BNB 스마트 체인(BSC)은 2024년 초 프로포저-빌더 분리(PBS) 메커니즘인 BEP-322를 구현했습니다. 이 중요한 업그레이드는 BSC 빌더 시장을 탄생시켰고 새로운 생태계 역학을 도입했습니다. 선도적인 블록체인 보안 기업으로서, BlockSec는 PBS 메커니즘과 진화하는 생태계를 연구함으로써 잠재적인 파생 리스크를 분석하며 BSC의 발전 상황을 지속적으로 모니터링하고 있습니다. 저희의 목표는 BSC 보안을 강화하기 위한 견고한 리스크 완화 권고안을 제공하는 것입니다.
BSC 검증자 및 빌더의 진화하는 환경
BSC 검증자는 BSC 생태계 내에서 상당한 영향력을 가지고 있습니다. BSC 검증자의 진입 문턱은 매우 높으며, 그 수는 약 40-50개로 꾸준히 유지되고 있습니다. 수백만 개의 검증자 노드를 가진 이더리움과 비교했을 때, BSC 검증자는 권력이 집중되어 있어 온체인 생태계에 더 강한 영향력을 행사합니다.
수개월간의 치열한 경쟁 끝에, BSC 빌더 시장은 안정적인 구조를 형성했습니다. Blockrazor와 48Club-pussaint 같은 선도 업체들이 이제 블록 구성의 거의 80%를 담당하고 있으며, Bloxroute, Blocksmith, Nodereal이 합쳐서 약 19%를 차지하고 있습니다. 후위권 업체들은 산발적으로만 기여하고 있습니다. BlockSec의 분석은 또한 BSC 체인상의 검증자와 빌더 간 수직적 통합 현상을 조명했는데, 이는 중앙화 리스크를 더욱 악화시키고 전반적인 BNB 스마트 체인 보안에 영향을 미칠 수 있습니다.
새로운 메커니즘은 온체인 거래 리스크도 도입했으며, 이로 인해 리스크 예방 제품들이 등장하게 되었습니다. BSC의 독특한 0 Gwei 거래 메커니즘은 거래 비용을 줄여주지만, 안타깝게도 빈번한 피싱 활동을 초래했습니다. PBS 메커니즘 하에서, 빌더가 거래 번들을 수신하는 과정은 샌드위치 공격의 비용을 낮췄고, 이로 인해 거래가 이러한 공격에 더 취약해졌습니다. 이는 결국 최대 추출 가능 가치(MEV)를 완화하고 BSC 보안을 강화하기 위한 프라이버시 RPC 제품의 개발을 촉진했습니다.
BSC와 이더리움 PBS 구현 간의 주요 차이점
BSC PBS 메커니즘을 비교할 좋은 대상은 이더리움입니다. BSC는 이더리움의 구현 원칙 대부분을 채택했지만, 특히 합의 메커니즘과 검증자 네트워크 토폴로지에서 여전히 세부적인 차이가 존재합니다. 이러한 차이점을 이해하는 것은 PBS 이후 BNB 스마트 체인의 고유한 성능 특성을 파악하는 데 매우 중요합니다.
릴레이 메커니즘의 제거
BSC의 검증자 수가 상대적으로 적기 때문에, 빌더와 검증자 간의 통신 복잡성을 줄이기 위한 중앙화된 릴레이가 필요하지 않습니다. 또한, BSC의 짧은 블록 간격은 릴레이를 사용하여 거래를 전달하는 것이 실제로는 통신 링크를 증가시키고 상호작용 시간을 연장시킨다는 것을 의미합니다.
릴레이에 대한 보완책으로, BSC는 각 검증자가 자체 센트리를 운영하는 mev-sentry 서비스를 도입했습니다. 이 센트리 서비스는 빌더와 직접 상호작용하며, 검증자와의 분리를 통해 향상된 보호 기능을 제공합니다. 릴레이와 달리, 검증자는 센트리를 통해 빌더의 입찰로부터 블록 콘텐츠를 직접 얻을 수 있어, 빌더 입찰의 유효성을 독립적으로 검증할 수 있습니다. 이는 검증자의 이익을 더욱 보호합니다. 각 블록 간격 동안, 빌더는 센트리에 최대 3개의 입찰만 보낼 수 있으며, 이는 BSC 빌더와 이더리움 빌더 간의 입찰 전략에 상당한 차이를 초래합니다.
코인베이스 전송 설정의 차이
이더리움의 PBS 메커니즘에서는 빌더가 코인베이스 주소를 자신의 것으로 변경할 수 있어, 이더리움의 우선순위 수수료가 빌더에 의해 실행되고 재분배될 수 있습니다. 그러나 BSC의 PBS 메커니즘은 이러한 기능이 없어, 빌더의 입찰 및 배분 유연성이 다소 제한됩니다.
0 Gwei 거래 지원
BEP-322 업그레이드 이전, 0 Gwei 거래 메커니즘은 원래 48Club에 의해 멤버십 기능으로 도입되어, KOGE 토큰 보유자에게 검증자가 제공하는 특별 서비스로 제공되었습니다.
BEP-322 업그레이드 이후, 모든 BSC 검증자는 0 Gwei 거래를 포함하는 블록을 수락할 수 있게 되었습니다. 이더리움의 동적 기본 수수료 메커니즘과 달리, BSC의 거래 기본 수수료는 기본적으로 0으로 설정되어 있어, 가스 가격이 0인 거래도 허용됩니다. 최소 가스 수수료 보호 장치로서 이를 보완하기 위해, BSC는 블록의 유효 가스 가격이 1 미만으로 떨어질 수 없다는 제한을 설정했습니다. 이 독특한 메커니즘은 빌더가 블록을 구성할 때 0 Gwei 거래를 포함시킬 수 있게 하여, 블록 공간을 더 효율적으로 활용하고 BSC 보안에 영향을 미칩니다.
BSC 빌더 시장의 발전
이더리움과 유사하게, PBS 구현 이후 BSC 빌더 시장이 등장하여 빠른 발전 기간을 거쳤고, 결국 안정적인 구조를 형성했습니다.
Dune이 제공한 통계에 따르면, 총 8개의 빌더 업체가 BSC 빌더 시장에 참여했습니다. PBS 구현 초기 단계에서는 Nodereal, Blocksmith, Blockrazor가 잠시 전체 시장을 지배했습니다. 그러나 6월 말 48Club과 Bloxroute가 경쟁에 합류하면서, 시장은 치열한 경쟁 단계에 접어들었습니다.
현재까지, Blockrazor와 48Club은 BSC상의 블록 구성의 80% 이상을 차지하며, 빌더 시장에서 선도적인 업체로 자리매김했습니다. 한편, Bloxroute, Blocksmith, Nodereal은 '2등급' 업체가 되었으며, Jetbldr, Blockbus, Darwin은 블록 생산에 산발적으로만 기여하고 있습니다. 이러한 통합은 PBS 이후 BSC의 성능에 상당한 영향을 미칩니다.
BSC 검증자의 발전
이더리움과 달리, BSC의 검증자 수는 진입 문턱의 차이로 인해 안정적인 범위 내에 머물러 있습니다. 이더리움에서는 누구나 32 ETH를 스테이킹함으로써 검증자가 될 수 있어, 검증자 수가 100만 개를 넘어섰습니다. 이더리움 검증자는 릴레이와 통합되어 빌더와 연결되고, 블록 제안을 받아 블록 생산을 완료합니다.
그러나 BSC에서는 검증자가 되기 위해 많은 양의 BNB를 스테이킹해야 하며, 이는 진입 장벽을 크게 높입니다. 현재 BSC에는 45명의 검증자만 있으며, 이 중 21명은 Cabinet으로, 나머지 24명은 Candidates로 분류됩니다. BSCScan의 통계에 따르면, 이 45명의 검증자는 총 29,244,219 BNB를 스테이킹했으며(2024년 12월 18일 기준), 가장 적게 스테이킹한 검증자도 여전히 73,446 BNB를 보유하고 있습니다.
검증자 집중도의 이러한 차이는 어느 정도 BSC와 이더리움 간의 생태계 차이를 초래했습니다. 예를 들어, BSC에서는 빌더와 검증자를 연결하는 비용이 낮아 릴레이 서비스의 시장 공간이 사라집니다. 동시에, 검증자의 높은 영향력은 온체인 생태계의 발전이 검증자의 이익을 우선시해야 한다는 것을 의미합니다. 이는 검증자 그룹 외에 퍼블릭 체인의 협력 생태계 내 다른 프로젝트 팀들의 경쟁력과 열정에 영향을 미칠 수 있으며, 장기적인 BNB 스마트 체인 보안에 도전 과제를 제기합니다.
PBS 구현 이후 잠재적인 온체인 리스크
BSC에서의 PBS의 완전한 구현은 아키텍처적 개선을 가져왔지만, 동시에 특히 BSC 보안과 관련하여 주의가 필요한 여러 잠재적 리스크도 드러냈습니다.
빌더-검증자 수직적 통합
BSC에는 빌더-검증자 수직적 통합 현상이 상당히 존재합니다. BlockSec는 12월 1일 00:00:00(UTC)부터 12월 18일 00:00:00(UTC)까지 모든 검증자에 걸친 빌더 생산 블록의 분포를 분석했습니다. 데이터는 일부 검증자 노드의 블록 생산 통계가 시장 평균에서 크게 벗어난 것을 보여주며, 이는 수직적 통합의 존재를 나타냅니다.
예를 들어:
- Nodereal은 TWStaking과 100%의 비중을 갖습니다.
- Bloxroute는 Figment와 100%의 비중을 갖습니다.
- 48Club은 Turing, The48Club, Shannon, Lista, Feynman, Avengers와 90% 이상의 비중을 갖습니다.
이러한 수직적 통합에서 발생하는 잠재적 리스크는 이더리움에서 흔히 볼 수 있는 서처-빌더 통합과는 다릅니다. 구체적으로, 빌더-검증자 통합 메커니즘은 거래 흐름을 통제하고, 특정 검증자에게만 거래를 전달하는 데 악용될 수 있습니다. 이는 사용자 이익의 손실을 초래하고 중앙화 리스크를 악화시켜 BNB 스마트 체인 보안에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.
0 Gwei 거래 메커니즘의 리스크
0 Gwei 거래 메커니즘은 비용을 줄여주지만, 피싱 계약에 의해 악용될 기회를 만들어냅니다. 0 Gwei 거래를 통해, 피싱 계약은 비용 없이 자금을 이체할 수 있어, 피싱 공격의 만연을 악화시킵니다.
BSC에서, BlockSec는 이미 0 Gwei 거래를 활용하는 여러 피싱 계약을 탐지했습니다. 초기에는 이러한 계약들이 Koge를 보유함으로써 48Club의 0 Gwei 거래 서비스를 이용했습니다. 48Club이 일부 제한을 구현했지만, 이 글을 작성하는 시점에도 여전히 48Club의 0 Gwei 거래 서비스를 통해 수행되는 여러 피싱 활동을 관찰하고 있으며, 이는 BSC 보안에 상당한 위협을 가하고 있습니다.
MEV 공격이 더욱 만연해지고 있으며, 특히 샌드위치 공격이 심각합니다
현재 BSC PBS 메커니즘은 MEV 공격 시장을 재편했으며, 이로 인해 사용자가 이 새로운 구조 하에서 MEV 방어 전략을 파악하는 것이 필수적이게 되었습니다. 다양한 MEV 공격 중에서, 샌드위치 공격은 블록체인에서 가장 악명 높은 공격 중 하나입니다.
샌드위치 공격의 작동 방식:
- 대상 거래 모니터링: 공격자는 블록체인의 거래 풀(멤풀)을 모니터링하여 대상 거래를 식별합니다. 이러한 대상들은 일반적으로 대규모 토큰 스왑 거래입니다(예: DEX에서 ETH를 USDT로 스왑).
- 대상 거래보다 선행 실행: 공격자는 시장 가격에 영향을 미치기 위해 대상 거래 이전에 거래를 전송합니다(프론트 러닝). 예를 들어, 공격자는 대상 토큰을 매수하여 가격을 상승시킵니다.
- 대상 거래 이후 실행: 대상 거래가 실행된 후, 공격자는 프론트 러닝 단계에서 획득한 토큰을 매도하기 위해 그 이후에 또 다른 거래를 전송합니다(백 러닝). 이를 통해 공격자는 대상 거래로 인한 가격 변동으로부터 이익을 얻을 수 있습니다.
MEV에 대한 더 자세한 정보는 저희의 상세 분석을 참고하세요: Harvesting MEV Bots by Exploiting Vulnerabilities in Flashbots Relay.
PBS가 구현되기 전, 거래는 공개 거래 풀에 완전히 노출되어 있어 공격자에게 보였습니다. 공격자는 모든 수익성 있는 거래를 분석하고 가스 가격을 통제함으로써 거래 순서를 조작할 수 있어, 공격을 수행할 수 있었습니다.
BSC PBS 메커니즘은 거래를 위한 프라이버시 채널을 도입하여, 사용자가 빌더에게만 보이는 프라이빗 거래 풀로 거래를 전송할 수 있게 합니다. 이는 (빌더가 의도적으로 유출하지 않는 한) 거래가 공격자로부터 숨겨진 상태를 유지하도록 보장하여, 사용자 거래에 대한 MEV 방어의 계층을 제공합니다.
저희는 이전에 가스 가격을 통제하여 샌드위치 공격을 수행했던 선도적인 샌드위치 봇(0x00000000004e660d7929B04626BbF28CBECCe534)이 100일 이상 전에 완전히 운영을 중단했다는 것을 관찰했습니다. 이는 BSC의 PBS 메커니즘이 MEV 공격 환경을 재편했음을 나타냅니다.
그러나 온체인 행동을 관찰하고 통계 데이터(예: Dune Analytics)를 분석함으로써, 저희는 PBS 구현(2024년 5월) 이후 BSC 체인상의 샌드위치 공격 거래 수가 상당히 증가했다는 것을 발견했습니다. 이 역설은 BSC의 현재 MEV 방어 전략에 중대한 공백이 있음을 강조합니다.
샌드위치 공격이 증가한 주요 이유는 대부분의 트레이더와 프로젝트 팀이 PBS가 제공하는 프라이버시 채널을 효과적으로 활용하지 않고 있기 때문입니다. 대신, 그들은 계속해서 공개 거래 풀로 거래를 전송하고 있습니다. 공격자 입장에서는, 공격 기회를 얻는 비용이 크게 증가하지 않았습니다.
오히려, 공격자는 대상 거래와 공격 거래를 하나의 번들로 묶어 빌더에게 제출함으로써 빌더가 번들을 수락하는 능력을 악용합니다. 번들이 성공적으로 온체인에 포함되면, 샌드위치 공격은 성공합니다. 실패하더라도, 서처는 손실을 입지 않습니다. 이는 샌드위치 공격을 더욱 비용 효율적이고 효과적으로 만들며, 견고한 MEV 방어의 필요성을 더욱 강조합니다.
결론
BEP-322가 시행된 지 1년이 넘은 지금, PBS는 BSC의 블록 생산을 재편했습니다. 빌더 시장이 형성되어 통합되었고, 검증자 그룹과 빌더 시장은 이제 긴밀하게 얽혀 있습니다. 그 대가로 새로운 구조적 리스크들이 등장했습니다 — 빌더와 검증자 간의 수직적 통합, 0 Gwei 거래 메커니즘, 그리고 줄어들기는커녕 더욱 빈번해진 샌드위치 공격이 그것입니다. 이러한 리스크가 억제된 상태로 유지될지 여부는 메커니즘 자체보다는 생태계가 PBS가 제공하는 프라이버시 채널을 실제로 얼마나 많이 채택하느냐에 달려 있습니다.
