Web 3.0 시대 핵심 기술, 블록체인

1. 블록체인과 웹 3.0

1.1 블록체인은 디지털 대전환과 디지털 경제를 견인할 핵심 기술

블록체인 기술은 현재 디지털 대전환과 디지털 경제의 핵심 엔진으로 작용하고 있습니다. 디지털 대전환은 ICT 기술을 통한 사회 혁신뿐만 아니라 기술의 사회적 역할에 대한 인식 변화를 가져오고 있습니다. 특히, 코로나 19 팬데믹은 디지털 기술의 혁신, 통신망의 고도화, 모바일 기기의 보급 등과 같은 경제 및 사회적 변화를 촉발시켰으며, 빅테크 기업을 중심으로 디지털 경제가 급성장하고 있습니다.

디지털 대전환의 핵심 요소 중 하나는 블록체인과 인공지능 등의 핵심 기술을 통한 디지털화입니다. 이러한 기술들은 경제, 사회, 일상 생활 등 모든 분야에서 디지털화 현상을 촉발하고 있으며, 전 세계적으로 확산하고 있습니다. 특히, 애플, 메타, 아마존 등 주요 빅테크 기업을 중심으로 ICT 신기술 활용 및 디지털 플랫폼 산업이 급격하게 성장하고 다른 산업으로 확산되어 경제 전반을 주도하고 있습니다.

디지털 대전환의 진행에 따라 디지털 기술은 기술의 편리함과 유용성을 넘어 다양한 측면에서 새로운 요구사항을 불러일으키고 있습니다. 이에 따라 중앙 집중형 시스템의 한계, 빅테크 기업에 대한 의존도, 대규모 개인정보 유출과 같은 다양한 우려가 부각되고 있으며, 이러한 사회적 문제를 해결하기 위한 요구사항들이 등장하고 있습니다.

블록체인과 인공지능과 같은 핵심 기술들은 이러한 사회적 문제를 해결할 수 있는 유력한 대안으로 주목받고 있습니다. 특히, 웹 3.0 패러다임의 등장은 블록체인을 포함한 이러한 기술들이 사회적 요구를 충족시킬 수 있는 중요한 역할을 하고 있습니다.

블록체인 기술은 기존의 1.0 패러다임에서 가상자산을 중심으로 한 활용에서, 스마트 계약, DeFi, NFT 등을 지원하는 이더리움 중심의 2.0 패러다임으로 진화하고 있으며, 블록체인 3.0으로의 진화도 진행 중입니다. 이러한 진화는 분산 컴퓨팅 기반의 블록체인이 탈중앙화, P2P 거래 활성화, 데이터 주권 보장, 개인정보보호 강화 등과 같은 새로운 사회적 트렌드와 잘 부합하는 기술로 인식되고 있습니다.

1.2 블록체인은 웹 3.0 패러다임 전환의 주요 동인으로 작용

블록체인 기술은 웹 3.0 패러다임 전환의 핵심 동인으로 작용하고 있습니다. 웹 3.0 패러다임은 기존 웹 2.0 환경의 한계를 극복하고 새로운 기회를 창출하기 위한 중요한 이슈로 현재 전 세계적으로 논의되고 있습니다. 웹 2.0는 주로 구글, 메타, 아마존 등의 주요 기업을 중심으로 혁신과 성장을 이끌어내었으나, 이러한 성장과 함께 감시자본주의의 도래, 빅테크 기업의 과도한 영향력과 독과점 문제, 대규모 개인정보 유출과 같은 사회적 문제가 발생하였습니다.

웹 3.0은 이러한 문제점을 극복하고 새로운 패러다임을 제시하기 위한 논의의 중심에 있습니다. 웹 3.0의 핵심 개념은 시맨틱 웹(Semantic Web)으로, 컴퓨터가 정보를 읽고 이해하며 새로운 정보를 생성하는 지능형 웹을 의미합니다. 그러나 시맨틱 웹과 웹 2.0 간의 명확한 차이가 어려워 웹 3.0의 정의와 범위에 대한 논의가 진행 중입니다.

블록체인은 웹 3.0 패러다임 전환의 핵심 요소 중 하나로 간주됩니다. 이더리움의 공동 창시자인 개빈 우드가 제안한 웹 3(Web 3)은 분산 웹의 핵심 키워드로, 중앙 집중형 시스템이 아닌 사용자가 자신의 데이터를 직접 통제하고, 디지털 자산과 콘텐츠를 중심으로 토큰 경제와 크리에이터 경제가 활성화될 것으로 예상됩니다. 이것은 블록체인을 중심으로 한 분산 컴퓨팅 기술의 활용을 강조하며, 블록체인을 통해 탈중앙화, 데이터 주권 보장, 개인정보보호 강화 등의 사회적 문제를 해결하고자 합니다.

그러나 웹 3.0은 아직 초기 단계이며, 트랜잭션 처리 속도, 중앙 집중형 시스템과의 괴리, 기술적 한계 등 여러 가지 문제가 아직 해결되지 않았습니다. 웹 3.0은 다양한 웹 대안 기술과 함께 심층적인 논의와 검토가 필요한 분야이며, 변화와 기술의 발전을 지속적으로 주시하고 이를 활용하는 노력이 필요합니다.

세계경제포럼(WEF)과 마켓앤마켓(Markets and Markets), IDC, 가트너(Gartner) 등 주요 시장 조사기관들은 글로벌 블록체인 시장의 높은 성장과 가치 창출에 대한 민감한 예측을 제시하고 있습니다.

WEF에 따르면, 2025년까지 전 세계 GDP의 10%가 블록체인 기술을 통해 창출될 것으로 예측됩니다. 이는 블록체인이 경제와 비즈니스 생태계에 미치는 긍정적인 영향을 강조하는 중요한 지표입니다.

마켓앤마켓은 전 세계 블록체인 시장 규모가 연평균 67.3%의 성장률로 성장하여, 2020년의 3조 5,000억 원에서 2025년에는 46조 5,200억 원에 이를 것으로 예측하고 있습니다. 이러한 예측은 블록체인 기술이 다양한 산업과 분야에 적용되며 새로운 가치를 창출하는 데 성공하고 있음을 반영하고 있습니다.

IDC는 전 세계 블록체인 솔루션 지출이 2024년까지 약 24조 8,140억 원에 달할 것으로 예측하고 있습니다. 이는 기업과 기관이 블록체인을 비즈니스 프로세스 개선과 데이터 보안 등 다양한 목적으로 활용하는 경향을 보여줍니다.

가트너는 다양한 블록체인 관련 기술들이 앞으로 2년에서 5년 내에 더욱 상용화될 것으로 예측하고 있습니다. 이에는 DApp, 스마트 계약, DeFi, NFT 등이 포함되며, 블록체인 기술의 다양한 응용 분야에서 혁신이 예상됩니다.

주요 국가들은 웹 3.0 시대에서 디지털 패권 경쟁의 우위를 확보하기 위해 블록체인 역량을 강화하고 있습니다. 이를 위해 활성화 전략과 정책을 발표하고, 기술 개발 및 법제 개선을 통해 블록체인 기술의 활용을 더욱 촉진하고 있습니다. 이는 블록체인이 미래의 디지털 경제와 사회에 중요한 역할을 할 것으로 기대되고 있음을 보여주는 중요한 동향입니다.

국가	주요 특징
한국	관계부처 합동으로 새로운 웹 3 시대에서 블록체인 산업 육성을 통한 디지털 신뢰 생태계 조성을 목표로 하는 ‘블록체인 산업 진흥 전략’ 발표(2022. 11.) 데이터, 네트워크, 인공지능 기반의 ‘DNA+BIG3: 도미노 확산 전략(2022)’을 수립하여 5년간 10.9조 원 규모의 재정투자 및 D.N.A 생태계 조성을 위한 전략 및 정책 수립 과학기술정보통신부는 초연결·비대면 신뢰 사회를 위한 블록체인 확산전략(2020) 발표
미국	바이든 대통령은 ‘디지털 자산의 책임 있는 발전을 보장하기 위한 행정명령(2022)’을 통해 가상자산의 안전성 보장, 금융시장과의 조화 등을 추진 통화주도권을 디지털 금융체제에서도 유지하기 위해 ‘디지털 자산 개발 전략에 관한 행정명령 (2022. 3.)’을 통한 디지털 자산 정책 발굴, CBDC 연구 등 추진 연방 차원에서 블록체인 경쟁력 확보를 위한 ‘블록체인혁신법(2021. 6.)’, 캘리포니아주 ‘디지털 금융자산법(2022. 6.)’, 뉴욕주 ‘스테이블코인 사업자 지침(2022. 6.)’ 등 발표 '혁신 및 경쟁법(2021)’, ‘미국경쟁법(2022)’을 추진하여 AI 등 ICT 신기술에 집중 지원 및 사이버 대응 지원 강화 등의 내용을 포함하여 경쟁력 강화를 목표로 함
일본	‘디지털 사회 실현을 위한 중점 계획(2022)’을 기본 전략으로 국가 차원에서 웹 3.0을 추진 중 총무성 ‘기술 활용 연구회(2022. 8.)’, 디지털청 ‘웹 3.0 연구회(2022. 10.)’ 등을 운영하며 웹 3.0 사회를 위한 법제 정비, DAO 사례 검토, DID 실증 사업 등 다양한 현황 조사 및 과제 추진 중 각 부처에 분산되어 있는 웹 3.0 관련 담당 부서와 업무를 총괄하여 일관성 있는 정책 추진을 위해 경제산업성에 ‘웹 3.0 정책 추진실’ 발족(2022. 7.) 금융청(FSA)은 기존 자금결제법의 규정 하에 있던 가상통화 관련 법안을 금융상품거래법과 연계 적용하는 방안에 대한 검토 시작(2018)
중국	국가 주도의 글로벌 블록체인 인프라(BSN)를 기반으로 공공-민간 연계 확장성 확보를 위한 전 세계 119개 노드 확보(2022. 7.) 후 40여개의 공공서비스 적용 부동산 등기, 농산물 이력 추적, 조달입찰, 저작권 보호, 전자계약, 의료·건강 등 사회 전반으로 블록체인 활용 분야를 확대 중(2022. 7.) 코로나19로부터의 경제적 회복과 경쟁력 강화를 위해 ‘14차 5개년 계획’(2021)을 발표하여 7대 ICT 기술로 블록체인을 지정하는 등 디지털 중국의 건설 방향을 제시
EU	유럽 디지털 신원 지갑 제도를 신설한 ‘전자신원확인체계(eIDAS 2.0, 2021. 6.)’와 ‘디지털 자산에 대한 규제 프레임워크(MICA, 2022. 6.)’ 발표 국경 간 문서 공증, 졸업증명서 인증, 신원인증, 데이터 공유 등 공공 중심으로 블록체인 활용 도입 및 확산 중(2022. 5.) 범 유럽 디지털 인프라 핵심 표준 확보 및 블록체인 기반 공공서비스 제공을 위한 ‘공공주도 유럽 블록체인 인프라(EBSI) 확보 및 유럽 전역에 38개 노드 구축 및 운영(2021. 12.)

* 출처 : KISA 정리

2. 블록체인 기반의 웹 3.0

2.1 블록체인 기반 웹 3.0 전환의 주요 대안 기술인 웹 3

웹 3.0은 현재 주요 핵심 기술, 정의, 그리고 범위 등이 아직 정립되지 않은 초기 논의 단계에 있는 새로운 웹 패러다임입니다. 이 단계에서는 웹 3.0을 정의하고 주도할 주요 기술을 선정하는 것이 어렵다고 할 수 있습니다. 시맨틱 웹, 솔리드, 웹 3과 같은 웹 3.0의 주요 대안 기술들이 제시되었지만, 각각의 기술이 현실적으로 어떤 한계와 제약 사항을 가지고 있는지, 그리고 미래의 웹 방향성을 어떻게 형성할 수 있는지에 대한 많은 논의와 연구가 필요한 상황입니다.

웹 2.0 시대에서 발생한 빅테크 기업의 과도한 영향력, 대규모 개인정보 유출 등 다양한 문제점을 극복하고 차세대 웹을 구축하기 위한 과제는 아주 중요합니다. 대안 기술은 어떻게 이러한 문제들을 해결할 수 있는지에 대한 답을 제시하고 있으며, 그 중요한 철학 중 하나는 '데이터 주권(Data Ownership)'입니다. 이는 개인과 사용자들이 자신의 데이터에 대한 소유권과 통제권을 가질 수 있는 웹 3.0의 핵심 원칙 중 하나입니다. 

그러나 이러한 대안 기술들이 기존 제도와 사회에 어떻게 수용될 수 있는지, 그리고 그들의 사회 혁신성이 실제로 구현될 수 있는지에 대한 질문들도 남아 있습니다. 웹 3.0 시대에 필요한 기술과 철학을 확보하기 위해서는 이러한 문제들에 대한 신중한 고려와 논의가 필요합니다.

국내에서도 웹 3.0과 관련하여 전문가들이 모여 기술 활용과 관련한 다양한 논의를 진행하고 있으며, 이와 관련한 ICT 학회와 연구회가 주도하는 포럼이나 연구 그룹도 활성화되고 있습니다. 웹 3.0 시대에 필요한 기술과 철학을 구체화하고 미래의 웹을 함께 고민하며 발전시키기 위한 노력이 계속되고 있습니다.

현재 웹 3.0은 아직 기술적 성숙도 면에서 부족한 상태에 있습니다. 웹 3.0 패러다임 전환의 기대는 크지만, 이를 실현하기 위한 기술적인 준비와 구체적인 방향성이 아직 부족하다고 할 수 있습니다. 특히 블록체인 기술은 웹 3.0의 새로운 가능성과 사회적 기대를 끌어당기고 있으나, 아직 다양한 기술적 한계와 제약 사항이 존재하고 있습니다.

블록체인 기술은 주로 금융, 유통, 게임 분야와 융합되어 활용되고 있으며, DeFi, DID, NFT와 같은 블록체인 서비스 또한 주로 웹 2.0 환경에서 활동하고 있습니다. 이러한 기술들은 아직 실물경제로의 본격적인 도입 단계에 있지 않습니다. 지난 몇 년 동안 국가 주도의 다양한 블록체인 실증 및 시범사업이 진행되었지만, 아직까지 기술적인 한계와 다른 이슈로 인해 실물경제에 적극적으로 도입되지 못하고 있습니다.

블록체인 기술이 현재까지 실생활에서 활발하게 활용되지 못하는 주요 원인은 다음과 같습니다:

• 기술적 한계 극복: 블록체인 기술은 트랜잭션 처리 속도, 비용, 보안, 확장성 등 여러 기술적 문제를 극복해야 합니다.
• 가상자산의 변동성: 가상자산 시장의 고조된 변동성은 블록체인을 안정적으로 시장에 도입하는 데 어려움을 초래하고 있습니다.
• 실물경제와의 상생: 블록체인은 실물경제와 함께 발전해야 하지만, 이를 위한 노력과 협력이 부족합니다.

웹 3.0 시대를 실현하기 위해서는 다음과 같은 노력이 필요합니다:

• 기술적인 문제 극복: 블록체인 기술은 트랜잭션 처리 속도 향상, 비용 절감, 스마트 계약 기능 개선, 정보 및 개인정보 보호 등 다양한 기술적 문제를 극복해야 합니다.
• 글로벌 사례 연구와 시범사업: 다른 국가나 기업의 사례를 연구하고, 혁신적인 시범사업을 통해 블록체인 기술의 실용화를 추진해야 합니다.
• 사회적 공감대 형성: 블록체인 기술이 제공하는 가치와 활용에 대한 이해를 높이고, 모든 이해관계자 간의 사회적 공감대를 형성하는 것이 중요합니다.

웹 3.0 시대의 도래를 위해서는 블록체인 기술을 중심으로 기술적인 노력과 사회적 협력이 필수적이며, 이러한 노력을 통해 웹 3.0의 가능성을 실현할 수 있을 것입니다.

2.2 블록체인 기반의 웹 3.0 구현을 위한 주요 구성요소

블록체인 기반의 웹 3.0은 웹의 패러다임을 혁신적으로 변화시키는 중요한 개념입니다. 이를 구현하기 위해 다음과 같은 주요 구성요소와 설계 원칙이 제시되고 있습니다:

• 데이터 주권과 신뢰 기반 시스템: 웹 3.0은 사용자의 데이터 주권을 보장하고 검증 가능한 신뢰 기반 시스템을 구축하는 것을 목표로 합니다. 이용자는 자신의 데이터에 대한 완전한 통제권과 권한을 가지며, 데이터는 중앙 집중형 시스템이 아닌 분산형 블록체인을 통해 안전하게 관리됩니다.
• 토큰 이코노미와 자율적인 조직(DAO): 웹 3.0은 토큰 이코노미를 중심으로 데이터 및 자산의 교환을 촉진하고, DAO와 같은 자율적인 조직을 운영합니다. 스마트 계약을 활용하여 조직 내 규칙과 의사 결정을 자동화하며, 블록체인을 통해 투명하고 신뢰성 있는 운영이 가능합니다.
• 탈중앙화 및 참여: 웹 3.0은 중앙 집중형 플랫폼 기업의 데이터 관리 모델을 벗어나 탈중앙화된 방식으로 데이터를 관리합니다. 사용자는 개인정보와 데이터 관리에 직접 참여하며, 중요한 결정에 대한 공동체 참여가 장려됩니다.
• 데이터 이용 및 분산 관리: 웹 3.0은 데이터의 양방향 이용 및 분산 관리를 강조합니다. 데이터의 소유와 이용이 투명하게 기록되며, 이를 통해 데이터의 신뢰성과 무결성을 보장합니다.
• 신뢰를 기반으로 하는 코드: 웹 3.0에서는 블록체인 기술과 스마트 계약을 활용하여 코드(Code)에 대한 높은 신뢰성을 확보합니다. 코드는 합의 알고리즘을 통해 검증되며, 이를 통해 데이터의 안전성과 무결성이 유지됩니다.

이러한 설계 원칙과 구성요소를 통해 웹 3.0은 과거의 웹 1.0과 2.0에서는 경험하지 못한 데이터 주권, 분산된 데이터 관리, 자율적인 조직 운영 등을 실현하고, 블록체인 기술을 중심으로 웹의 패러다임을 혁신하고 있습니다

웹 3.0에서는 데이터의 소유와 관리에 대한 주체가 기존의 기업 및 조직뿐만 아니라 개별 이용자도 포함됩니다. 현재 웹 3.0은 초기 단계로, 분산형 앱(DApp)이 활발히 개발되고 이용되는 단계로 볼 수 있습니다. DApp은 스마트 계약을 활용하여 데이터를 블록체인에 안전하게 저장하고 처리하는 웹 어플리케이션입니다. DApp은 전자지갑을 통해 사용자의 암호키를 활용하여 통신하고, 이러한 트랜잭션은 블록체인에 서명되어 기록됩니다. 이러한 특징을 통해 DApp을 중심으로 탈중앙화된 금융(DeFi), 고유한 가치를 가진 토큰(NFT) 거래 등이 활발하게 이루어지며, 토큰 이코노미가 발전하고 있습니다.

토큰 이코노미는 모든 경제활동과 가치 유통을 블록체인을 통해 수행하는 경제 모델을 의미합니다. 이러한 경제권은 다양한 유형의 토큰으로 구성되며, 주요한 유형으로는 다음과 같이 나눌 수 있습니다:

• Native Token(네이티브 토큰): 대표적으로 비트코인과 이더리움이 있으며, 해당 블록체인 네트워크에서 사용되는 기본 통화입니다.
• Fungible Token(대체 가능한 토큰): 스마트 계약을 통해 발행되며, 각 토큰이 서로 대체 가능한 유형의 토큰입니다. 예를 들어, 스마트 계약이 발행한 토큰이 이에 해당합니다.
• Non-Fungible Token(NFT, 고유한 소유권 토큰): 각각의 토큰이 고유하며 대체할 수 없는 가치를 나타냅니다. 예를 들어, 예술 작품의 소유권을 표현하는 NFT가 있으며, 이는 디지털 자산의 고유성을 보장합니다.

또한, 웹 3.0에서는 스마트 계약을 기반으로 자율적으로 운영되는 분산형 자율조직(DAO)도 증가하고 있습니다. DAO는 스마트 계약의 규칙에 따라 운영되는 조직으로, 중앙 관리자 없이 블록체인 네트워크 상에서 자동화된 결정을 내립니다. 이는 블록체인의 투명성과 무결성을 활용하여 조직의 운영을 투명하게 관리할 수 있음을 의미합니다. 웹 3.0은 이러한 토큰 이코노미와 DAO를 통해 데이터와 가치를 보다 효율적으로 관리하고 분배하는 미래의 웹 패러다임을 모색하고 있습니다.

블록체인을 기반으로 한 웹 3.0(Web 3) 아키텍처는 웹 2.0과 비교하여 주요한 구조적 변화를 겪고 있습니다. 웹 3.0은 사용자 관점에서는 브라우저와 프론트엔드에서는 이전 웹 2.0과 유사한 모습을 갖추지만, 중요한 차이점은 데이터베이스 및 백엔드 역할을 블록체인 기술로 대체하고 있다는 점입니다.

기존의 웹 2.0 아키텍처는 주로 다음과 같이 구성됩니다:

• 데이터베이스(Database): 정보 저장과 관리를 위한 중앙 집중형 데이터베이스 시스템이 존재합니다.
• 백엔드(Backend): 비즈니스 로직을 정의하고 데이터베이스와 상호 작용하는 서버 측 응용 프로그램이 위치합니다.
• 프론트엔드(Frontend): 이용자와 상호 작용하며 사용자 인터페이스 로직을 정의하는 클라이언트 측 응용 프로그램이 있습니다.

웹 3.0에서는 이러한 구성과는 다른 웹 아키텍처를 채택하고 있습니다:

• 블록체인(Blockchain): 데이터베이스 역할을 블록체인 기술이 대체합니다. 정보는 블록체인에 저장되며, 이를 통해 분산된 데이터베이스의 투명성과 안전성이 확보됩니다.
• 상태머신(State Machine): 웹 3.0은 개별 노드로 운영되는 탈중앙화된 상태머신을 사용합니다. 이 상태머신은 블록체인에 저장된 데이터를 처리하고 스마트 계약을 실행하여 비즈니스 로직을 정의합니다.
• 스마트 계약(Smart Contracts): 스마트 계약은 비즈니스 로직을 정의하고 블록체인에서 실행됩니다. 이를 통해 계약 조건이 자동으로 이행되며, 신뢰성 있는 거래와 계약이 가능해집니다.

이러한 웹 3.0 아키텍처는 중앙 집중형 시스템에서 분산된 탈중앙화 시스템으로의 전환을 반영하고 있으며, 데이터의 안전성과 신뢰성을 블록체인 기술을 통해 보장하고자 합니다. 이를 통해 개인정보와 거래 정보를 보호하며, 사용자와 기업 간의 신뢰를 확립하는 데 기여합니다.

웹 3.0 아키텍처는 블록체인을 기반으로 구성되며, 다음과 같은 주요 구성요소로 이루어져 있습니다:

이더리움 블록체인(Ethereum Blockchain): 웹 3.0 아키텍처의 핵심 구성 요소 중 하나로, 전 세계 어디서든 접근 가능하며, 노드 간 합의 및 P2P 네트워크를 통한 결정론적 상태머신으로 동작합니다. 결정론적 상태머신은 예측 가능한 방식으로 동작하는 알고리즘을 갖춘 상태 기계를 의미합니다.

이더리움 가상머신(Ethereum Virtual Machine, EVM): 스마트 계약을 실행하고 블록체인 상태를 변경하는 상태 머신입니다. 스마트 계약 실행을 담당하며, 프로그래밍 언어로 작성된 스마트 계약 코드를 해석하고 실행합니다. 이더리움 가상머신은 프로그래밍 언어로 작성된 스마트 계약 코드를 이해할 수 없으므로 바이트 코드(Bytecode)로 컴파일되어야 합니다.

스마트 계약(Smart Contracts): 이더리움 블록체인 상에 배치된 프로그램으로, 비즈니스 로직을 정의하고 블록체인에서 실행됩니다. 주로 Solidity 및 Vyper와 같은 프로그래밍 언어를 사용하여 개발되며, 이더리움 가상머신에서 실행됩니다. 스마트 계약은 블록체인에서 중요한 역할을 하며, 거래 및 계약 조건 이행을 자동화하는 데 사용됩니다.

프론트엔드(Frontend): 이용자 인터페이스(User Interface) 로직을 정의하고, 스마트 계약과 통신하는 역할을 합니다. 사용자가 웹 3.0 서비스를 이용하기 위해 상호작용하는 화면 및 기능을 개발하며, 스마트 계약과 블록체인과의 상호작용을 용이하게 합니다.

웹 3.0 아키텍처에는 이러한 핵심 구성 요소 외에도, 사용자가 서비스를 편리하게 이용할 수 있도록 다양한 기타 요소가 존재합니다. 이용자가 웹 3.0에서 활동하기 위해서는 노드 관리, 서명, 저장, 쿼리, 확장 등과 관련한 다양한 작업을 수행하는 대행 서비스 제공자 및 솔루션도 필요합니다. 이러한 요소는 웹 3.0 생태계의 원활한 운영과 이용자 경험 향상을 지원합니다.

1. (노드 관리) 이용자는 정보에 ‘접근’하기 위해 프론트엔드와 스마트 계약 간 통신이 이루어지도록 노드 관리를 대행하는 서비스 제공자(Infura, Alchemy, Quicknode)를 활용합니다. 이용자가 직접 노드를 운영할 수 있지만, 비용·저장공간 이슈로 인해 대행 서비스를 활용합니다. 다만, 중앙 집중형 서비스 의존이라는 우려 존재합니다. 모든 서비스 제공자는 프론트엔드 어플리케이션이 블록체인과 상호작용 하도록 표준화 된 JSON-RPC 규약을 구현합니다. JSON-RPC는 TCP에서 동작하는 데이터 교환 형식 포맷(JavaScript Object Notation)인 원격 프로시저 호출(Remote Procedure Call) 규약으로 데이터 구조와 처리방법을 정의합니다.
2. (서명) 이용자는 정보를 ‘쓰기’ 위해 새로운 트랜잭션을 블록체인에 전송하기 전 개인키로 서명하고 키 관리를 하는 지갑(Metamask)을 활용합니다. 지갑은 이용자의 개인키를 브라우저에 저장하고, 트랜잭션에 서명이 필요할 때 프론트엔드가 지갑을 호출합니다. 블록체인 기반의 웹 3.0에서 지갑은 이용자의 데이터 주권을 실현하는 주요 도구로 활용합니다. 지갑의 역할이 중요함에 따라, EU는 ‘디지털 신원 지갑 프레임워크(The European Digital Identity Wallet Architecture and Reference Framework, ’23. 2.)’를 발표하였고, 이더리움도 지갑의 UI/UX 개선을 위한 ERC-4337 표준을 발표(’23. 3.)하였습니다.
3. (저장 공간) 이용자는 정보를 ‘저장’할 때 높은 비용의 발생을 막기 위해 탈중앙화 된 오프체인 저장하며, 공간 솔루션(IPFS, Swarm)을 활용합니다. IPFS(Inter Planetary File System)은 분산 파일 시스템으로 정보를 P2P 네트워크 상의 노드에 분산 저장하는 기능을 제공(Infura, Pinata)합니다. 파일코인(Filecoin)을 통해 전 세계 노드들에게 보상을 제공하고 저장 공간 확보합니다. 스웜(Swarm) 또한 IPFS와 같이 탈중앙화 된 저장 공간 네트워크이며, 차이점으로는 보상체계(SWM 코인)가 별도의 시스템이 아니라 내장되어 있습니다.
4. (쿼리) 이용자는 정보를 ‘읽기’ 위해 블록체인 상의 스마트 계약에 정보를 요청하는 오프체인 인덱싱 솔루션(The Graph)을 활용합니다. 이용자가 직접 Web3.js 라이브러리를 통해 개별 스마트 계약의 이벤트를 확인할 수 있지만, UI 로직이 복잡해지기 때문에 오프체인 솔루션을 활용합니다. 더그래프는 쿼리 언어(GraphQL)를 통해 블록체인 內 정보를 인덱싱 하여 이용자가 쉽고 빠르게 온체인 정보를 요청하도록 합니다.
5. (확장) 이용자는 ‘DApp을 이용’할 때 속도·비용 이슈를 해결하기 위해 확장 솔루션(Polygon)을 통한 사이드체인 활용합니다. Sidechain는 정보를 분산 처리하고, 트랜젝션 처리속도를 향상시키기 위해 메인 블록체인에 연결된 체인입니다. 솔루션은 트랜잭션을 오프체인에서 처리하고, 주기적으로 트랜젝션 정보만 온체인에 저장하기 위해 사이드체인을 메인 체인에 연결합니다.