기존 솔라나의 TPS 한계와 병목 지점
솔라나 네트워크는 이론상 65,000 TPS를 처리할 수 있다고 알려져 있지만 실제로는 3,000~5,000 TPS 수준에 머물러 있어요. 이런 격차가 발생하는 이유는 검증자 클라이언트의 구조적 한계 때문이에요.
기존 Rust 기반 클라이언트는 단일 프로세스 내에서 모든 작업을 순차적으로 처리해야 했어요. 트랜잭션이 들어오면 서명 검증, 실행, 블록 생성 등의 작업이 하나씩 진행되는데, 이 과정에서 CPU 코어 하나가 과부하에 걸리면 전체 처리 속도가 느려지는 병목 현상이 발생했어요.
특히 서명 검증 단계가 가장 큰 문제였어요. ED25519라는 암호화 알고리즘으로 각 트랜잭션의 진위를 확인하는 과정인데, 이 작업이 CPU 연산량의 40% 이상을 차지했거든요. 마치 고속도로 톨게이트에서 차량 한 대씩 통행료를 받는 것처럼 처리 속도가 제한될 수밖에 없었어요.
Firedancer의 혁신적인 타일 아키텍처
Firedancer는 Jump Crypto가 C++로 완전히 새로 작성한 검증자 클라이언트예요. 가장 핵심적인 변화는 타일이라는 독립적인 작업 단위로 시스템을 나눈 것이에요.
각 타일은 특정 작업만 전담하는 미니 프로그램이라고 보면 돼요. 네트워크 패킷 수신 타일, 서명 검증 타일, 트랜잭션 실행 타일, 블록 생성 타일 등 총 15가지 종류의 타일이 있어요. 이들은 각자 다른 CPU 코어에 고정 할당되어 동시에 작동해요.
예를 들어 서명 검증 타일을 여러 개 띄우면 동시에 수십 개의 트랜잭션 서명을 병렬로 확인할 수 있어요. 기존에 순차적으로 하나씩 처리하던 방식과 비교하면 처리 속도가 10배 이상 빨라지는 거예요. 공장 생산라인에서 한 사람이 모든 공정을 담당하던 방식에서 여러 사람이 각자 전문 분야만 담당하는 방식으로 바뀐 셈이에요.
타일 간 통신은 메모리 공유 대기열을 통해 이뤄져요. 네트워크에서 패킷을 받은 타일이 데이터를 메모리에 올려두면, 서명 검증 타일이 바로 가져가서 처리하는 식이에요. 이런 방식은 기존의 프로세스 간 통신보다 100배 이상 빠른 속도를 보여줘요.
실제 성능 개선 효과와 테스트 결과
Firedancer는 실험실 환경에서 단일 노드로 100만 TPS 이상을 처리하는 데 성공했어요. 10개의 검증자 노드를 구성한 테스트넷에서도 안정적으로 60만 TPS를 기록했고요.
블록 확정 시간도 획기적으로 단축됐어요. 기존 400밀리초에서 120밀리초로 줄어들었는데, 이는 트랜잭션이 확정되기까지 걸리는 시간이 3분의 1로 줄었다는 의미예요. 온라인 결제나 게임 같은 실시간 서비스에서는 이런 속도 차이가 사용자 경험을 완전히 바꿀 수 있어요.
현재 메인넷에는 Frankendancer라는 하이브리드 버전이 적용되어 있어요. Firedancer의 리더 기능과 기존 Agave 클라이언트의 재생 기능을 결합한 형태인데, 이미 네트워크 안정성이 크게 향상됐다는 평가를 받고 있어요.
하드웨어 요구사항 변화와 검증자 진입장벽
Firedancer를 운영하려면 기존보다 강력한 하드웨어가 필요해요. CPU는 최소 12코어에서 권장 32코어로 늘었고, 특히 AVX512 명령어 세트를 지원하는 최신 프로세서가 필요해요.
메모리는 최소 64GB에서 권장 128GB로 증가했어요. 여러 타일이 동시에 작동하면서 각자의 작업 공간이 필요하기 때문이에요. 스토리지는 NVMe SSD 1TB 이상을 권장하는데, 운영체제와 블록체인 데이터를 별도 디스크에 저장하는 게 좋아요.
네트워크 대역폭도 최소 1Gbps가 필요해요. 높은 TPS를 처리하려면 그만큼 많은 데이터를 빠르게 주고받아야 하니까요. 검증자 운영 비용이 늘어날 수 있지만, 향후 소프트웨어 최적화로 요구사항이 완화될 가능성도 있어요.
네트워크 보안과 탈중앙화 강화 효과
Firedancer 도입으로 솔라나는 클라이언트 다양성을 확보하게 됐어요. 기존에는 대부분의 검증자가 같은 Rust 클라이언트를 사용했는데, 이제는 Firedancer, Agave, Sig 등 여러 선택지가 생긴 거예요.
클라이언트 다양성은 네트워크 보안에 매우 중요해요. 한 클라이언트에 버그나 취약점이 발견되더라도 다른 클라이언트를 사용하는 검증자들이 네트워크를 유지할 수 있거든요. 이더리움이 여러 클라이언트를 운영하면서 안정성을 높인 것과 같은 전략이에요.
타일 구조의 또 다른 장점은 장애 격리예요. 한 타일에 문제가 생겨도 다른 타일은 계속 작동할 수 있어요. 기존처럼 전체 시스템이 다운되는 일이 줄어든다는 뜻이에요. 각 타일이 샌드박스 환경에서 실행되기 때문에 보안상으로도 더 안전해요.
솔라나 Firedancer는 단순히 속도만 빠른 클라이언트가 아니에요. 네트워크의 확장성, 안정성, 보안성을 모두 향상시키는 근본적인 해결책이에요. 완전한 메인넷 배포까지는 시간이 더 필요하지만, 이미 시작된 변화는 솔라나 생태계에 큰 영향을 미치고 있어요. DeFi 프로토콜이나 NFT 마켓플레이스 같은 애플리케이션들이 더 빠르고 저렴한 서비스를 제공할 수 있게 될 거예요.
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