EVM 기반 dApp 개발 시 고려할 점: 가스 효율성과 확장성을 위한 구조 설계

📋 목차

• EVM dApp 개발, 왜 가스 효율성과 확장성인가?
• 가스 효율성을 위한 스마트 계약 최적화 전략
• 확장성 확보를 위한 L2 솔루션 및 아키텍처
• Parallel EVM: 미래 dApp의 핵심 동력
• 모듈화 및 데이터 관리 전략
• 개발 도구와 테스트 환경 활용
• 실제 사례로 배우는 성공적인 EVM dApp 설계
• ❓ 자주 묻는 질문 (FAQ)

블록체인 기술의 핵심인 EVM(Ethereum Virtual Machine)은 수많은 혁신적인 분산 애플리케이션, 즉 dApp을 탄생시켰어요. 하지만 이 놀라운 기술 발전 이면에는 고질적인 문제들이 존재해요. 바로 높은 가스 비용과 제한적인 확장성이에요. 이러한 문제들은 사용자들이 dApp을 이용하는 데 큰 장벽으로 작용하고, 개발자들에게는 복잡한 아키텍처 설계를 요구하게 만들어요. 그래서 EVM 기반 dApp을 성공적으로 개발하려면, 처음부터 가스 효율성과 확장성을 심도 깊게 고려한 구조 설계가 필수적이에요.

EVM 기반 dApp 개발 시 고려할 점: 가스 효율성과 확장성을 위한 구조 설계

 

최신 트렌드를 살펴보면, 2023년 12월 Parallel EVM의 등장이 논의되고 있고, 2024년 9월에는 Taiko와 같은 이더리움 L2 솔루션들이 활발히 개발되고 있어요. 이처럼 현재 블록체인 생태계는 EVM의 근본적인 한계를 극복하기 위한 다양한 시도와 기술 발전이 이루어지고 있답니다. 이 글에서는 EVM 기반 dApp 개발 시 반드시 고민해야 할 가스 효율성과 확장성을 위한 구조 설계 원칙과 최신 기술 동향을 자세히 알아볼 거예요. 사용자 경험을 최적화하고, 지속 가능한 dApp을 만들기 위한 실질적인 가이드를 함께 살펴봐요.

 

EVM dApp 개발, 왜 가스 효율성과 확장성인가?

이더리움은 탈중앙화된 애플리케이션, 즉 dApp을 위한 범용 플랫폼으로 설계되었어요. 이는 단순한 디지털 화폐를 넘어선 복잡한 기능을 블록체인 상에서 구현할 수 있게 해주었죠. 하지만 이더리움 메인넷은 태생적으로 높은 보안성과 탈중앙화를 우선시하는 "블록체인 트릴레마"의 제약에 갇혀 있어요. 이로 인해 한정된 트랜잭션 처리량과 변동성이 큰 가스 비용이라는 고질적인 문제가 발생하게 된답니다. 예를 들어, 특정 시점에 디파이(DeFi) 프로토콜의 인기가 급증하거나 새로운 NFT 프로젝트가 출시되면 네트워크 혼잡도가 극에 달해 가스비가 상상 이상으로 치솟곤 해요. 2023년 3월에는 특정 dApp의 활성화로 인해 가스비가 평소의 수십 배에 달하는 경우도 있었어요. 이러한 현상은 사용자들에게 큰 부담을 주고, 결과적으로 dApp의 접근성과 활용도를 떨어뜨리는 주요 원인이 된답니다.

 

가스 비용은 이더리움 네트워크에서 트랜잭션을 실행하거나 스마트 계약을 배포할 때 지불해야 하는 수수료를 말해요. 이 비용은 네트워크의 수요와 공급에 따라 실시간으로 변동하는데, 개발자는 가스 효율적인 코드를 작성함으로써 사용자의 비용 부담을 줄일 수 있어요. 비효율적인 스마트 계약은 작은 기능 하나를 실행하는 데도 과도한 가스를 소모하게 만들어 사용자 경험을 저해하고, 결국 dApp의 경쟁력을 약화시킬 수 있어요. 2023년 3월, 블록체인 기반의 대용량 BIM 공유모델 개발 사례에서도 "Gas Price: 트랜잭션을 처리하기 위한 가스의 값"이라고 명시하며 가스 비용의 중요성을 언급했어요. 이는 단지 이더리움만의 문제가 아니라, EVM 호환 블록체인 전반에 걸쳐 고려해야 할 핵심 요소임을 시사해요.

 

또한, 확장성은 dApp이 더 많은 사용자와 트랜잭션을 처리할 수 있는 능력을 의미해요. 현재 이더리움 메인넷은 초당 약 15~30개의 트랜잭션만 처리할 수 있어, 수백만 명의 사용자를 대상으로 하는 웹2 서비스와 비교하면 턱없이 부족한 수준이에요. 이 제한된 처리량은 dApp의 대중화를 가로막는 가장 큰 걸림돌 중 하나예요. 예를 들어, 대규모 게임 dApp이나 소셜 미디어 dApp을 이더리움 메인넷에서만 운영한다면, 사용자들은 느린 반응 속도와 높은 비용에 직면할 수밖에 없어요. 따라서 dApp이 성공적으로 성장하고 더 많은 사용자에게 도달하려면, 초기 설계 단계부터 확장성 문제를 해결할 수 있는 아키텍처를 도입하는 것이 매우 중요해요.

 

이러한 가스 효율성과 확장성 문제는 단순히 기술적인 과제를 넘어, dApp의 지속 가능성과 시장 경쟁력을 좌우하는 핵심 요소예요. 사용자들은 빠르고 저렴하며 원활하게 작동하는 서비스를 선호하기 때문에, 개발자는 이 두 가지 측면을 동시에 개선하여 이더리움의 비전을 실현해야 해요. 결국, EVM 기반 dApp 개발에 있어 가스 효율성과 확장성을 고려한 구조 설계는 선택 사항이 아닌 필수적인 요소라고 할 수 있어요. 다음 섹션들에서는 이러한 문제들을 해결하기 위한 구체적인 전략과 최신 기술 동향을 자세히 살펴볼 거예요.

 

🍏 EVM dApp의 핵심 과제 비교

과제	설명	영향
가스 효율성	스마트 계약 실행에 필요한 최소한의 가스 소비	사용자 비용 부담, dApp 접근성
확장성	처리 가능한 트랜잭션 수 및 사용자 규모	네트워크 속도, dApp 대중화, 성장 잠재력

 

가스 효율성을 위한 스마트 계약 최적화 전략

스마트 계약의 가스 효율성은 dApp의 경제성과 사용자 경험에 직결되는 매우 중요한 요소예요. 개발자는 코드를 작성할 때 가스 비용을 최소화하기 위한 다양한 전략을 적용해야 해요. 가장 기본적인 원칙은 '저장 공간(Storage) 사용 최소화'예요. 이더리움에서 `SSTORE` (데이터 저장) 및 `SLOAD` (데이터 로드) 오퍼레이션은 가장 비싼 가스 비용을 요구해요. 따라서 불필요한 상태 변수 저장을 피하고, 필요한 경우에만 데이터를 온체인에 저장하는 것이 좋아요. 예를 들어, 사용자 활동 로그와 같이 빈번하게 변경되고 대용량인 데이터는 오프체인에 저장하고, 온체인에는 해당 데이터의 해시값만 저장하여 무결성을 보장하는 방식을 고려할 수 있어요.

 

두 번째 전략은 '데이터 타입 최적화와 변수 패킹'이에요. 솔리디티(Solidity)에서 사용하는 변수 타입에 따라 가스 비용이 달라질 수 있어요. 예를 들어, `uint256` 대신 `uint8`이나 `uint16`처럼 더 작은 크기의 정수 타입을 사용하면 가스를 절약할 수 있어요. 또한, 여러 개의 작은 변수들을 구조체(Struct) 내에서 선언할 때, 변수들을 적절한 순서로 배치하여 '패킹(Packing)'하면 여러 변수가 하나의 스토리지 슬롯에 저장되어 `SSTORE` 연산을 줄일 수 있어요. 컴파일러는 여러 변수를 가능한 한 하나의 256비트 슬롯에 채우려고 노력하는데, 이를 염두에 두고 변수를 선언하면 추가적인 가스 절약이 가능하답니다.

 

세 번째는 '외부 호출(External Calls)의 최소화와 신중한 사용'이에요. 다른 스마트 계약을 호출하는 것은 예상치 못한 가스 비용 증가를 야기할 수 있고, 보안 취약점의 원인이 되기도 해요. 따라서 필수적인 경우가 아니라면 외부 호출을 줄이고, 호출 시에는 항상 재진입 공격(Reentrancy Attack) 방지 패턴과 같은 보안 모범 사례를 적용해야 해요. 또한, 반복문(Loop) 사용 시에는 반복 횟수가 블록 가스 한도를 초과하지 않도록 주의하고, 가능하면 배열 순회가 아닌 맵(Mapping)을 통한 직접 접근 방식을 활용하여 가스 비용을 절감하는 것이 좋아요.

 

네 번째로, '불변(Immutable) 및 상수(Constant) 키워드 활용'이에요. 스마트 계약 배포 시점에 값이 한 번 설정되고 그 이후로는 변경되지 않는 변수는 `immutable`로 선언하고, 아예 코드로 고정된 값은 `constant`로 선언하면 가스 비용을 크게 줄일 수 있어요. 이 변수들은 런타임에 스토리지에서 로드되지 않고 직접 코드에 포함되기 때문에, 접근 시 가스 비용이 거의 들지 않아요. 마지막으로, '오류 처리 방식 최적화'도 중요해요. `require`나 `revert` 메시지에 너무 긴 문자열을 사용하는 것보다, 솔리디티 0.8.4 버전부터 도입된 커스텀 에러(Custom Errors)를 활용하면 가스 비용을 절약할 수 있어요. 이는 짧은 바이트 코드로 오류를 표현할 수 있게 해주어 더욱 효율적이랍니다. 이처럼 세심한 코드 최적화는 dApp의 성공적인 운영에 필수적인 요소예요.

 

🍏 가스 효율성 최적화 기법

기법	설명	주요 이점
스토리지 최소화	불필요한 온체인 데이터 저장 회피	SSTORE/SLOAD 가스 절감
변수 패킹	여러 변수를 하나의 스토리지 슬롯에 압축	스토리지 슬롯 사용 최적화
외부 호출 제어	다른 계약 호출 최소화 및 보안 강화	불필요한 가스 소모 및 취약점 방지
Immutable/Constant	고정된 변수 값을 코드로 직접 처리	런타임 스토리지 접근 비용 절감
커스텀 에러	짧은 바이트 코드로 오류 표현	오류 처리 가스 비용 효율화

 

확장성 확보를 위한 L2 솔루션 및 아키텍처

이더리움 메인넷의 확장성 한계는 Layer 2(L2) 솔루션의 등장을 촉발했어요. L2 솔루션은 이더리움 블록체인(Layer 1, L1) 외부에서 트랜잭션을 처리하고, 그 결과만 L1에 기록하여 L1의 부담을 줄이는 기술이에요. 이를 통해 처리량은 대폭 늘리고 가스 비용은 낮출 수 있답니다. 대표적인 L2 솔루션으로는 롤업(Rollups)과 사이드체인(Sidechains)이 있어요. 롤업은 다시 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollups)과 ZK 롤업(ZK-Rollups)으로 나뉘는데, 각기 다른 방식으로 확장성을 제공하고 있어요.

 

옵티미스틱 롤업(예: Arbitrum, Optimism)은 모든 트랜잭션이 기본적으로 유효하다고 가정하고, L2에서 처리된 트랜잭션 데이터를 L1에 압축해서 게시해요. 만약 사기성 트랜잭션이 있다면, 정해진 챌린지 기간(보통 7일) 동안 누구든 '사기 증명(Fraud Proof)'을 제출하여 이를 반박할 수 있어요. 이 방식은 비교적 구현이 용이하고 EVM 호환성이 높다는 장점이 있지만, 챌린지 기간 때문에 L1으로 자산을 인출하는 데 시간이 오래 걸린다는 단점이 있어요. 예를 들어, 2024년 9월 기준으로 Arbitrum이나 Optimism에서 L1으로 자산을 인출하려면 약 일주일 정도를 기다려야 하는 경우가 발생해요.

 

반면, ZK 롤업(예: zkSync, StarkNet)은 모든 L2 트랜잭션에 대해 '영지식 증명(Zero-Knowledge Proof)'을 생성하여 L1에 제출해요. 이 증명 자체가 L2 트랜잭션의 유효성을 암호학적으로 보장하기 때문에, 챌린지 기간이 필요 없이 거의 즉각적인 L1 최종성(Finality)을 제공해요. 이는 훨씬 더 강력한 보안 모델을 제공하며, 특히 금융 dApp이나 고빈도 거래에 매우 적합해요. 하지만 ZK 롤업은 증명 생성에 필요한 복잡한 연산 때문에 구현 난이도가 높고, EVM 호환성을 완벽하게 달성하는 데 기술적인 어려움이 따를 수 있어요. 그럼에도 불구하고, Taiko와 같이 "이더리움의 확장성 문제를 해결하기 위해 이더리움과 완전히 연동되고, 탈중앙화를 유지하며, 빌더 친화적인 환경을 우선으로 하는 진정한 L2" 솔루션의 등장은 ZK 롤업 기술의 발전 가능성을 보여주고 있어요.

 

사이드체인(예: Polygon PoS)은 이더리움 L1과 독립적인 별도의 블록체인으로, 자체적인 합의 메커니즘을 가지고 있어요. 사이드체인은 높은 처리량과 낮은 비용을 제공하지만, 보안이 L1에 의해 직접 보장되지 않고 자체 검증자 세트에 의존하기 때문에 롤업보다 탈중앙화 및 보안 측면에서 약점이 있을 수 있어요. dApp 개발자는 자신의 dApp 특성, 요구되는 보안 수준, 트랜잭션 속도, 개발 편의성 등을 종합적으로 고려하여 가장 적합한 L2 솔루션을 선택해야 해요. 예를 들어, 높은 보안이 필수적인 디파이 프로토콜은 ZK 롤업을, 게임이나 대량의 마이크로 트랜잭션을 처리하는 dApp은 옵티미스틱 롤업이나 사이드체인을 선택할 수 있답니다.

 

🍏 L1과 L2 확장성 솔루션 비교

구분	L1 (이더리움 메인넷)	옵티미스틱 롤업	ZK 롤업	사이드체인
트랜잭션 처리량	낮음 (15-30 TPS)	높음 (수백-수천 TPS)	매우 높음 (수천-수만 TPS)	높음 (수천 TPS)
가스 비용	높음	낮음	매우 낮음	매우 낮음
보안 모델	L1 기반의 최고 수준	L1 기반, 사기 증명	L1 기반, 영지식 증명	독립적, 자체 검증자
L1 최종성	즉각적	챌린지 기간 후 (약 7일)	거의 즉각적	독립적, 자체 브릿지 필요
EVM 호환성	기본	높음	점차 향상 중	높음

 

Parallel EVM: 미래 dApp의 핵심 동력

기존 이더리움 가상 머신(EVM)의 가장 큰 한계 중 하나는 트랜잭션 처리가 기본적으로 순차적이라는 점이에요. 즉, 한 번에 하나의 트랜잭션만 처리할 수 있어서 네트워크 혼잡 시 병목 현상이 심화되고, 이는 곧 낮은 처리량과 높은 가스 비용으로 이어진답니다. 하지만 이러한 한계를 극복하기 위해 등장한 개념이 바로 'Parallel EVM(병렬 EVM)'이에요. 2023년 12월에 Odaily.news에서 보도된 바와 같이, Parallel EVM은 기존 EVM의 성능과 효율성을 향상시키기 위해 설계되었어요. 이는 동시에 여러 개의 트랜잭션을 병렬로 처리할 수 있도록 하여, dApp의 확장성과 효율성을 혁신적으로 개선할 잠재력을 가지고 있답니다.

 

Parallel EVM의 핵심 아이디어는 트랜잭션 간의 의존성을 분석하여 서로 간섭하지 않는 트랜잭션들을 동시에 실행하는 거예요. 예를 들어, 서로 다른 사용자가 각자의 지갑에서 토큰을 전송하거나, 서로 다른 스마트 계약에서 독립적인 연산을 수행하는 경우, 이들을 병렬로 처리함으로써 블록 처리 시간을 단축하고 전체 네트워크의 처리량을 극대화할 수 있어요. 이는 기존의 순차적인 방식으로는 상상하기 어려웠던 수준의 성능 향상을 가져올 수 있어요. 특히, 고빈도 거래가 발생하는 탈중앙화 거래소(DEX)나 대규모 게임 dApp, 혹은 메타버스 환경과 같이 복잡하고 상호작용이 많은 dApp에서 Parallel EVM의 진가가 발휘될 것으로 기대돼요.

 

물론, Parallel EVM을 구현하는 것은 쉬운 일이 아니에요. 트랜잭션 간의 정확한 의존성을 파악하고, 상태(State) 충돌이 발생하지 않도록 정교하게 스케줄링하는 기술이 필요해요. 잘못된 병렬 처리는 블록체인의 무결성을 해칠 수 있기 때문에, 관련 연구와 개발은 매우 신중하게 진행되고 있어요. 현재 여러 프로젝트들이 다양한 접근 방식으로 Parallel EVM을 구현하기 위해 노력하고 있으며, 이는 이더리움 생태계 전체의 확장성 로드맵에서 중요한 부분으로 자리 잡고 있어요. 예를 들어, 특정 L2 솔루션들은 이미 제한된 형태의 병렬 처리를 도입하거나, 완전히 새로운 블록체인 아키텍처에서 Parallel EVM 개념을 적극적으로 활용하고 있답니다.

 

Parallel EVM이 상용화되면 dApp 개발자들에게는 훨씬 더 넓은 설계의 자유가 주어질 거예요. 현재는 가스 효율성을 위해 최대한 기능을 단순화하고 트랜잭션 수를 줄이는 방향으로 설계해야 했지만, Parallel EVM 환경에서는 더욱 복잡하고 상호작용적인 기능을 온체인에서 구현하는 것이 가능해질 수 있어요. 이는 dApp이 제공할 수 있는 사용자 경험의 수준을 한 단계 끌어올리고, 블록체인 기술이 실생활에 더욱 깊이 통합되는 계기가 될 것으로 전망돼요. 앞으로 Parallel EVM 기술의 발전과 적용은 EVM 기반 dApp의 미래를 결정하는 핵심적인 동력이 될 것이 확실해요.

 

🍏 기존 EVM과 Parallel EVM 비교

항목	기존 EVM	Parallel EVM
트랜잭션 처리 방식	순차적 (하나씩)	병렬적 (동시에 여러 개)
처리량 (TPS)	낮음	매우 높음
가스 효율성	개별 트랜잭션에 따라 다름	전체 네트워크 처리량 증가로 간접적 개선
주요 이점	단순함, 예측 가능한 상태 전환	대규모 dApp 성능 향상, 복잡한 상호작용 가능
기술적 도전과제	낮은 확장성, 높은 가스 비용	의존성 분석, 상태 충돌 방지, 복잡한 구현

 

모듈화 및 데이터 관리 전략

EVM 기반 dApp의 지속적인 발전과 확장을 위해서는 코드의 '모듈화'와 효율적인 '데이터 관리' 전략이 필수적이에요. 모듈화는 스마트 계약을 여러 개의 작고 독립적인 구성 요소로 나누어 개발하는 것을 의미해요. 이는 코드의 재사용성을 높이고, 특정 기능 변경 시 전체 계약을 재배포할 필요 없이 해당 모듈만 업데이트할 수 있게 해주어 개발 효율성과 유연성을 크게 향상시켜요. 특히, 이더리움 블록체인의 특성상 한 번 배포된 스마트 계약은 수정이 불가능하기 때문에, '업그레이드 가능한 계약(Upgradeable Contracts)' 패턴을 활용하는 것이 중요해요. 프록시(Proxy) 패턴이나 UUPS(Universal Upgradeable Proxy Standard) 패턴은 로직 계약과 데이터 저장 계약을 분리하여, 로직 계약만 업그레이드할 수 있게 함으로써 dApp의 장기적인 유지보수와 기능 확장을 가능하게 한답니다. 이는 마치 웹2.0의 마이크로서비스 아키텍처처럼, 각 기능이 독립적으로 발전할 수 있는 기반을 마련해주는 방식이에요.

 

데이터 관리 전략에 있어서는 '온체인(On-chain)'과 '오프체인(Off-chain)' 데이터 저장의 균형을 맞추는 것이 핵심이에요. 온체인 저장은 블록체인 네트워크에 직접 데이터를 기록하는 것으로, 높은 보안성과 불변성을 보장하지만, 가스 비용이 매우 비싸고 저장 용량에 한계가 있어요. 따라서 자산 소유권, 핵심 비즈니스 로직의 상태, 보안이 매우 중요한 정보 등 최소한의 필수 데이터만 온체인에 저장하는 것이 바람직해요. 2023년 3월에 발표된 블록체인 기반의 대용량 BIM 공유모델 개발 사례에서도 "이미 업로드된 내용은 수정과 삭제가 불가능하여"라는 언급은 온체인 데이터의 불변성을 강조하고 있어요. 반면에, 사용자 프로필 이미지, 동영상, 대용량 문서, 게임 자산의 상세 메타데이터와 같이 자주 변경되거나 용량이 큰 데이터는 '오프체인' 솔루션을 활용하여 저장하는 것이 훨씬 효율적이에요.

 

대표적인 오프체인 저장소로는 IPFS(InterPlanetary File System)나 Arweave 같은 분산형 스토리지 시스템이 있어요. 이러한 시스템들은 데이터를 중앙 서버가 아닌 분산된 네트워크에 저장하여 단일 실패 지점(Single Point of Failure)을 없애고 검열 저항성을 높여줘요. dApp에서는 오프체인에 저장된 데이터의 해시값(Hash Value)만 온체인 스마트 계약에 기록하여, 데이터의 무결성을 검증하고 원본 데이터에 대한 참조를 제공하는 방식으로 활용할 수 있어요. 예를 들어, NFT의 메타데이터나 특정 콘텐츠의 상세 정보는 IPFS에 저장하고, 해당 콘텐츠의 IPFS CID(Content Identifier)만을 온체인 토큰 계약에 연결하는 방식이 널리 사용되고 있어요. 이를 통해 가스 비용을 크게 절감하면서도 대용량 데이터를 안전하게 관리할 수 있답니다.

 

또한, '이벤트(Events)'의 활용도 중요한 데이터 관리 전략 중 하나예요. 스마트 계약 내에서 중요한 상태 변경이 발생할 때 이벤트를 발생시키면, 블록체인 노드나 오프체인 서비스에서 해당 이벤트를 구독하여 데이터를 효율적으로 인덱싱하고 사용자 인터페이스에 반영할 수 있어요. 이는 온체인 데이터를 직접 읽는 것보다 훨씬 저렴하고 빠르며, dApp의 프런트엔드와 백엔드 서비스가 블록체인 상태 변화를 실시간으로 감지하고 반응할 수 있도록 돕는 핵심 메커니즘이에요. 궁극적으로 모듈화와 온체인/오프체인 데이터의 전략적 분리는 "유연성과 향후 확장성을 위하여"라는 원칙을 충족시키며, dApp이 빠르게 변화하는 환경에 적응하고 진화할 수 있는 강력한 기반을 제공해요.

 

🍏 데이터 관리 및 모듈화 전략

전략	설명	주요 이점
업그레이드 가능 계약	프록시 패턴을 통한 로직 업그레이드	유연한 기능 개선 및 버그 수정
온체인 데이터 최소화	핵심 상태 정보만 블록체인에 저장	가스 비용 절감, 네트워크 부하 감소
오프체인 데이터 활용	IPFS, Arweave 등 분산형 스토리지 사용	대용량 데이터 관리, 비용 효율성, 확장성
이벤트 활용	상태 변경 시 이벤트 발행 및 오프체인 인덱싱	빠른 데이터 조회, 효율적인 UI 업데이트
라이브러리 사용	재사용 가능한 코드 모듈화	코드 중복 감소, 유지보수 용이

 

개발 도구와 테스트 환경 활용

EVM 기반 dApp 개발은 복잡성과 보안 위험이 높기 때문에, 견고한 개발 도구와 체계적인 테스트 환경을 구축하는 것이 무엇보다 중요해요. 스마트 계약에 작은 버그라도 존재하면 막대한 자산 손실로 이어질 수 있기 때문에, 개발 단계부터 철저한 검증 과정을 거쳐야 해요. 효율적인 개발을 위해 하드햇(Hardhat), 파운드리(Foundry), 트러플(Truffle)과 같은 개발 프레임워크를 적극적으로 활용하는 것이 좋아요. 이 프레임워크들은 로컬 개발 환경 설정, 계약 컴파일, 배포, 테스트, 디버깅 등 dApp 개발의 전 과정에 필요한 다양한 기능을 제공해요.

 

특히, 가스 효율성을 최적화하려면 '가스 프로파일링(Gas Profiling)'이 필수적이에요. 하드햇이나 파운드리는 특정 함수를 실행할 때 발생하는 가스 비용을 정확하게 측정해주는 기능을 제공해요. 개발자는 이 정보를 통해 가스 비용이 많이 드는 부분을 식별하고, 해당 코드를 개선하여 효율성을 높일 수 있어요. 예를 들어, 특정 반복문이 예상보다 많은 가스를 소모한다면, 이를 맵(mapping)으로 대체하거나 L2 솔루션으로 오프로드하는 방안을 고려해볼 수 있답니다. 이러한 가시적인 데이터는 최적화 작업의 방향을 명확하게 제시해줘요.

 

테스트 환경은 크게 '단위 테스트(Unit Test)', '통합 테스트(Integration Test)', 그리고 '스테이징 환경(Staging Environment)'으로 나눌 수 있어요. 단위 테스트는 각 스마트 계약 함수나 모듈이 예상대로 작동하는지 개별적으로 검증하는 과정이에요. 파운드리의 `forge test`나 하드햇의 `chai` 라이브러리를 활용하면 솔리디티 코드 자체 또는 자바스크립트로 단위 테스트를 쉽게 작성할 수 있어요. 통합 테스트는 여러 스마트 계약이 서로 상호작용할 때 발생하는 시나리오를 검증하여, 전체 dApp 시스템이 유기적으로 작동하는지 확인하는 과정이에요. 이는 실제 사용자 플로우를 모방하여 잠재적인 문제를 미리 발견하는 데 도움을 줘요.

 

마지막으로, '스테이징 환경'은 dApp을 실제 메인넷에 배포하기 전에 테스트넷(예: Sepolia, Goerli)이나 실제와 유사한 환경에서 최종 점검을 하는 단계예요. 이 단계에서는 dApp의 프런트엔드와 백엔드 서비스가 블록체인과 제대로 연동되는지, 모든 기능이 의도한 대로 작동하는지, 그리고 예상치 못한 버그나 성능 문제가 없는지 종합적으로 확인해야 해요. 또한, 중요한 스마트 계약의 경우 '정형 검증(Formal Verification)' 도구를 사용하여 수학적으로 코드의 정확성을 증명하는 과정도 고려해볼 만해요. 이는 최고 수준의 보안을 요구하는 디파이 프로토콜 등에서 특히 중요하답니다. 지속적인 통합(CI) 및 지속적인 배포(CD) 파이프라인을 구축하여 테스트 및 배포 과정을 자동화하면, 개발 주기를 단축하고 안정성을 더욱 높일 수 있어요.

 

🍏 필수 개발 도구 및 테스트 환경

범주	도구/환경	주요 기능
개발 프레임워크	Hardhat, Foundry, Truffle	컴파일, 배포, 테스트, 디버깅, 로컬넷
가스 프로파일링	Hardhat Gas Reporter, Foundry Gas Snapshots	함수별 가스 비용 분석, 최적화 지점 식별
단위/통합 테스트	Mocha/Chai, Forge Test	개별 함수 및 모듈, 계약 간 상호작용 검증
테스트넷 환경	Sepolia, Goerli, Local Fork	실제 네트워크와 유사한 조건에서 dApp 테스트
정형 검증	Certora, Slither	수학적 증명을 통한 코드 안전성 보장

 

실제 사례로 배우는 성공적인 EVM dApp 설계

가스 효율성과 확장성을 고려한 EVM dApp 설계는 추상적인 개념이 아니라, 실제 프로젝트에서 어떻게 구현되는지 살펴보는 것이 중요해요. 성공적인 dApp들은 이러한 원칙들을 각자의 서비스 특성에 맞게 적용하여 사용자에게 원활한 경험을 제공하고 있어요. 예를 들어, 탈중앙화 금융(DeFi) 프로토콜이나 NFT 마켓플레이스, 블록체인 기반 게임 등 다양한 분야에서 가스 효율적인 스마트 계약과 확장성 솔루션을 결합한 아키텍처를 볼 수 있답니다.

 

한 가지 가상의 사례를 들어볼게요. 'GalaxySwap'이라는 탈중앙화 거래소(DEX) dApp을 개발한다고 가정해봐요. GalaxySwap은 사용자들이 다양한 토큰을 빠르고 저렴하게 스왑(Swap)할 수 있도록 하는 것이 목표예요. 처음에는 이더리움 메인넷에 모든 기능을 배포했지만, 거래량이 증가하면서 가스 비용이 급증하고 트랜잭션 처리 속도가 느려지는 문제에 직면했어요. 사용자들이 높은 가스비 때문에 거래를 망설이게 되었고, 이는 곧 사용자 이탈로 이어졌죠. 이때 GalaxySwap 개발팀은 확장성 개선을 위해 L2 솔루션 도입을 결정했어요.

 

개발팀은 트랜잭션 속도와 보안의 균형을 고려하여 ZK-Rollup 기반의 L2 체인을 메인 거래 레이어로 채택했어요. 이를 통해 수많은 스왑 트랜잭션을 L2에서 처리하고, 그 결과의 유효성만을 영지식 증명으로 L1에 기록함으로써, 사용자들은 메인넷 대비 100배 이상 저렴하고 빠른 거래를 경험할 수 있게 되었어요. 또한, 스마트 계약 자체의 가스 효율성을 높이기 위해, 스왑 로직 계약 내에서는 불필요한 스토리지 쓰기(SSTORE) 연산을 최소화하고, 토큰 전송 시 `transfer` 대신 `call` 메서드를 사용하여 유연성을 확보했어요. 유동성 풀 관리나 거버넌스 투표와 같은 중요하지만 빈번하지 않은 기능은 업그레이드 가능한 프록시 계약을 사용하여, 향후 기능 개선이나 보안 업데이트를 용이하게 만들었답니다.

 

또 다른 예시로, 'CryptoPunks'와 유사한 형태의 NFT 마켓플레이스 'PixelArt'를 개발한다고 생각해봐요. 수십만 개의 NFT를 발행하고 거래하는 dApp은 대용량 데이터 관리와 수많은 민팅(Minting) 트랜잭션 처리라는 이중고를 겪게 돼요. PixelArt는 NFT 이미지와 메타데이터를 IPFS에 저장하고, 온체인 스마트 계약에는 IPFS CID만 저장하여 가스 비용을 절감했어요. 초기 민팅 이벤트 시에는 L2 사이드체인을 활용하여 수백만 건의 민팅 트랜잭션을 저렴하고 빠르게 처리했고, 이후 NFT가 메인넷으로 브릿징(Bridging)될 수 있도록 설계했어요. 이는 대규모 트랜잭션이 필요한 순간에 확장성을 확보하고, 핵심 자산의 보안은 메인넷에서 보장하는 하이브리드 접근 방식이에요.

 

이러한 사례들은 dApp의 특성에 따라 최적의 가스 효율성과 확장성 전략이 다르다는 것을 보여줘요. 개발자는 자신의 dApp이 어떤 유형의 상호작용이 많고, 어떤 데이터가 중요하며, 어느 정도의 보안 수준을 요구하는지 면밀히 분석해야 해요. 그리고 그에 맞춰 스마트 계약 최적화, L2 솔루션 선택, 온체인/오프체인 데이터 분리, 모듈화된 아키텍처 설계 등 다양한 기술들을 조합하여 가장 효율적이고 확장성 높은 구조를 구축해야 한답니다. 이러한 노력이 결국 dApp의 성공적인 시장 안착과 지속적인 성장을 가능하게 하는 핵심 열쇠가 될 거예요.

 

🍏 성공적인 EVM dApp 설계 사례 요약

dApp 유형	주요 과제	적용된 솔루션	기대 효과
탈중앙화 거래소 (DEX)	고빈도 거래, 높은 가스비	ZK-Rollup L2, 가스 효율적 스마트 계약	저렴하고 빠른 거래, 사용자 경험 개선
NFT 마켓플레이스	대용량 메타데이터, 대규모 민팅	IPFS 오프체인 저장, L2 사이드체인 민팅	비용 절감, 확장성 확보, 데이터 무결성 유지
블록체인 게임	수많은 소액 트랜잭션, 실시간 상호작용	옵티미스틱 롤업 또는 전용 사이드체인	낮은 거래 비용, 빠른 반응 속도, 원활한 게임 플레이
탈중앙화 소셜 미디어	빈번한 게시물/댓글, 대용량 콘텐츠	오프체인 스토리지 + 온체인 해시, L2 채널	대용량 콘텐츠 처리, 실시간 피드 업데이트

 

❓ 자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1. EVM 기반 dApp 개발 시 가스 효율성이 왜 그렇게 중요한가요?

 

A1. 가스 효율성은 dApp 사용자가 트랜잭션을 실행할 때 지불해야 하는 수수료에 직접적인 영향을 줘요. 가스 비용이 높으면 사용자 부담이 커지고, 이는 dApp의 사용률 감소와 사용자 이탈로 이어질 수 있어요. 따라서 가스 효율적인 설계는 dApp의 경제성, 접근성, 그리고 지속 가능성에 매우 중요하답니다.

 

Q2. dApp의 확장성이 부족하면 어떤 문제가 발생하나요?

 

A2. 확장성 부족은 네트워크 혼잡 시 트랜잭션 처리 속도가 느려지고, 가스 비용이 급증하는 문제로 이어져요. 이는 사용자 경험을 저하시키고, dApp이 많은 사용자를 수용하지 못하게 만들어 대중화를 가로막는 주요 원인이 될 수 있어요.

 

Q3. 스마트 계약 개발 시 가스 비용을 절감하는 가장 효과적인 방법은 무엇인가요?

 

A3. 가장 효과적인 방법은 온체인 스토리지(저장 공간) 사용을 최소화하는 거예요. `SSTORE` 및 `SLOAD` 오퍼레이션이 가장 비싸기 때문에, 불필요한 데이터 저장을 피하고, 변수 패킹을 통해 스토리지 슬롯을 최적화하는 것이 중요해요.

 

Q4. `immutable` 및 `constant` 키워드는 가스 효율성에 어떻게 기여하나요?

 

A4. `immutable` 변수는 계약 배포 시점에 한 번만 설정되고 변경되지 않으며, `constant` 변수는 코드에 직접 고정된 값이에요. 이들은 런타임에 스토리지에서 로드되지 않고 직접 코드에 포함되므로, 접근 시 가스 비용이 거의 들지 않아 효율적이에요.

 

Q5. L2 솔루션은 무엇이며, 어떤 종류가 있나요?

 

A5. L2 솔루션은 이더리움 메인넷(L1) 외부에서 트랜잭션을 처리하여 L1의 부하를 줄이는 기술이에요. 주요 종류로는 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollups), ZK 롤업(ZK-Rollups)과 같은 롤업 방식, 그리고 사이드체인(Sidechains) 등이 있어요.

 

Q6. 옵티미스틱 롤업과 ZK 롤업의 주요 차이점은 무엇인가요?

 

A6. 옵티미스틱 롤업은 트랜잭션을 기본적으로 유효하다고 가정하고, 사기 증명 기간 동안 이의 제기를 허용해요. ZK 롤업은 모든 트랜잭션의 유효성을 영지식 증명으로 암호학적으로 보장하며, 즉각적인 최종성을 제공해요.

 

Q7. Taiko와 같은 L2 솔루션이 이더리움 확장성에 어떤 역할을 하나요?

 

A7. Taiko는 이더리움과 완전히 연동되고 탈중앙화를 유지하며 빌더 친화적인 환경을 우선하는 L2 솔루션으로, 이더리움의 확장성 문제를 해결하여 더 많은 dApp과 사용자를 수용할 수 있도록 돕는답니다.

Parallel EVM: 미래 dApp의 핵심 동력

 

Q8. Parallel EVM은 무엇이며, dApp 개발에 어떤 영향을 미칠까요?

 

A8. Parallel EVM은 여러 트랜잭션을 동시에 병렬로 처리하여 기존 EVM의 성능과 효율성을 향상시키는 개념이에요. 이는 dApp의 처리량을 획기적으로 늘려 고빈도 거래나 복잡한 상호작용이 필요한 dApp 개발에 큰 이점을 제공할 거예요.

 

Q9. Parallel EVM의 등장으로 어떤 유형의 dApp이 가장 큰 혜택을 볼 것으로 예상되나요?

 

A9. 탈중앙화 거래소(DEX)와 같이 트랜잭션이 많고 빠른 처리가 요구되는 금융 dApp, 그리고 실시간 상호작용이 중요한 블록체인 게임이나 메타버스 dApp이 가장 큰 혜택을 볼 것으로 예상돼요.

 

Q10. 스마트 계약의 모듈화는 왜 필요한가요?

 

A10. 모듈화는 코드 재사용성을 높이고, 특정 기능 변경 시 전체 계약을 재배포할 필요 없이 해당 모듈만 업데이트할 수 있게 하여 개발 효율성과 유연성을 향상시켜요. 이는 장기적인 유지보수와 기능 확장에 필수적이에요.

 

Q11. 업그레이드 가능한 계약(Upgradeable Contracts) 패턴은 무엇인가요?

 

A11. 이 패턴은 프록시 계약을 통해 로직 계약과 데이터 저장 계약을 분리하여, 로직 계약만 업그레이드할 수 있게 하는 방식이에요. 이를 통해 한 번 배포된 스마트 계약의 기능 업데이트가 가능해져요.

 

Q12. 온체인과 오프체인 데이터 저장의 균형을 맞추는 것이 중요한 이유는 무엇인가요?

 

A12. 온체인 저장은 비싸고 용량이 제한적인 반면 보안이 강력해요. 오프체인 저장은 저렴하고 대용량 데이터를 다룰 수 있지만, 보안 측면에서 온체인보다 약해요. 이 둘의 균형을 통해 비용 효율성과 보안, 확장성을 동시에 확보할 수 있어요.

 

Q13. IPFS와 같은 분산형 스토리지 시스템은 dApp 데이터 관리에 어떻게 활용될 수 있나요?

 

A13. IPFS는 NFT 메타데이터, 사용자 프로필 이미지, 대용량 콘텐츠 등 가스 비용이 많이 드는 데이터를 오프체인에 저장하고, 해당 데이터의 해시값만 온체인 스마트 계약에 기록하여 데이터 무결성을 검증하는 데 활용될 수 있어요.

 

Q14. 스마트 계약의 '이벤트(Events)'는 어떤 역할을 하나요?

 

A14. 이벤트는 스마트 계약 내의 중요한 상태 변경을 기록하고 외부에 알리는 메커니즘이에요. 이를 통해 오프체인 서비스나 사용자 인터페이스가 블록체인 상태 변화를 효율적으로 감지하고 데이터를 인덱싱할 수 있도록 돕는답니다.

 

Q15. dApp 개발을 위한 주요 프레임워크에는 어떤 것들이 있나요?

 

A15. 하드햇(Hardhat), 파운드리(Foundry), 트러플(Truffle) 등이 대표적인 EVM 기반 dApp 개발 프레임워크예요. 이들은 컴파일, 배포, 테스트, 디버깅 등 개발 전반에 필요한 기능을 제공해요.

 

Q16. 가스 프로파일링은 왜 중요한가요?

 

A16. 가스 프로파일링은 스마트 계약 함수별 가스 비용을 측정하여, 가스 소모가 많은 부분을 식별하고 최적화할 수 있도록 도와줘요. 이를 통해 코드 효율성을 높이고 사용자 비용을 절감할 수 있답니다.

 

Q17. 단위 테스트와 통합 테스트는 dApp 개발에서 어떻게 다른가요?

 

A17. 단위 테스트는 개별 함수나 모듈의 정확한 작동을 검증하고, 통합 테스트는 여러 스마트 계약 및 외부 서비스 간의 상호작용이 예상대로 이루어지는지 전체 시스템 관점에서 검증하는 과정이에요.

 

Q18. 스테이징 환경은 dApp 개발에서 어떤 역할을 하나요?

 

A18. 스테이징 환경은 실제 메인넷 배포 전에 테스트넷이나 유사한 환경에서 dApp의 모든 기능을 최종 점검하는 단계예요. 이는 실제 운영 환경에서의 잠재적인 문제나 버그를 미리 발견하는 데 도움이 돼요.

 

Q19. 정형 검증(Formal Verification)은 어떤 dApp에 특히 중요한가요?

 

A19. 정형 검증은 수학적 증명을 통해 코드의 정확성과 안전성을 보장하는 것으로, 막대한 자산이 예치되는 디파이(DeFi) 프로토콜처럼 최고 수준의 보안과 신뢰성이 요구되는 dApp에 특히 중요해요.

 

Q20. 작은 크기의 정수 타입을 사용하는 것이 가스 절약에 도움이 되나요?

 

A20. 네, `uint256` 대신 `uint8`이나 `uint16`과 같이 더 작은 크기의 정수 타입을 사용하고, 이를 효율적으로 패킹하면 스토리지 슬롯 사용을 최적화하여 가스 비용을 절감할 수 있어요.

 

Q21. `revert` 메시지 대신 커스텀 에러를 사용하는 이유는 무엇인가요?

 

A21. 솔리디티 0.8.4 버전부터 도입된 커스텀 에러는 `revert` 메시지보다 짧은 바이트 코드로 오류를 표현할 수 있어, 스마트 계약의 가스 비용을 절감하는 데 도움이 된답니다.

 

Q22. dApp 개발 시 반복문(Loop) 사용에 어떤 주의사항이 있나요?

 

A22. 반복 횟수가 블록 가스 한도를 초과하지 않도록 주의해야 해요. 가능하면 배열 순회 대신 맵핑(Mapping)을 통한 직접 접근 방식을 활용하여 가스 비용을 절감하는 것이 좋아요.

 

Q23. 사이드체인은 롤업과 비교하여 어떤 장단점이 있나요?

 

A23. 사이드체인은 높은 처리량과 낮은 비용을 제공하지만, 보안이 이더리움 L1에 의해 직접 보장되지 않고 자체 검증자 세트에 의존하기 때문에 롤업보다 탈중앙화 및 보안 측면에서 약점이 있을 수 있어요.

 

Q24. Parallel EVM의 주요 기술적 도전과제는 무엇인가요?

 

A24. 트랜잭션 간의 정확한 의존성을 파악하고, 상태(State) 충돌이 발생하지 않도록 정교하게 스케줄링하는 기술이 필요해요. 잘못된 병렬 처리는 블록체인의 무결성을 해칠 수 있기 때문에 구현이 매우 복잡해요.

 

Q25. dApp 개발에서 지속적인 통합(CI) 및 지속적인 배포(CD)는 어떻게 활용될 수 있나요?

 

A25. CI/CD 파이프라인은 스마트 계약의 테스트 및 배포 과정을 자동화하여, 개발 주기를 단축하고 안정성을 높일 수 있어요. 코드 변경 시마다 자동으로 테스트를 실행하고 안전하게 배포하여 오류 발생 가능성을 줄여준답니다.

 

Q26. dApp의 사용자 경험을 최적화하기 위해 가스 효율성 외에 또 무엇을 고려해야 하나요?

 

A26. 직관적인 사용자 인터페이스(UI), 빠른 트랜잭션 확인 시간, 명확한 오류 메시지, 그리고 적절한 L2 솔루션 선택을 통한 전반적인 성능 향상이 중요해요.

 

Q27. 블록체인 트릴레마는 EVM dApp 개발에 어떤 영향을 주나요?

 

A27. 블록체인 트릴레마(탈중앙화, 보안, 확장성)는 이 세 가지 목표를 동시에 달성하기 어렵다는 것을 의미해요. 이더리움은 보안과 탈중앙화를 우선시하기 때문에, dApp 개발자는 확장성 문제를 해결하기 위해 L2나 오프체인 솔루션을 적극적으로 고려해야 해요.

 

Q28. dApp의 장기적인 유연성을 위해 어떤 아키텍처 패턴을 고려해야 할까요?

 

A28. 업그레이드 가능한 계약 패턴, 모듈화된 계약 설계, 그리고 온체인과 오프체인 데이터의 전략적 분리를 통해 dApp의 유연성과 향후 확장성을 확보할 수 있어요.

 

Q29. 개발자들이 EVM 기반 dApp을 위한 최신 정보를 어디서 얻을 수 있나요?

 

A29. 이더리움 공식 문서, Solidity 문서, OpenZeppelin 블로그, 주요 L2 프로젝트들의 기술 문서, 그리고 블록체인 개발자 커뮤니티(예: Ethereum Stack Exchange, Discord 채널) 등을 통해 최신 정보를 얻을 수 있어요.

 

Q30. EVM 기반 dApp의 성공적인 구조 설계를 위한 가장 중요한 철학은 무엇인가요?

 

A30. 사용자의 관점에서 가스 비용과 속도를 최적화하고, 미래의 변화와 성장을 수용할 수 있는 유연하고 확장 가능한 아키텍처를 구축하려는 지속적인 노력이 가장 중요하다고 말할 수 있어요.

 

면책 문구

이 글에 포함된 정보는 일반적인 정보 제공을 목적으로 하며, 전문적인 투자, 법률 또는 기술 자문을 구성하지 않아요. 블록체인 및 dApp 기술은 빠르게 변화하며, 특정 정보는 시간 경과에 따라 변경될 수 있답니다. EVM 기반 dApp 개발 및 관련 기술을 적용하기 전에 항상 충분한 자체 조사를 수행하고, 필요한 경우 전문가의 조언을 구하는 것이 중요해요. 이 글의 정보에 기반한 어떠한 결정에 대해서도 작성자는 책임을 지지 않는다는 점을 알려드려요.

 

요약

EVM 기반 dApp 개발에서 가스 효율성과 확장성은 사용자 경험과 dApp의 성공을 좌우하는 핵심 요소예요. 가스 효율성을 높이려면 스마트 계약의 스토리지 사용을 최소화하고, 변수 패킹, `immutable`/`constant` 키워드 활용, 커스텀 에러 사용 등 코드 최적화 전략을 적용해야 해요. 확장성을 확보하기 위해서는 옵티미스틱 롤업, ZK 롤업, 사이드체인 등 L2 솔루션을 dApp의 특성에 맞게 선택하는 것이 중요하고요. 최근 등장한 Parallel EVM은 EVM의 처리량 한계를 극복할 미래 기술로 주목받고 있어요. 또한, 업그레이드 가능한 계약 패턴, 온체인-오프체인 데이터의 전략적 분리, 이벤트 활용을 통한 모듈화 및 효율적인 데이터 관리도 필수적이에요. 하드햇, 파운드리와 같은 개발 도구를 활용한 철저한 테스트와 가스 프로파일링은 안정적이고 효율적인 dApp을 구축하는 데 큰 도움이 된답니다. 이러한 전략들을 종합적으로 고려하여 dApp을 설계한다면, 빠르게 변화하는 블록체인 생태계에서 경쟁력을 갖추고 성공적으로 성장할 수 있을 거예요.