심층 칼럼 · #48 / 50 · 도시 구조 · 합의 · 업그레이드

장부가 너무 두꺼워지면 노드는 어떻게 버틸까: 상태 비대화(State Bloat)와 무상태성(Statelessness)의 미래

머클 패트리샤 트리에서 차세대 자료 구조로: 10년 뒤에도 집에서 이더리움 검증자를 돌릴 수 있게 하는 기술

이더리움이 2015년부터 10년 넘게 쉬지 않고 돌아가면서, 수억 개의 지갑 잔고와 수천만 개의 스마트 컨트랙트 변수를 담아 둔 ‘현재 상태(State) 장부’가 갈수록 무거워지고 있습니다. 이 장부가 무한정 커지면 일반 가정용 SSD로는 감당할 수 없게 되는 상태 비대화(State Bloat) 문제를 이더리움이 어떻게 풀어가고 있는지 살펴봅니다.

1. 블록 기록(History)과 현재 상태(State)의 차이

블록체인 데이터는 크게 두 가지로 나뉩니다. 하나는 2015년부터 누가 누구에게 얼마를 보냈는지 모든 과거 영수증을 모아 둔 역사 기록(History)이고, 다른 하나는 그래서 ‘지금 이 순간 각 지갑에 잔고가 얼마 남아 있는가’를 정리한 현재 상태(State)입니다.

과거 영수증(History)은 오래된 것부터 외장 하드로 치우거나 나눠 보관해도 당장 새 블록을 만드는 데 지장이 없지만, 현재 상태(State)는 지금 들어온 송금 거래가 잔고 부족인지 아닌지 즉시 확인해야 하므로 검증자 노드가 빠른 SSD와 메모리에 항상 들고 있어야 합니다.

2. 왜 기존 자료 구조(머클 패트리샤 트리)에서는 증명서 크기가 컸을까

이더리움은 처음부터 모든 지갑 잔고를 머클 패트리샤 트리(Merkle Patricia Trie)라는 나무 모양 구조로 묶어 관리해 왔습니다. 안전하고 검증된 방식이지만, 갈래가 16개씩 뻗어 나가는 구조라 ‘이 지갑의 잔고가 맞다’는 증거(Witness)를 하나 뽑으려면 주변 가지들의 해시값까지 수 메가바이트의 데이터를 함께 첨부해야 했습니다.

증거 데이터 크기가 너무 크다 보니, 블록 안에 모든 거래의 잔고 증거를 함께 실어 보내는 것이 불가능했고 결국 모든 검증자가 수백 기가바이트짜리 전체 상태 장부를 각자 하드디스크에 통째로 들고 있어야만 했습니다.

3. 버클 트리(Verkle Trees)와 이진 트리: 증거 크기를 우표만 하게 줄이다

이더리움 연구진이 준비해 온 차세대 자료 구조(버클 트리 및 영지식 친화적 이진 상태 트리)는 벡터 커밋먼트 등 현대 암호학을 활용해 이 잔고 증거의 크기를 수백 바이트 수준으로 극단적으로 줄입니다.

증거가 이렇게 작아지면 블록을 제안하는 사람이 블록 안에 ‘이번 블록 거래에 쓰인 지갑들의 잔고 증거’를 함께 첨부해 보낼 수 있게 됩니다. 그러면 일반 검증자는 무거운 전체 장부를 하드디스크에 들고 있지 않아도(무상태 검증, Stateless Validation), 블록에 동봉된 작은 증거만으로 1초 안에 블록이 맞는지 완벽하게 검증할 수 있습니다.

4. 100년 뒤에도 누구나 참여할 수 있는 도심을 지키는 설계

한쪽에서 Monad나 MegaETH가 고성능 데이터베이스(MonadDB)와 메모리 트리로 상태 읽기 속도를 높이고 있다면, 이더리움 도심(L1)은 아예 장부를 들고 있지 않아도 검증에 참여할 수 있는 무상태성 기술을 통해 ‘스마트폰이나 작은 미니 PC로도 도심을 지킬 수 있는 미래’를 준비하고 있습니다.

관련 구역 안내

관련 용어 풀이

이 칼럼은 도시를 읽는 데 도움을 주려고 쓴 해설이며 투자 조언이 아닙니다. 이 글의 사실은 2026년 10월 기준이며 바뀔 수 있습니다. 틀린 곳을 보시면 문의로 알려 주세요.