솔리디티

솔리디티, 어렵지 않아요 블록체인 계약을 짜는 언어 이야기

1. 솔리디티가 뭐예요?

솔리디티(Solidity)는 블록체인 위에서 돌아가는 프로그램인 '스마트 컨트랙트(사람 대신 자동으로 약속을 실행해 주는 프로그램)'를 만들려고 태어난 고급 프로그래밍 언어예요. 2014년 이더리움 개발 진영에서 제안됐고, 개빈 우드(Gavin Wood) 등이 초기 설계를 이끌었어요. 지금은 스마트 컨트랙트를 짤 때 가장 널리 쓰이는 언어이고, 이더리움뿐 아니라 이더리움 가상머신(EVM)을 쓰는 다른 여러 블록체인에서도 사용돼요.

솔리디티는 '정적 타입 언어'예요. 정적 타입이란 변수가 숫자인지 글자인지 같은 자료의 종류를 프로그램을 실행하기 전에 미리 정해 두는 방식이에요. 문법은 C++·파이썬·자바스크립트에서 영향을 받았고요. 개발자가 쓴 코드는 컴파일러(코드를 기계가 알아듣는 형태로 바꿔 주는 프로그램)인 solc를 거쳐 EVM이 이해하는 '바이트코드'로 바뀌어 블록체인에 올라가요. EVM은 튜링 완전성(이론상 어떤 계산이든 표현할 수 있는 성질)을 갖춰서, 솔리디티로는 단순히 돈을 옮기는 것을 넘어 조건 나누기·반복·상태 저장 같은 복잡한 로직까지 짤 수 있어요.

솔리디티는 스마트 컨트랙트만을 위해 만든 전용 언어라서 아무 데나 쓰는 범용 언어와는 성격이 달라요. 여기서는 코드가 곧 자산을 다루는 규칙이 되고, 그 규칙은 한번 올라가면 네트워크 전체에서 똑같이 강제돼요. 그래서 문법이 편한 것만큼이나, 실행 결과가 항상 똑같이 나오는 '결정성'과 '보안'이 언어 설계의 중심에 놓여요.

이렇게 보면 쉬워요 · 솔리디티로 짠 계약은 한번 붙이면 못 떼는 자판기 프로그램 같아서, 붙이기 전에 아주 꼼꼼히 확인해야 해요.

2. 어떻게 만들어졌나요?

솔리디티는 2014년 8월 개빈 우드가 처음 제안했어요. 그 뒤로는 크리스티안 라이트비스너(Christian Reitwiessner)가 이끄는 솔리디티팀을 중심으로 개발이 이어졌고, 알렉스 베레그사시(Alex Beregszaszi), 리아나 후시캰(Liana Husikyan), 요이치 히라이(Yoichi Hirai) 같은 이더리움 핵심 기여자들도 함께 참여했어요.

사실 EVM에서 돌아가게 만들려고 나온 언어는 솔리디티 말고도 여러 개였어요. 비슷한 시기에 Serpent, LLL, Mutan, 그리고 실험적인 성격의 Viper(나중에 Vyper로 이어져요) 같은 언어들이 함께 있었죠. 그중에서 결국 솔리디티가 이더리움의 사실상 표준 언어로 자리 잡았어요. 초기 설계 단계에서부터 복잡한 계층 구조를 담는 멤버 변수, 계약 상속(다른 계약의 기능을 물려받는 것), 그리고 함수를 어떻게 부를지 규칙을 표준으로 정한 '응용 이진 인터페이스(ABI)' 같은 요소를 갖춰서 다른 EVM용 언어들과 차별화됐어요.

3. 문법은 어떻게 생겼나요?

솔리디티는 기존 웹 개발자들이 익숙하도록 자바스크립트 계열(ECMAScript) 문법을 바탕으로 만들었어요. 하지만 자바스크립트 같은 스크립트 언어와 달리 정적 타입 체계를 갖췄어요. 즉 변수와 함수가 어떤 종류의 값을 다루는지 컴파일하는 시점에 미리 확정해요. 계약은 한번 올라가면 되돌릴 수 없기 때문에, 실행하기 전에 오류를 최대한 걸러내려고 이런 방식을 택한 거예요.

주요 특징은 이래요.

정적 타입: 정수·주소·불리언(참/거짓)·바이트·매핑(짝지어 저장하는 자료형)·구조체 같은 자료의 종류를 분명하게 정해 줘요.

상속: 하나의 계약이 다른 계약을 물려받을 수 있어요. 여러 계약을 동시에 물려받다 충돌이 생기면 'C3 선형화'라는 정해진 규칙으로 순서를 정리해 풀어요.

ABI: 하나의 계약 안에서 여러 함수를 자료형이 안전하게 맞도록 호출할 수 있게 '응용 이진 인터페이스'를 정해 놨어요.

NatSpec: 함수가 무슨 일을 하는지 사용자 입장에서 사람 말로 설명해 두는 문서화 체계예요. 자연어 명세(Natural Language Specification)라는 뜻이고, 제안 단계부터 포함돼 있었어요.

4. 코드는 어떻게 블록체인에서 돌아가나요?

솔리디티로 쓴 코드는 컴파일러 solc를 거쳐 EVM이 실행할 수 있는 바이트코드로 바뀌어요. 이 바이트코드가 블록체인에 올라가면 '계약 주소'라는 고유한 주소를 하나 받고, 그다음부터는 그 주소로 들어오는 거래(트랜잭션)에 따라 코드가 실행돼요.

EVM은 모든 노드(네트워크에 참여한 컴퓨터)가 같은 입력을 받으면 같은 결과를 내도록 만든 '결정적 실행 환경'이에요. 그래서 솔리디티로 짠 계약을 실행하면 네트워크 전체에서 결과가 똑같이 재현되고, 그 기록은 부인할 수 없으며 다 함께 합의한 규칙에 따라 강제돼요. 개발자는 이 위에서 스스로 알아서 실행되는 사업 규칙을 계약에 담아 디앱(탈중앙화 앱)을 만들어요.

5. 계약은 어떻게 짜여 있나요?

솔리디티 프로그램의 기본 단위는 contract(계약)이에요. 객체지향 언어의 '클래스'와 비슷하게, 상태 변수와 함수를 하나로 묶어서 정의해요. 계약은 블록체인에 한번 올라가면 코드를 마음대로 고칠 수 없고(이걸 '불변성'이라고 해요), 실행 결과는 모든 노드에서 똑같이 재현돼요.

상태 변수는 블록체인에 영구적으로 저장돼서 계약의 지금 상태를 보관해요. 함수는 그 상태를 읽거나 바꾸고요. 함수에는 누가 쓸 수 있는지(접근 범위)와 상태를 바꾸는지 여부를 나타내는 표시(지정자)를 붙일 수 있어요. 또 계약끼리 서로를 불러서 기능을 조합할 수도 있어요. 이렇게 올라간 계약들이 여러 개 모여 하나의 애플리케이션을 이뤄요.

6. 왜 실행할 때마다 수수료를 내나요?

스마트 컨트랙트를 실행하려면 가스(gas)라는 수수료가 들어요. 그래서 끝없이 도는 반복(무한 루프)이나 지나치게 많은 계산은 정해진 가스 한도에 걸려서 중간에 멈춰요. 이건 네트워크 자원을 지키는 장치이기도 하지만, 개발자가 코드를 효율적으로 짜야 하는 제약이기도 해요.

연산 하나하나에 비용이 붙기 때문에, 솔리디티 개발에서는 저장 공간을 덜 쓰고 반복을 아끼는 등 '가스 최적화'가 중요한 과제로 다뤄져요. 이론상 어떤 계산이든 할 수 있는 튜링 완전한 언어이면서도, 실행이 끝없이 이어지지 않도록 경제적인 상한선을 둔 점이 보통의 범용 언어와 구별되는 솔리디티만의 실행 방식이에요.

이렇게 보면 쉬워요 · 가스는 계약을 돌리는 데 넣는 연료 같아서, 연료가 떨어지면 자동으로 멈추고 낭비하면 그만큼 돈이 더 들어요.

7. 보안은 왜 그렇게 중요한가요?

계약이 돈을 직접 다루다 보니, 보안에 구멍이 있으면 진짜 자산을 빼앗기는 일로 이어질 수 있어요. 대표적인 구멍이 재진입(reentrancy)이나 정수 오버플로(숫자가 담을 수 있는 한도를 넘어 엉뚱한 값이 되는 것) 같은 거예요. 그래서 솔리디티 개발에서는 코드 감사(전문가가 코드를 검사하는 것)와 테스트를 아주 중요하게 여겨요.

특히 재진입은, 계약이 밖으로 돈을 보내는 도중에 상대 계약이 원래 함수를 다시 불러서, 잔액이 갱신되기 전에 중복으로 돈을 빼내려는 공격이에요. 초기 솔리디티 계약에서 반복적으로 문제가 됐어요. 이걸 막으려고 '검사-효과-상호작용 패턴'(먼저 확인하고, 내 상태를 먼저 바꾼 다음, 마지막에 외부와 주고받는 순서로 짜는 관례) 같은 코딩 관례, 전문 감사, 그리고 코드가 명세대로 작동한다는 걸 수학적으로 증명하려는 정형 검증 등이 함께 쓰여요.

8. 어떤 도구로 개발하나요?

솔리디티 계약은 여러 개발 환경에서 짜고, 컴파일하고, 배포할 수 있어요.

Remix: 따로 설치할 필요 없이 브라우저에서 바로 계약을 짜고 테스트할 수 있는 공식 통합 개발 환경(IDE, 개발에 필요한 도구를 한데 모아 놓은 프로그램)이에요.

에디터 확장: 마이크로소프트 비주얼 스튜디오 같은 일반 개발 도구에서도 솔리디티 편집을 지원해요.

테스트 흐름: 개발자는 다 만든 계약을 테스트넷(실제와 비슷하지만 진짜 돈이 오가지 않는 연습용 네트워크)에서 검증한 뒤 실제 네트워크로 옮기는 절차를 따라요.

이런 도구들은 컴파일러 solc를 중심으로, 배포하기 전에 검증하고 오류를 잡는(디버깅) 일을 도와줘요.

9. 어디에 쓰이나요?

솔리디티로 짠 스마트 컨트랙트는 블록체인 생태계의 핵심 부품으로 쓰여요. 대표적으로 ERC-20 같은 토큰 표준, ERC-721을 바탕으로 한 대체 불가능 토큰(NFT, 서로 바꿔 쓸 수 없는 유일한 토큰), 담보를 잡고 발행하는 스테이블코인, 중개자 없이 자산을 바꾸는 탈중앙화 거래소, 그리고 대출·예치 같은 탈중앙화 금융 서비스가 모두 솔리디티 계약으로 만들어져요.

또 조직의 의사결정 규칙을 코드로 옮긴 탈중앙화 자율 조직도 솔리디티 계약으로 운영돼요. 개발자는 다 만든 계약을 실제 네트워크인 메인넷에 바로 올리기 전에, 테스트넷에서 진짜 자산 손실 없이 잘 작동하는지 먼저 확인해요.

10. 이더리움에서만 쓰나요?

솔리디티는 이더리움에서 출발했지만, EVM을 쓰거나 EVM과 호환되는 여러 블록체인에서도 함께 쓰여요. 이더리움 말고도 텐더민트 계열의 ErisDB, 비트코인 위에서 돌아가는 Counterparty, 클레이튼(Klaytn), 그리고 헤데라 등이 솔리디티로 짠 계약을 지원해요. Monax나 하이퍼레저 같은 프라이빗(사적으로 운영하는) 블록체인 환경에서도 활용된 사례가 있고, 국제 금융 통신망 SWIFT가 개념 증명(PoC, 아이디어가 실제로 되는지 시험 삼아 만들어 보는 것)에 솔리디티를 써 본 적도 있어요.

요즘은 이더리움의 처리 속도와 수수료 문제를 보완하는 레이어 2 네트워크들도 대부분 EVM과 호환돼서, 똑같은 솔리디티 코드를 큰 수정 없이 그대로 올릴 수 있어요. 이렇게 넓은 호환성 덕분에 솔리디티는 개별 체인을 넘어 EVM 생태계 전체의 공통 언어 역할을 해요.

11. 어떤 논란이 있었나요?

2016년에 일어난 더 다오(The DAO) 해킹은 솔리디티와 관련해 자주 언급되는 사건이에요. 코넬 대학교의 한 연구자는 이 사고에 언어 자체의 설계에도 일부 책임이 있다고 지적했어요. 그는 EVM은 기술적으로 의도한 대로 잘 작동했지만, 솔리디티가 재진입 같은 보안 허점을 드러냈고 이건 커뮤니티만의 문제가 아니라 언어를 설계한 사람들의 문제이기도 하다는 취지로 비판했어요.

이 사건은 스마트 컨트랙트에서 '코드가 곧 규칙'이라는 원칙과 함께, 개발자가 미처 생각하지 못한 실행 경로가 실제 자산 손실로 이어질 수 있다는 위험을 같이 드러냈어요. 이후 솔리디티 개발 문화에서 보안 패턴·감사·검증의 비중이 크게 높아지는 계기가 됐어요.

12. 앞으로는 어떻게 될까요?

솔리디티는 스마트 컨트랙트 언어의 사실상 표준으로 자리 잡았어요. 하지만 배포한 뒤에는 고칠 수 없는 구조에다 돈을 직접 다루는 특성 때문에, '어떻게 안전하게 짜느냐'가 늘 핵심 과제로 남아요. 재진입·오버플로 같은 오래된 취약점 말고도, 점점 복잡해지는 디파이 로직 속에서 예상 밖의 상호작용을 어떻게 막을지가 계속되는 숙제예요.

한편으로는 정형 검증 도구가 발전하고, 안전한 코딩 관례가 자리 잡고, EVM과 호환되는 레이어 2가 널리 퍼지면서 솔리디티의 활용 범위가 넓어지고 있어요. 앞으로는 언어를 쓰기 편하게 만드는 것과 실행을 안전하게 지키는 것 사이에서 균형을 어떻게 잡아 가느냐가 솔리디티 발전의 방향을 좌우할 것으로 보여요.