Инновации слоя согласования Ethereum: анализ предложения Beam Chain

Ethereum с момента своего появления пережил переход от PoW к PoS. Однако, ключевые исследователи фонда Ethereum считают, что, несмотря на хорошие результаты PoS на начальном этапе, в последние годы накопилось несколько технических проблем, и его дизайн не смог в полной мере использовать передовые децентрализованные технологии, такие как нулевое знание. Поэтому уровень соглашения Ethereum нуждается в значительном обновлении.

На недавней конференции разработчиков один из исследователей Ethereum представил предложение под названием "Beam Chain", целью которого является полная реформа уровня соглашения Ethereum. Это часть долгосрочного плана развития Ethereum, направленная на значительное повышение масштабируемости и производительности сети с использованием последних достижений в области нулевых знаний криптографии, без запуска новой сети. Безусловно, это станет одним из самых важных обновлений Ethereum в ближайшие годы.

Beam Chain не является новой блокчейн-сетью в буквальном смысле, а представляет собой новую инфраструктуру, построенную внутри основной сети Ethereum, предназначенную для значительного повышения скорости транзакций, безопасности и эффективности основного уровня L1. Следует уточнить, что Beam Chain не является так называемым "Ethereum 3.0", так как он касается только обновлений уровня согласования и не затрагивает уровень данных или уровень исполнения.

Beam Chain принесет пять основных изменений:

1. Более быстрое подтверждение блока: достижение времени слота в 4 секунды и окончательность одного слота
2. Поддержание децентрализации: сохранение или улучшение текущего уровня децентрализации
3. Снижение порога стейкинга: уменьшение требований к стейкингу ETH с 32 ETH до 1 ETH
4. Защита обычных пользователей: устранение MEV, основанного на перестройке блоков
5. Ориентируясь в будущее: обеспечение квантовой устойчивости для сети Ethereum

! [Beam Chain принесет пять новых изменений в Ethereum?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e03145ff722aba9d21bc1131ac034f10.webp)

Идея и принципы обновления Beam Chain

1. Увеличить объем блоков

План Beam Chain заключается в том, чтобы увеличить объем производства блоков в три раза по сравнению с текущим уровнем, чтобы повысить пропускную способность транзакций Ethereum. Введение FOCIL (список обязательного включения для выбора форка) усиливает抗审查能力 сети, гарантируя, что транзакции не могут быть легко исключены злоумышленниками. Валидаоры будут использовать аукционы для изоляции, что не только обеспечит более высокую производительность и децентрализацию, но и защитит больше пользователей от влияния MEV.

Кроме того, Ethereum обеспечит окончательность в один временной слот и время блока в 4 секунды, что значительно ускорит скорость подтверждения транзакций и повысит эффективность сети. Это означает, что биржам больше не нужно будет ждать подтверждения нескольких блоков, транзакция может быть подтверждена в одном блоке.

2. Улучшение механизма стекинга

Beam Chain изменит модель распределения вознаграждений для валидаторов, увеличив доходность от стейкинга. Требования к стейкингу для независимых валидаторов будут значительно снижены с текущих 32 ETH до 1 ETH, что сделает независимый стейкинг более доступным и простым. Используя технологии ZK, Ethereum сможет ускориться и одновременно вместить больше узлов в Соглашение, не повышая значительно пороговые требования к аппаратному обеспечению, преодолевая невозможный треугольник стейкинга.

3. Повышение безопасности

Beam Chain внедрит квантовую криптографию, чтобы обеспечить защиту сети от угроз будущих квантовых вычислений, став пионером по противодействию квантовым технологиям среди мейнстримных блокчейнов. Интегрируя zkSNARK и zkVM, Ethereum进一步 улучшит свою конфиденциальность, масштабируемость и безопасность.

Процесс SNARKификации блокчейна (SNARKification) будет использовать архитектуру RISC-V для повышения эффективности и масштабируемости генерации доказательств. Проще говоря, этот процесс можно понять как ZKификацию всей цепи Ethereum. В то же время вводится более мощный механизм случайности, чтобы обеспечить справедливость таких ключевых сетевых процессов, как выбор валидаторов, и через усиление устойчивости к проверке максимально снижать влияние роботизированных операций, таких как сэндвич-атаки.

4. Принцип работы

С тех пор как была определена текущая архитектура слоя соглашения Ethereum, криптографы достигли значительного прогресса в области SNARK. С помощью SNARK-функции преобразования состояния Ethereum можно добиться времени слота в 4 секунды и окончательности в одном слоте. Это не только улучшает опыт транзакций L1 и сокращает время ожидания, но также снижает потенциальное извлечение стоимости за счет устранения стратегии удаленной перестройки блоков и уменьшает технический долг слоя соглашения.

Beam Chain будет продвигать обновление Ethereum в следующих аспектах:

• Использование технологии шардирования для ускорения скорости обработки, разделение данных на более мелкие части и одновременная обработка нескольких транзакций, что уменьшает узкие места и ускоряет время транзакций.
• Использование современных криптографических технологий для обеспечения безопасности сети даже в условиях угрозы со стороны будущих суперкомпьютеров на квантовых вычислениях.
• В качестве интеграционной стадии дорожной карты расширения и повышения безопасности Ethereum на следующие 5 лет, а не как отдельная сеть.

! [Beam Chain принесет пять новых изменений в Ethereum?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-623a04545e60b5bc34bfb7f975633d98.webp)

5. Важное значение

Beam Chain имеет решающее значение для повышения способности Ethereum обрабатывать растущее количество децентрализованных приложений. Он улучшит масштабируемость сети, снизит стоимость транзакций и повысит общую безопасность, позволяя сети поддерживать больше пользователей и сложные приложения.

Доказательства на основе SNARK также позволяют обычным стейкерам с стандартным оборудованием достичь упомянутых преимуществ в производительности. Снижение порога стейкинга, наряду с улучшением производительности сети, значительно повысит уровень децентрализации сообщества стейкеров Ethereum. Особенно снижение порога, если оно будет сочетаться с соответствующим аппаратным обеспечением, может способствовать более широкому распространению домашних верификаторов, что еще больше укрепит статус Ethereum как самой децентрализованной публичной цепи с наибольшим количеством узлов в мире.

Несмотря на то, что видение Beam Chain не изменит Ethereum немедленно, оно изменит приоритеты разработки дорожной карты и может ускорить реализацию некоторых важных обновлений. Если будет получена достаточная поддержка сообщества, разработчики могут начать разработку спецификаций в следующем году, затем написать код производственного уровня в 2026 году, провести тестирование в 2027 году и, наконец, безопасно развернуть его в основной сети.

В общем, Beam Chain решает прошлые "технические долги" с помощью ZK-подхода и обещает значительно улучшить L1 функции при сохранении высокой степени децентрализации Ethereum. Долгосрочные решения, такие как квантовая устойчивость, введенные новым подходом, помещают уровень соглашения Ethereum в "режим обслуживания", обеспечивая его безопасность, эффективность и адаптивность на десятилетия вперед, закладывая основы для будущих инноваций без необходимости в разрушительном переосмыслении.

Ethereum продолжает долгосрочное планирование, что является вдохновляющим прогрессом для всей блокчейн-индустрии и предоставляет нам прочную основу для оптимистичного отношения к Ethereum в текущих рыночных условиях.

! [Beam Chain принесет пять новых изменений в Ethereum?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-3f724ade874207cc01795f85176df79a.webp)