Написал: Эбункер

Как мы все знаем, Ethereum родился с PoW-доказательством работы и успешно перешел на PoS-доказательство справедливости в 2021 году. В связи с этим Джастин Дрейк, основной исследователь Ethereum Foundation, считает, что, хотя цепочка маяков была очень эффективной, когда PoS была впервые представлена, за последние пять лет она накопила некоторый «технический долг», и ее конструкция не использовала преимущества Передовые технологии (например, доказательства с нулевым разглашением). Таким образом, уровень консенсуса Эфириума срочно нуждается в серьезных изменениях.

В недавнем выступлении на Devcon в Бангкоке исследователь Ethereum Джастин Дрейк объявил о предложении пересмотреть уровень консенсуса Ethereum, получивший название «Beam Chain».

Это часть долгосрочной дорожной карты Ethereum, позволяющей Ethereum воспользоваться текущими достижениями в криптографии ZK с целью значительно улучшить масштабируемость и производительность сети без запуска новой сети. Нет сомнений, что это одно из самых важных обновлений Ethereum в ближайшие 3–5 лет.

Beam Chain — это не новый блокчейн в прямом смысле слова, а новая инфраструктура, построенная внутри основной сети Ethereum. Она значительно улучшит скорость транзакций, безопасность и эффективность основной сети L1. Некоторые люди интерпретируют Beam Chain как Ethereum 3.0. Это недоразумение, поскольку Beam Chain решает только проблему уровня консенсуса и не меняет уровень данных (например, канал больших объектов) или уровень исполнения (например, виртуальную машину Ethereum (EVM)).

Пять основных изменений Beam Chain:

1. Более быстрое подтверждение блока: включите время интервала 4 секунды и завершение одного слота.

2. Не за счет децентрализации: сохранить или улучшить существующие гарантии децентрализации.

3. Понизьте порог ставки: позвольте ставке ETH упасть с 32 ETH до 1 ETH.

4. Защитите обычных пользователей: устраните MEV на основе реорганизации блоков.

5. Перспективность: сделать сеть Ethereum квантово-устойчивой

Идеи и принципы модернизации Beam Chain

1. Увеличение производства блоков

Более высокая пропускная способность: Beam Chain увеличит производство блоков в 3 раза по сравнению с текущим уровнем, чтобы улучшить возможности транзакций Ethereum.

Устойчивость к цензуре. Введение FOCIL (список включения необязательного принудительного исполнения) повышает устойчивость к цензуре, гарантируя, что злоумышленники не смогут легко исключить транзакции.

Более высокая пропускная способность: Beam Chain увеличит производство блоков в 3 раза по сравнению с текущим уровнем, чтобы улучшить возможности транзакций Ethereum.

Устойчивость к цензуре. Внедрение FOCIL (список включения необязательного принудительного исполнения) повышает устойчивость к цензуре, гарантируя, что злоумышленники не смогут легко исключить транзакции.

Аукцион исполнения и изоляция валидаторов: Валидаторы будут изолированы с помощью аукционов исполнения, чтобы обеспечить более высокую производительность и децентрализацию, а также защитить больше пользователей от вторжения MEV.

Более быстрая завершенность: Ethereum будет иметь завершенность в один слот и время блокировки 4 секунды, что ускоряет подтверждение транзакций и повышает эффективность сети.

Интересно, что бирже больше не нужно ждать подтверждения блока 32 января, 32 февраля, 32 марта… потому что в будущем оно может быть подтверждено в одном блоке.

2. Улучшите ставки

Улучшенная модель выдачи: изменения в модели выдачи вознаграждений для валидаторов, чтобы сделать ставки более выгодными.

Более низкие требования к стейкингу: независимым валидаторам нужно поставить только 1 ETH, что намного ниже текущего порога в 32 ETH, что делает независимый стейкинг более простым и популярным.

Мы считаем, что Ethereum необходимо разместить больше узлов, чтобы участвовать в консенсусе, одновременно ускоряясь, не меняя порог аппаратного обеспечения, и преодолевая невозможный треугольник ставок. Это действительно благодаря технологии ZK, которая действительно является значительным шагом вперед. Лидер отрасли.

3. Повышение безопасности

Пост-квантовая криптография: Ethereum будет внедрять квантово-устойчивую криптографию, чтобы гарантировать защиту сети от угроз квантовых вычислений, делая первый шаг к тому, чтобы стать квантово-устойчивой для основных блокчейнов.

Интеграция zkSNARK и zkVM: доказательства с нулевым разглашением (ZKP) будут интегрированы с Ethereum через zkSNARK и zkVM для дальнейшего улучшения конфиденциальности, масштабируемости и безопасности.

SNARKификация блокчейна: Ethereum будет использовать RISC-V для SNARK блокчейна — процесса, который может повысить эффективность и масштабируемость генерации доказательств. SNARK — это компактная форма доказательства с нулевым разглашением, которая позволяет стороне доказать, что она владеет информацией, не раскрывая ее и не требуя какого-либо взаимодействия между доказывающим и проверяющим.

Короче говоря, мы можем резюмировать это так: пусть весь Эфириум будет напрямую ZK-ифицирован.

Повышенная случайность: Ethereum также введет сильную случайность, чтобы обеспечить справедливость в ключевых сетевых процессах, таких как выбор валидаторов.

Снижение риска MEV: лучшая устойчивость к цензуре сводит к минимуму распространение ботов, таких как сэндвич-атаки.

4. Принцип работы

Криптозоологи добились значительного прогресса в разработке SNARK с тех пор, как была завершена разработка текущего консенсусного уровня Ethereum (Beacon Chain). За счет SNARKing функции перехода состояния Ethereum (т. е. сообщений об изменении состояния, которые валидаторы интегрируют для поддержания правильного представления о блокчейне), достигается 4-секундное время слота и окончательность одного слота.

С одной стороны, сокращение времени производства и окончательности блоков может сократить время ожидания и оказать положительное влияние на качество транзакций Ethereum L1;

С другой стороны, это также может устранить потенциальную ценность, извлекаемую из транзакций, и уменьшить технический долг на уровне консенсуса с помощью стратегий удаленной реорганизации блоков.

Кроме того, SNARKification сделает сеть Ethereum квантово-устойчивой, что станет обязательной функцией для будущих блокчейнов.

Beam Chain будет способствовать обновлению Ethereum по следующим аспектам:

Шардинг для ускорения обработки: Ethereum Beam Chain будет использовать технологию шардинга для разделения данных на более мелкие части (осколки) для одновременной обработки нескольких транзакций. Это уменьшит узкие места транзакций и ускорит время транзакций.

Квантовоустойчивая безопасность: Ethereum будет использовать криптографию, опережающую свое время, чтобы гарантировать, что даже будущие суперквантовые компьютеры не смогут нарушить безопасность сети.

Интеграция с дорожной картой Ethereum: Beam Chain — это не отдельная сеть, а интегрированный этап дорожной карты Ethereum по расширению и повышению безопасности на следующие 5 лет.

5. Важность

Интеграция с дорожной картой Ethereum: Beam Chain — это не отдельная сеть, а интегрированный этап дорожной карты Ethereum по расширению и улучшению безопасности на следующие 5 лет.

5. Важность

Beam Chain имеет решающее значение для способности Ethereum обрабатывать растущее число децентрализованных приложений — он может улучшить масштабируемость Ethereum, снизить транзакционные издержки и повысить общую безопасность, позволяя сети расти с течением времени. Продвижение вперед поддерживает больше пользователей и сложных приложений.

Еще одним важным преимуществом доказательства на основе SNARK является то, что оно позволяет обычным залогодателям, оснащенным стандартным оборудованием, достичь вышеуказанных преимуществ в производительности. Когда порог залога снижается с 32 ETH до 1 ETH, при улучшении производительности сети происходит децентрализация Ethereum. Также будет улучшена группировка залогодателей.

В частности, снижение порога в сочетании с некоторым соответствующим аппаратным оборудованием, таким как eNode от Ebunker, позволяет верифицирующему оборудованию на уровне домохозяйств охватить тысячи домохозяйств, Ethereum по-прежнему останется самой децентрализованной публичной сетью с наибольшим количеством узлов в мире. .

Хотя видение Beam Chain не приведет к немедленным изменениям в Ethereum или существенно не изменит его долгосрочную дорожную карту, его принятие сместит приоритеты разработки дорожной карты, ускоряя разработку конкретных компонентов (например, текущая дорожная карта размещает некоторые важные обновления до тех пор, пока 2029, а Beam Chain может ускорить появление важных обновлений).

Если Beam Chain получит достаточную поддержку сообщества, разработчики смогут начать разработку спецификаций в следующем году, при этом код производственного уровня будет написан командами разработчиков в 2026 году, протестирован в 2027 году и, наконец, безопасно развернут в сети Ethereum. Хотя реализация Beam Chain кажется относительно далекой, для децентрализованной разработки программного обеспечения с открытым исходным кодом такая избыточность безопасности крайне необходима.

Одним словом, Beam Chain решила «технический долг» прошлого с помощью маршрута ZK. Ожидается, что эти улучшения значительно улучшат его функции L1, сохранив при этом «децентрализацию мирового класса» Эфириума.

В то же время долгосрочные решения, такие как квантовое сопротивление, представленное новыми идеями, переводят уровень консенсуса Эфириума в «режим обслуживания», который гарантирует, что Эфириум останется безопасным, эффективным и адаптируемым на десятилетия вперед, тем самым обеспечивая будущие инновации без необходимости за разрушительный редизайн.

Ethereum по-прежнему неустанно работает над составлением долгосрочных планов. Это захватывающее обновление для блокчейна и всей отрасли. Оно также позволяет нам сохранять оптимистическую основу для Ethereum в сегодняшних турбулентных рыночных условиях.