원문 제목: 「비트코인 라이트닝 네트워크를 활용한 소액 결제 방법」
원문 저자: 요나스 그로스(Jonas Gross), 디지털 유로 협회(Digital Euro Association, DEA) 의장
원문 번역: 백택 연구소(Bai Ze Institute)
비트코인 라이트닝 네트워크가 점점 주목받고 있다. 현재 라이트닝 네트워크의 확산은 한창 진행 중인데, 네트워크에 잠겨 있는 BTC만 해도 4,800개가 넘고 그 가치는 9,000만 달러를 상회한다. 관련 기관들의 활동도 활발해지고 있다. 대표적으로 라이트닝 프로토콜의 주요 개발사인 라이트닝 랩스는 올해 초 7,000만 달러 규모의 B라운드 투자를 유치했다. 라이트닝 네트워크 기반 서비스를 제공하는 기업의 수도 빠르게 늘어나고 있다.
이 글에서는 라이트닝 네트워크(Lightning Network)가 왜 필요한지, 그리고 어떻게 사용하는지 알아보겠습니다.
비트코인(BTC), 글로벌 결제 시스템으로 가능할까?
비트코인(BTC)은 중앙 기관 없이도 전 세계적으로 자금을 이체할 수 있는 탈중앙화 결제 시스템으로서 큰 장점을 가지고 있습니다.
가장 큰 장점은 참여 문턱이 매우 낮다는 점입니다. 인터넷 기기만 있다면 세계 어디서나 누구나 비트코인(BTC)을 이용할 수 있어 누구도 배제되지 않죠. 이는 금융 포용성에 크게 기여합니다. 또한 비트코인은 희소한 디지털 자산, 즉 ‘디지털 골드’로 여겨집니다. 각 비트코인은 1억 개의 사토시(satoshi)로 세분화되는데, 이는 1달러를 100센트로 나누는 방식과 유사합니다. 법정화폐와 달리 비트코인의 총 발행량은 2,100만 개로 한정되어 있어, 공급량을 늘려 가치를 떨어뜨리는 인플레이션 방식은 적용되지 않습니다.
하지만 이러한 장점에도 불구하고, 현재 비트코인 네트워크는 한계가 있습니다. 네트워크의 탈중앙화는 거래 처리량, 즉 초당 처리 가능한 거래 수를 희생하며 이루어지고 있죠. 현재 비트코인 네트워크는 초당 최대 7건의 거래만 확인할 수 있습니다.
결제 시스템으로서 이 정도의 처리량은 턱없이 부족합니다. Visa나 Mastercard 같은 기존 결제 서비스는 완전히 중앙화된 구조임에도 불구하고 초당 수천 건의 거래를 처리할 수 있어 확장성이 훨씬 뛰어나죠. 게다가 비트코인 네트워크에서 거래가 확인되기까지는 상대적으로 오랜 시간이 걸리기 때문에, 일상적인 소액 결제에는 적합하지 않다는 한계가 있습니다.
비트코인을 통한 소액 결제도 또 다른 걸림돌입니다. 모든 거래는 차지하는 블록 공간에 따라 수수료가 발생하기 때문인데요. 사용하는 공간이 많을수록 지불해야 하는 수수료도 높아집니다. 현재는 평균적으로 거래 금액과 상관없이 약 1달러의 비용이 듭니다. 수요가 폭증했던 2017년처럼 네트워크가 혼잡할 때는 거래 수수료가 60달러 이상으로 치솟기도 했습니다. 대규모 결제라면 이 정도 수수료도 상대적으로 저렴해 보일 수 있지만, 소액 결제에서는 부담스러운 금액이죠.
라이트닝 네트워크, 이러한 문제를 해결하다
라이트닝 네트워크는 바로 이러한 문제를 해결하고 비트코인을 실생활에서 손쉽게 사용할 수 있는 결제 수단으로 만들기 위해 고안되었습니다. 중앙화 없이 처리량을 획기적으로 늘려, 진정한 의미의 결제 네트워크로 거듭나겠다는 목표죠. 구체적으로는 사용자들이 더 저렴한 비용으로, 더 빠르게, 더 많은 결제를 할 수 있도록 하는 것입니다. 비트코인 백서가 2008년 사토시 나카모토에 의해 발표된 지 한참 후인 2015년에 라이트닝 네트워크 개념이 처음 제안되었습니다. 본격적인 개발은 2016년에 시작되어 2018년 첫 사용자들을 맞이했고, 그 후로 기술은 꾸준히 진화해 왔습니다. 하지만 거래량이 늘고 채택이 확대되고 있음에도 불구하고, 2022년 현재 라이트닝 네트워크는 여전히 초기 성장 단계에 머물러 있다고 평가됩니다.
라이트닝 네트워크는 어떻게 비트코인 네트워크의 낮은 처리량과 높은 수수료 문제를 해결할까요? 핵심은 모든 거래를 블록체인에 기록하지 않는 데 있습니다(즉, ‘온체인’ 방식이 아닙니다). 대부분의 결제는 참여자들 간에 ‘오프체인’으로 이루어지며, 특별한 경우나 두 당사자 간의 지불 채널을 닫을 때만 블록체인에 최종 결과가 기록됩니다(‘정산’). 이를 통해 사용자 결제는 실시간으로 저비용 처리될 수 있습니다. 라이트닝 네트워크를 통해 송금하면 비트코인 네트워크의 확인을 기다릴 필요 없이 즉시 결제가 완료됩니다.
라이트닝 네트워크의 작동 원리
라이트닝 네트워크가 어떻게 작동하는지 이해하기 위해, 다음 실제 예시를 살펴보겠습니다.
친구들과 함께 바에서 즐거운 시간을 보내기로 했다고 상상해 보세요. 여러분이 술값을 내기로 했지만, 한 잔씩 따로 결제하는 건 번거롭죠. 이럴 때 신용카드를 바텐더에게 맡겨두면 편리합니다. 음료를 주문할 때마다 바텐더는 해당 내역을 '라벨'로 기록해 둡니다. 자리가 끝나면 바텐더가 모아둔 라벨을 정리해 최종 청구서를 내주고, 한 번에 결제하면 됩니다.
여기서 '라벨'은 라이트닝 네트워크(Lightning Network)와 비슷한 역할을 합니다. 개인이 라이트닝 채널(오프체인)을 통해 상점이나 다른 개인에게 결제 요청을 보내면, 상대방은 '지불 채널'을 열어 거래를 진행합니다. 이 과정은 바텐더와 라벨을 주고받는 것과 같죠. 양측은 이론적으로 무제한으로 라벨을 교환할 수 있습니다. 최종 정산은 비트코인 네트워크(온체인)에서 이루어집니다.
비트코인 라이트닝 네트워크, 어떻게 사용하나요?
1. 지갑 설정하기
먼저 스마트폰이나 컴퓨터에 라이트닝 지갑을 다운로드하고 설정해야 합니다. 라이트닝 지갑 설정은 비교적 간단한데, 자체 관리형 비트코인(BTC) 지갑을 만드는 것과 비슷합니다. 즉, 사용자가 직접 개인 키를 관리하게 됩니다.
현재 Zeus, Bluewallet, Phoenix, Breeze 등 다양한 라이트닝 지갑을 선택할 수 있습니다. 여기서는 Phoenix 지갑을 예로 들어 설명해 보겠습니다.
앱 스토어에서 Phoenix Wallet을 다운로드한 뒤, ‘새 지갑 만들기’ 버튼을 누르세요.
다음으로, 지갑이 자금을 받을 준비를 합니다. ‘수신’ 버튼을 클릭하면 됩니다.
참고로, 첫 입금은 최소 10,000 사토시(0.0001 BTC) 이상이어야 합니다.
이 애플리케이션은 자체 관리형 지갑(self-custody wallet)을 제공합니다. 따라서 사용자는 본인의 복구 구문(마스터 키)을 안전하게 보관할 책임이 있습니다. Phoenix Wallet에서 '복구 구문' 버튼을 클릭하면 복구 구문이 표시되니, 이를 꼭 기록하여 안전한 곳에 보관하세요. 이 시드 구문(seed phrase)은 개인 키와 공개 키를 복구하는 데 반드시 필요합니다.
2. 지갑에 자금 입금하기
다음 단계는 라이트닝 지갑에 자금을 입금하는 것입니다. 사용자는 본인이 관리하는 비트코인 지갑이나 Coinbase, Binance 같은 중앙화 거래소 계정에서 라이트닝 네트워크 지갑으로 비트코인을 보내기만 하면 됩니다. 라이트닝 네트워크의 입금 주소를 입력하고 개인 키로 서명하여 결제를 승인하는 간단한 과정입니다.
보안을 위해 입금이 완전히 확정될 때까지 기다려야 합니다. 일반적으로 비트코인 블록체인에서 약 6번의 확인(60분 정도 소요)을 거쳐야 최종 처리됩니다.
3. 결제 채널 열기
다음 단계는 거래 상대와 결제 채널을 여는 것입니다. 예를 들어, 라이트닝 네트워크(Lightning Network)로 커피 값을 결제하려면 해당 카페와 결제 채널을 열면 됩니다.
결제 채널을 열 때는 일정 금액을 채널에 예치하게 됩니다. 이 예치금은 채널 안에서 자유롭게 결제에 사용할 수 있습니다.
4. 결제 시작하기
자금을 입금한 후에는 결제 채널 안에서 서로 거래할 수 있습니다. 예를 들어, 카페가 라이트닝 네트워크 결제 요청서(QR 코드 형태)를 발행하면, 사용자는 Phoenix 지갑 같은 라이트닝 지갑으로 간단히 스캔한 후 결제를 확인하기만 하면 됩니다.
요약
라이트닝 네트워크 지갑 설정은 몇 분 안에 끝낼 수 있습니다. 지갑과 결제 채널에 필요한 초기 자금을 예치하는 데는 평균 1시간 정도 걸리는데, 일단 준비가 완료되면 채널 안의 BTC를 이용해 실시간으로 라이트닝 결제를 주고받을 수 있습니다. 이렇게 낮은 수수료로 빠르게 결제할 수 있는 것이 라이트닝 네트워크의 가장 큰 장점이며, 커피 한 잔 값 같은 소액 결제에서 그 진가가 발휘됩니다.
실제로 좋아하는 모든 커피숍마다 결제 채널을 직접 열 필요는 없습니다. 라이트닝 지갑은 새로운 채널을 생성하지 않고, 기존에 연결된 채널을 통해 자금을 목적지로 중계합니다. 이 중계 경로는 각 채널의 용량과 네트워크 내 유동성 분포에 따라 결정되죠. 네트워크의 신뢰성과 높은 결제 성공률을 유지하려면 참여자들이 라우팅 수수료를 지나치게 낮게 설정해서는 안 됩니다. 소위 '이기적인 라우팅 전략'은 채널의 유동성을 고갈시켜, 결국 라이트닝 네트워크 전체가 처리할 수 있는 결제 건수를 줄이는 결과를 초래할 수 있습니다.