💻 computer science

Crossroads: A Smart Contract Layer for Chain-Abstracted Assets

이 논문은 임계 서명 위원회(threshold signing committee)를 통해 거의 모든 블록체인의 자산을 단일 백엔드 체인 상의 ERC-20 토큰으로 통합하는 스마트 컨트랙트 레이어인 Crossroads를 소개하며, 이를 통해 대출, 프라이버시, 유니버설 월렛과 같은 안전하고 수수료 효율적이며 허가 없는 크로스체인 애플리케이션을 가능하게 함과 동시에 건전성 보장과 자금에 대한 낙관적 접근을 제공합니다.

원저자: James Austgen, Dani Vilardell, Ari Juels

게시일 2026-07-08

📖 4 분 읽기☕ 가벼운 읽기

CC BY 4.0

원저자: James Austgen, Dani Vilardell, Ari Juels

원본 논문은 CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) 라이선스로 제공됩니다. ✨ 이것은 아래 논문에 대한 AI 생성 설명입니다. 저자가 작성하거나 승인한 것이 아닙니다. 기술적 정확성을 위해서는 원본 논문을 참조하세요. 전체 면책 조항 읽기

블록체인의 세계를 거대한 군도(archipelago)라고 상상해 보십시오. 각 섬(비트코인, 이더리움, 솔라나 등)은 자신만의 화폐, 법률, 그리고 언어를 가지고 있습니다. 현재 여러분이 한 섬에서 다른 섬으로 돈을 옮기려면, 마치 A 섬의 사과 상자를 B 섬으로 운송하려는 것과 같습니다. 여러분은 세관에 들러 수수료를 내고, 배를 기다려야 하며, 중간 관리자를 통해 사과를 오렌지로 바꿔야 할 수도 있고, 배가 가라앉지 않기를 기도해야 합니다. 이는 느리고 비용이 많이 들며, 방문하는 섬마다 서로 다른 여권(지갑)이 필요한 경우가 많습니다.

Crossroads는 코넬 테크(Cornell Tech)의 연구진들이 제안한 새로운 시스템으로, 이 모든 섬들을 위한 범용 번역 허브이자 중앙은행 역할을 합니다.

이 시스템이 어떻게 작동하는지 쉬운 비유를 통해 설명하겠습니다.

1. "범용 영수증" 시스템 (The "Universal Receipt" System)

모든 섬 쌍 사이에 일일이 다리를 놓는 대신(이는 불가능할 것입니다), Crossroads는 하나의 거대한 중앙 시장(백엔드 블록체인)을 구축합니다.

여러분이 비트코인이나 솔라나를 이 시스템으로 가져오고 싶을 때, 실제로 물리적인 코인을 바다 너머로 이동시키는 것이 아닙니다. 대신, 여러분의 고향 섬에 있는 안전한 금고에 코인을 넣어둡니다.

마법 같은 효과: 금고에 코인을 넣었다는 것이 확인되면, Crossroads는 중앙 시장에서 사용할 수 있는 디지털 영수증(ERC-20 토큰)을 발행합니다.
결과: 이 영수증은 여러분의 원래 코인을 나타냅니다. 이제 이 중앙 시장 위에서 여러분의 비트코인, 솔라나, 이더리움은 모두 똑같이 보이고 똑같이 작동합니다. 그것들은 모두 단일 앱에서 주식을 거래하는 것처럼 즉시 교환, 대출 또는 거래될 수 있는 "영수증"일 뿐입니다.

2. "수호자 위원회" (The "Guardian Committee" - 키 인컴버런스)

원래의 섬에 있는 금고의 열쇠는 누가 쥐고 있을까요? Crossroads는 한 사람을 신뢰하지 않습니다. 대신, 수호자 위원회를 사용합니다.

이 위원회는 금고의 열쇠를 쥐고 있는 10명의 수호자 그룹이라고 생각하십시오. 하지만 그들은 열쇠를 주머니에 넣고 있지 않습니다. 열쇠는 10조각으로 나뉘어 있으며, 각 수호자는 그중 한 조각씩을 가지고 있습니다.

규칙: 금고를 열어 여러분의 코인을 돌려주려면, 위원회 중 최소 6명이 동의해야 합니다("임계치").
안전성: 수호자들은 중앙 시장의 "관리자"(스마트 컨트랙트)가 특정 허가증을 발급했을 때만 금고를 열 수 있습니다. 만약 관리자가 "안 돼"라고 한다면, 수호자들이 모두 원하더라도 금고를 열 수 없습니다. 이는 누군가 시스템의 승인 없이 돈을 훔칠 수 없도록 보장합니다.

3. 이것이 왜 게임 체인저인가

이 논문은 Crossroads가 우리에게 부여하는 세 가지 주요 초능력을 강조합니다.

허가 없는 통합 (The "Open Door" Policy):
현재 브리지 네트워크에 새로운 섬을 추가하려면 위원회 회의와 투표가 필요합니다. 하지만 Crossroads를 사용하면 누구나 새로운 섬을 추가할 수 있습니다. 여러분은 그저 해당 섬을 위한 "영수증" 시스템과 "수호자 위원회"를 설정하기만 하면 됩니다. 누구의 허락도 받을 필요가 없습니다. 이는 복잡한 컴퓨터가 없는 섬(예: 비트코인)도 파티에 참여할 수 있음을 의미합니다.
모든 것을 위한 하나의 지갑:
현재 비트코인을 솔라나로 바꾸려면 세 개의 서로 다른 지갑이 필요하고 세 번의 브리지를 거쳐야 할 수도 있습니다. Crossroads를 사용하면 중앙 시장에서 사용할 수 있는 단 하나의 지갑만 있으면 됩니다. 은행 앱에서 달러를 유로로 바꾸는 것처럼, 단 한 번의 클릭으로 여러분의 "비트코인 영수증"을 "솔라나 영수증"으로 바꿀 수 있습니다.
돈을 사용하는 새로운 방법:
이 모든 자산이 이제 동일한 "테이블" 위에 있기 때문에, 이전에는 불가능했던 일들을 할 수 있습니다:
- 범용 스테이블코인: 중앙 은행이 어떤 섬을 지원할지 결정할 필요 없이, 모든 섬에서 즉시 작동하는 스테이블코인을 만들 수 있습니다.
- 크로스체인 대출: 비트코인을 물리적으로 이동시키지 않고도, 비트코인을 담보로 사용하여 이더리움 섬에서 돈을 빌릴 수 있습니다.
- 프라이버시: 중앙 시장이 프라이버시 기능을 갖추고 있다면, 여러분의 거래와 잔액은 은행 계좌처럼 공개되지 않고 비공개로 유지될 수 있습니다.

4. 안전망 (The Safety Net)

연구진은 수호자 위원회의 과반수가 정직하다면, 여러분은 항상 돈을 돌려받을 수 있음을 수학적으로 증명했습니다. 시스템이 막히거나 몇 명의 수호자가 변심하더라도, 여러분은 일방적으로 코인을 돌려달라고 요구할 수 있습니다.

또한, 그들은 비트코인, 이더리움, 솔라나 간에 자산을 성공적으로 이동시킨 작동하는 프로토타입("개념 증명")을 구축하여, 이것이 단순한 이론이 아님을 입증했습니다.

요약

Crossroads는 모든 항공사(블록체인)가 착륙하는 거대하고 안전한 공항 터미널을 짓는 것과 같습니다. 서로 다른 티켓을 들고 여러 터미널을 옮겨 다닐 필요 없이, 여러분은 단 하나의 탑승권(ERC-20 영수증)을 얻게 됩니다. 이 탑승권은 여러분이 어디든 날아갈 수 있게 해주며, 좌석을 즉시 교체하고, 여러분의 수하물(자산)을 안전하게 보관하면서도, 보안 요원(위원회)이 비행 일정(스마트 컨트랙트)에 따라 안전하다고 판단할 때만 게이트를 열도록 보장합니다.

기술 요약: Crossroads – 체인 추상화 자산을 위한 스마트 컨트랙트 레이어

1. 문제 정의

현재의 블록체인 생태계는 심각한 파편화 문제를 겪고 있다. 상호운용성의 주요 메커니즘인 크로스체인 브릿지는 일반적으로 높은 유동성을 가진 제한된 세트의 체인이나 특정 계열(예: EVM, Cosmos) 내의 체인만을 지원한다. 이는 연결되지 않은 체인 간에 자산을 전송하기 위해 여러 중개자를 거쳐야 하는, 높은 수수료와 지연 시간을 초발생시키는 희소한 연결 그래프를 생성한다. 기존의 "허브 앤 스포크(hub-and-spoke)" 모델은 다음과 같은 이유로 포괄적인 해결책이 되지 못한다:

허가형 통합: 새로운 체인을 추가하려면 허브 운영자의 승인이 필요하다.
고정된 기능: 허브는 대개 전송이나 스왑만을 지원하며, 제3자 스마트 컨트랙트가 브릿지된 자산 위에서 작동하는 것을 방지한다.
검증 요구사항: 통합 시 소스 체인 자체에 검증 로직이 필요할 수 있으며, 이는 스마트 컨트랙트가 없는 체인(예: 비트코인, XRPL)을 배제한다.

결과적으로 사용자는 크로스체인 스왑에서 높은 비용을 지불해야 하며, 개발자는 다양한 비-EVM 블록체인의 자산을 네이티브하게 다룰 수 있는 통합 탈중앙화 금융(DeFi) 애플리케이션을 구축할 수 없다.

2. 방법론: Crossroads 아키텍처

Crossroads는 거의 모든 블록체인의 자산을 단일 백엔드 블록체인(EVM 기반 체인)으로 추상화하는 스마트 컨트랙트 레이어를 제안한다. 이는 허브 앤 스포크 토폴로지를 채택하되, 세 가지 새로운 속성인 프로그래밍 가능한 크로스체인 기능, 허가 없는 통합, 그리고 통합된 체인에 대한 최소한의 요구사항을 도입한다.

핵심 구성 요소

백엔드 블록체인: 모든 크로스체인 자산이 표준 ERC-20 토큰으로 표현되는 프로그래밍 가능한 EVM 체인이다. 이를 통해 모든 ERC-20 호환 스마트 컨트랙트(AMM, 대출 시장 등)가 통합된 체인의 자산 위에서 작동할 수 있다.
자산 체인(Asset Chains): 최종적이고 검증 가능한 완결성(eventual, verifiable finality)을 제공하는 모든 블록체인(비트코인과 같은 비-스마트 컨트랙트 체인 포함)이다. 이 체인들은 "담보된(encumbered)" 주소에 네이티브 자산을 보유한다.
서명 위원회(Signing Committee): 각 자산 체인의 담보 주소에 대한 개인 키를 보유한다. 이 키들은 절대 재구성되지 않으며, 임계값 서명 방식(TSS)을 통해 관리된다.
키 담보(Key Encumbrance): 위원회는 백엔드 블록체인의 자산 컨트랙트에 의해 승인된 경우에만 담보 주소의 트랜잭션에 서명한다. 이는 서명이 오직 유효하고 컨트랙트가 승인한 요청에 대해서만 생성되도록 보장한다.
오라클(Oracles): 단방향 오라클(zkBridge, TEE 기반 또는 하이브리드)이 자산 체인의 확정된 트랜잭션 데이터를 백엔드 블록체인으로 전달하여 입금 및 출금을 검증한다.

운영 흐름

입금(Deposits): 사용자가 자산 체인의 Crossroads 제어 하에 있는 담보 주소로 네이티브 자산을 전송한다. 오라클은 백엔드 체인에서 트랜잭션의 완결성을 검증하여, 이에 대응하는 ERC-20 토큰을 사용자의 백엔드 계정으로 민팅하는 것을 트리거한다.
출금(Withdrawals): 사용자가 백엔드 체인에서 ERC-20 토큰을 소각한다. 자산 컨트랙트는 소각을 검증하고 서명 위원회가 담보 주소로부터 사용자가 선택한 목적지로 네이티브 자산을 전송하는 트랜잭션에 서명하도록 권한을 부여한다. 사용자는 수수료를 설정하고 트랜잭션을 브로드캐스트한다.

최적화

지연 시간과 처리량 제한을 해결하기 위해 Crossroads는 다음을 도입한다:

커스텀 입금 주소 및 경매: 트랜잭션 바인딩을 삽입할 수 없는 지갑으로부터의 입금을 허용하며, 자금 통합을 위한 경매 메커즘을 사용한다.
낙관적 입금/출금(Optimistic Deposits/Withdrawals): 제3자가 대기 중인 입금에 대해 즉각적인 유동성을 제공하거나, 완결 전 출금 의도를 이행함으로써 정산 지연을 줄인다.
병렬화된 출금: 단일 에포크당 단일 트랜잭션 병목 현상을 우회하기 위해 여러 개의 담보 주소나 의도 기반(intent-based) 컨트랙트를 활용한다.

3. 주요 기여

본 논문은 다음과 같은 구체적인 기여를 한다:

시스템 설계: 임의의 체인의 자산을 단일 통합 백엔드 상의 ERC-20 토큰으로 표현하여, 임의의 스마트 컨트랙트가 크로스체인 자산 위에서 작동할 수 있게 하는 허가 없는 레이어인 Crossroads를 소개한다.
보안 증명: 위원회 멤버 중 $t$ 명 미만이 부패했다는 가정하에, 어떤 사용자라도 자신의 전체 순 잔액을 외부 소유 계정(EOA)으로 일방적으로 인출할 수 있음을 입증하는 **건전성(soundness)**에 대한 형식적 증명을 제공한다. 이는 어떠한 공격자도 사용자의 자금을 훔치거나 잃게 할 수 없음을 보장한다.
모듈형 보안 강화: 이종 TEE 위원회, 동결 권한을 가진 보안 위원회(security councils), 오작동하는 서명자를 식별하기 위한 책임 있는 임계값 서명 등 심층 방어 메커니즘을 제안한다.
구현: 로컬 EVM 백엔드와 MPC 기반 서명 위원회를 사용하여 비트코인, 이더리움, 솔라나를 통합하는 프로토타입 구현을 선보인다.
애플리케이션 카탈로그: 체인 불가지론적 지갑, 크로스체인 DEX, 유니버설 스테이블코인, 크로스체인 스테이킹/대출, 프라이버시 보존 결제 등 활성화된 광범위한 애플리케이션을 식별한다.

4. 결과 및 평가

저자들은 프로토타입을 구현하고 세 개의 자산 체인(비트코인, 이더리움, 솔라나)과 다섯 개의 백엔드 체인(이더리움, 옵티미즘, 베이스, 아비트럼, 오아시스 사파이어)에 대해 그 타당성을 평가했다.

비용 효율성: Crossroads 작업(입금, 전송, 출금)에 대한 트랜잭션 비용은 해당 자산 체인의 네이티브 전송과 비슷하거나 약간 더 높다. 예를 들어, 옵티미즘 백엔드에서 비트코인 입금을 증명하는 비용은 이더리움 메인넷의 $0.15와 비교하여 약$ 0.0006이다.
처리량: 기본 설계는 트랜잭션 완결 시간(예: 6개 컨펌이 필요한 비트코인의 경우 약 60분)에 의해 제약을 받는다. 그러나 저자들은 여러 담보 주소나 의도 기반 필러(intent-based fillers)를 활용하여 처리량을 선형적으로 확장할 수 있음을 보여준다.
리소스 사용량: 표준 클라우드 인스턴스에서 실행되는 서명 위원회 노드는 초당 20개의 서명 요청에 대해 20 MB 미만의 메모리와 약 637 KB/s의 대역폭을 소비하며, 이는 낮은 운영 오버헤드를 나타낸다.
보안: 시스템은 표준 임계값 가정을 충족하며 건전성을 만족한다. 모듈형 보안 강화(TEE, 위원회)는 위원회 침해에 대한 추가적인 보호 계층을 제공한다.

5. 의의 및 주장

본 논문은 Crossroads가 자산을 이동시키는 "브릿지" 모델에서 자산을 단일 프로그래밍 가능한 레이어로 통합하는 "추상화" 모델로 전환함으로써 블록체인 상호운용성의 중요한 진전을 이루었다고 주장한다.

보편적 접근: 스마트 컨트랙트가 없는 체인(비트코인 등)이 단순한 담보를 넘어 복잡한 스마트 컨트랙트의 네이티브 입력으로서 DeFi 생태계에 완전히 참여할 수 있게 한다.
프로그래밍 가능성: 전송에 국한된 기존 브릿지와 달리, Crossroads는 제3자 스마트 컨트랙트가 브릿지된 자산 위에서 작동할 수 있도록 하여 커스텀 브릿지 로직 없이도 원자적 크로스체인 스왑, 대출, 스테이킹을 가능하게 한다.
허가 없는 통합: 누구나 자산 컨트랙트와 오라클을 배포함으로써 새로운 체인을 통합할 수 있어, 기존 허브의 거버넌스 병목 현상을 제거한다.
프라이버시 및 컴플라이언스: 프라이버시 보존 백엔드(예: Oasis Sapphire)를 활용함으로써, Crossroads는 온체인 컴플라이언스 정책과 함께 프라이시 결제 및 기관 자산 관리를 제공할 수 있으며, 이는 기존의 공개 브릿지가 제공할 수 없는 능력이다.

저자들은 Crossroads가 파편화된 유동성과 높은 상호운용성 비용 문제를 해결할 뿐만 아니라, 자산 특화 정책(예: DAO 토큰의 투표권 보존) 및 오라클 업그레이드를 위한 책임 있는 거버넌사에 관한 새로운 연구 방향을 제시한다고 결론짓는다.