮춥니다. 따라서, 증가하는 검증기 세트의 문제는 해결되지 않은 채로 두면 시간이 지남에 따라 계속 악화될 수밖에 없는 문제일 가능성이 높습니다.

9월 14일 결정의 다소 막판 성격에도 불구하고 개발자들은 Cancun/Deneb에 EIP 7514를 포함시키는 등 신중한 행동을 보였습니다. 개발자들은 이더리움의 미래를 걸고 도박을 하는 대신, 이더리움의 검증자 집합에 대해 예측 가능한 최대 성장률을 보장하는 코드 변경을 포함함으로써 예지력 부족을 수정하고 있으며, 이는 거의 확실히 필요할 것으로 예상되는 보다 중요한 업그레이드 작업에 시간을 벌고 있습니다. EIP 7514에 대한 결정이 내려지기 일주일 전, 프로토콜 개발자들은 이더리움의 검증자 세트 크기 문제의 심각성에 대해 의견이 일치하지 않았지만, 이 결정에 대한 합의를 위한 빠른 전환 시간은 개발자들이 수십억 달러에 달하는 네트워크를 보호하기 위해 이 변경이 가장 안전하다는 데 동의한 방법을 강조합니다.

그리고 이더리움의 검증자 세트 크기 증가에 대한 대화는 EIP 7514로 끝나지 않습니다. 논의된 바와 같이, EIP 7514는 단순히 이더리움 개발자들이 장기적인 솔루션을 설계하는 데 더 많은 시간을 투자할 뿐, 그렇게 많은 시간을 투자하지는 않습니다. 이더리움에 대한 투자 욕구가 향후 몇 달 동안 의미 있게 줄어들지 않으면 EIP 7514의 유무와 상관없이 이더리움의 검증기 세트의 크기가 문제가 될 것입니다. 개발자들이 검증자 이탈에 대한 보다 적극적인 제한을 고려해야 할지, 효과적인 검증자 균형을 높이기 위한 방법을 연구하는 데 더 많은 시간을 할애해야 할지, 아니면 다양한 장기적인 해결책을 고려해야 할지는 모두 프로토콜 개발자들이 앞으로 몇 달 동안 논의할 주제입니다.

더 넓은 이더리움 커뮤니티가 이러한 논의에 참여하는 것이 무엇보다 중요하며, 이번에는 더 넓은 이더리움 커뮤니티가 방심해서는 안 됩니다. EIP 7514에 대한 인식은 이더리움 커뮤니티의 많은 사람들에게 검증자 세트 크기 증가 문제에 대한 출발점이 될 수 있지만 커뮤니티가 이 문제에 대해 말하는 것이 마지막이 되어서는 안 됩니다. 프로토콜 개발자들이 중장기적으로 검증자 성장을 해결하기 위해 모색하고 있는 검증자 경제 및 네트워크 통화 정책에 대한 보다 근본적인 변화가 있습니다.

이더리움 커뮤니티는 개발자들에게 이더리움 프로토콜 개발에 대한 의사결정 과정에서 책임을 물을 책임이 있습니다. 이더리움 커뮤니티의 구성원들은 의사결정 과정을 늦추는 대신 이더리움에서 가장 시급한 이슈에 대해 목소리를 내면서 이 과정을 추진해야 합니다. 그 긴급성 때문에 이 업그레이드에 반대하기보다는, 그 지역사회가 그것을 포함하는 것을 추진해야 합니다. 왜냐하면 지금 문제가 되고 있는 문제는 현실적이고, 심각하고, 긴급하기 때문입니다.

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법률적 공시: 본 문서 및 본 문서에 포함된 정보는 Galaxy Digital Holdings LP 및 그 계열사(“Galaxy Digital”)가 정보 제공 목적으로만 귀하에게 제공한 것입니다.

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On Thursday, September 14, Ethereum protocol developers made a last-minute decision to include an additional code change in the forthcoming Cancun/Deneb upgrade as a stopgap to the issue of validator set size growth. The short timeframe under which this decision was made has sparked controversy in the Ethereum community. Anthony Sassano, the creator of Ethereum-focused media site The Daily Gwei, said the decision “needed a lot more discussion, research, and thought.” Ryan Berckmans, founder of Ethereum payments app 3cities, tweeted that in his view the situation was not urgent enough to warrant a change to the Cancun/Deneb upgrade.

Christine Kim is a Vice President on the Research team at Galaxy Digital. This op-ed, part of CoinDesk’s “Staking Week,” is based on information and data from a Galaxy Research report called “Paths Toward Reducing Validator Set Size Growth.” To read the full report, visit galaxy.com/research.

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Though it only took one week for Ethereum protocol developers to come to consensus about making a change to Cancun/Deneb, the larger issue of Ethereum’s validator set size growth has been a major topic of discussion and concern among developers for months. On July 13, when the proposal to cap the validator churn limit in Cancun/Deneb was first raised by “Dapplion,” a pseudonymous developer for the Lodestar client, on ACDC #113, developers acknowledged the time-sensitive nature of the matter. “The [validator attestation] aggregation is almost at its capacity today. If we drop more validators on the network, it can really get worse,” said Mikhail Kalinin, a developer for the Teku client, on the call.

During testing for a new Ethereum test network called Holesky, developers noticed that at 2.1 million validators, which was three times the size of Ethereum’s mainnet validator set at the time, the testnet struggled to finalize due to an excessive number of attestations (messages) being propagated through Ethereum’s peer-to-peer network. Eventually, developers settled on designing Holesky to support two times the size of Ethereum’s mainnet validator set, or 1.4 million validators. Once Holesky launches, it will be an invaluable resource for developers to monitor and assess both the health of Ethereum, as well as future code changes, on a large validator set.

However, the rate at which Ethereum’s validator set size is growing will soon make Holesky’s value obsolete. As of September 15, 2023, there are 806,759 active validators on Ethereum. Since the activation of staked ETH withdrawals in the Shanghai/Capella upgrade on April 12, the number of active validators has increased 43%. Without developer intervention, the number of Ethereum validators is set to exceed 1 million by the end of this year, assuming the maximum number of validators are activated on Ethereum, and no validators exit the network. Ethereum mainnet will reach a validator set size of 1.4 million under these same assumptions by March 2023.

Ethereum Improvement Proposal (EIP) 7514 caps the growth of the validator set to eight validator entries per epoch (~6.4 mins). The addition of EIP 7514 to Cancun/Deneb buys developers a few more months to address the issue of validator set size growth, as the following chart shows:

Notice from the chart, though, that this upgrade only buys developers roughly two more months of time before Ethereum’s validator set size grows beyond the size of its largest testnet Holesky. Projections about the validator set featured in the chart above are based on two key assumptions. The first assumption is that Cancun/Deneb is activated in January 2024. The second assumption is that the staking appetite by Ethereum holders is sustained above the maximum churn for the next several months. This may not be the case given that the number of validators in the entry queue has been declining. The following chart depicts the total number of Ethereum validators in the entry queue since the Merge upgrade last year:

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Though it is difficult to predict how quickly the Ethereum validator set will grow, it is likely to grow by some measure over the next several months because of the proliferation of liquid staking solutions. Liquid staking solutions lower the barrier to entry for many users to stake their ETH by allowing ETH holders to stake under the 32 ETH threshold and do so without giving up the full liquidity of their asset. Therefore, it’s likely that the problem of a growing validator set is an issue that will only continue to get worse over time if left unaddressed.

Despite the rather last-minute nature of the decision on September 14, developers have acted prudently by including EIP 7514 in Cancun/Deneb. Instead of gambling with the future of Ethereum, developers are correcting their lack of foresight by including a code change that will ensure a predictable maximum growth rate for the validator set of Ethereum while buying time to work on a more significant upgrade that will almost certainly be necessary. One week before the decision on EIP 7514 was made, protocol developers were not aligned on the severity of Ethereum’s validator set size issue, but the rapid turnaround time for consensus on this decision highlights how developers have agreed that this change is the safest to protect a network worth billions of dollars.

And the conversation about Ethereum’s validator set size growth does not end with EIP 7514. As discussed, EIP 7514 simply buys Ethereum developers more time to design long-term solutions, but not that much time. If appetite for staking on Ethereum does not meaningfully abate over the next several months, the size of Ethereum’s validator set will become problematic with or without EIP 7514. Whether developers should consider a more aggressive cap on validator churn, devote more time to researching ways to increase the effective validator balance, or consider different long-term solutions, are all topics of conversations that protocol developers will have in the months ahead.

It is of utmost importance that the broader Ethereum community participates in these discussions, and this time, the broader Ethereum community should not be caught off guard. Awareness about EIP 7514 may be the starting point for many in the Ethereum community about the issue of validator set size growth but it certainly should not be the last time the community speaks up about this issue. There are more radical changes to validator economics and network monetary policy that protocol developers are exploring to address validator growth in the medium to long run.

The Ethereum community has a responsibility to hold developers accountable in their decision-making process about the development of the Ethereum protocol. Instead of slowing the decision-making process, members of the Ethereum community should be driving this process by making their voices heard about the most pressing issues on Ethereum. Rather than oppose this upgrade due to its urgency, the community should be pushing for its inclusion, because the issue at stake is real, serious, and urgent.

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To learn more about the issue of validator set size growth on Ethereum and long-term solutions already being considered by developers to address this issue, read the full Galaxy Research report here.

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