Perubahan Besar di Lapisan Konsensus Ethereum: Lima Peningkatan Inti Beam Chain

Ethereum telah mengalami peralihan dari PoW (bukti kerja) ke PoS (bukti kepemilikan) sejak kelahirannya. Namun, para peneliti inti dari Yayasan Ethereum percaya bahwa meskipun PoS menunjukkan performa baik di awal, dalam beberapa tahun terakhir juga telah terakumulasi beberapa masalah teknis, dan desainnya belum sepenuhnya memanfaatkan teknologi canggih seperti bukti pengetahuan nol. Oleh karena itu, lapisan konsensus Ethereum sangat membutuhkan pembaruan besar.

Dalam konferensi pengembang terbaru, peneliti Ethereum mengusulkan rencana reformasi lapisan konsensus yang disebut "Beam Chain". Ini adalah komponen penting dari rencana pengembangan jangka panjang Ethereum, bertujuan untuk memanfaatkan sepenuhnya terobosan terkini dalam kriptografi zero-knowledge, untuk secara signifikan meningkatkan skalabilitas dan kinerja jaringan tanpa memulai jaringan baru. Tidak diragukan lagi, ini akan menjadi salah satu pembaruan paling krusial untuk Ethereum dalam beberapa tahun ke depan.

Beam Chain bukanlah blockchain baru yang berdiri sendiri, melainkan infrastruktur baru yang dibangun di dalam jaringan utama Ethereum. Ini akan secara signifikan meningkatkan kecepatan transaksi, keamanan, dan efisiensi jaringan utama. Perlu dicatat bahwa Beam Chain berfokus pada penyelesaian masalah lapisan konsensus dan tidak akan mengubah struktur lapisan data atau lapisan eksekusi.

Lima perubahan inti dari Beam Chain meliputi:

1. Konfirmasi blok yang lebih cepat: mencapai waktu slot 4 detik dan finalitas slot tunggal
2. Mempertahankan desentralisasi: Mempertahankan atau meningkatkan tingkat desentralisasi saat ini
3. Menurunkan ambang batas staking: Mengurangi persyaratan staking ETH dari 32 ETH menjadi 1 ETH
4. Melindungi pengguna biasa: Menghilangkan MEV yang didasarkan pada reorganisasi blok.
5. Menuju Masa Depan: Menyediakan Kemampuan Anti-Kuantum untuk Jaringan Ethereum

Pemikiran dan Prinsip Peningkatan Beam Chain

1. Meningkatkan produksi blok

Beam Chain akan meningkatkan jumlah produksi blok menjadi 3 kali lipat dari yang ada, untuk meningkatkan kemampuan pemrosesan transaksi Ethereum. Pada saat yang sama, FOCIL (Fork Choice Forced Inclusion List) diperkenalkan untuk meningkatkan ketahanan terhadap sensor, memastikan transaksi tidak mudah dikeluarkan secara jahat. Validator akan diisolasi melalui pelaksanaan lelang, untuk memastikan kinerja yang lebih kuat dan desentralisasi, serta mengurangi dampak MEV pada pengguna.

Selain itu, Ethereum akan mewujudkan finalitas waktu tunggal dan waktu blok 4 detik, mempercepat kecepatan konfirmasi transaksi dan meningkatkan efisiensi jaringan. Ini berarti bursa tidak perlu lagi menunggu konfirmasi beberapa blok, satu blok saja sudah cukup untuk mengonfirmasi transaksi.

2. Meningkatkan mekanisme staking

Beam Chain akan menyesuaikan model penerbitan imbalan validator untuk meningkatkan imbal hasil staking. Perubahan yang paling signifikan adalah menurunkan persyaratan staking validator independen menjadi 1 ETH, jauh di bawah ambang batas 32 ETH saat ini, sehingga staking independen menjadi lebih umum.

Kemajuan terobosan ini berkat penerapan teknologi zero-knowledge, yang memungkinkan Ethereum untuk meningkatkan kecepatan sambil mengakomodasi lebih banyak node untuk berpartisipasi dalam konsensus, tanpa meningkatkan persyaratan perangkat keras secara signifikan, secara efektif mengatasi "trilema yang tidak mungkin" dari staking.

3. Meningkatkan Keamanan

Beam Chain akan menerapkan kriptografi tahan kuantum untuk memastikan jaringan dapat melawan potensi ancaman dari komputasi kuantum di masa depan. Selain itu, dengan mengintegrasikan teknologi bukti tanpa pengetahuan seperti zkSNARK dan zkVM, privasi, skalabilitas, dan keamanan akan semakin ditingkatkan.

Ethereum juga akan memanfaatkan arsitektur RISC-V untuk mewujudkan SNARK pada blockchain, meningkatkan efisiensi dan skalabilitas dalam menghasilkan bukti. Singkatnya, proses ini dapat dipahami sebagai pemrosesan ZK pada seluruh jaringan Ethereum.

Selain itu, Beam Chain akan memperkenalkan mekanisme acak yang lebih kuat untuk memastikan keadilan dalam pemilihan validator dan proses jaringan kunci lainnya, serta meminimalkan risiko MEV seperti serangan sandwich melalui kemampuan resistensi yang ditingkatkan.

4. Cara Kerja

Beam Chain memanfaatkan kemajuan signifikan yang dicapai oleh para ahli kriptografi dalam bidang SNARK dalam beberapa tahun terakhir. Dengan melakukan SNARK pada fungsi transisi status Ethereum, waktu slot 4 detik dan finalitas slot tunggal dapat tercapai. Ini tidak hanya dapat secara signifikan meningkatkan pengalaman transaksi L1, tetapi juga mengurangi risiko MEV dengan menghilangkan strategi reorganisasi blok jarak jauh.

SNARKisasi juga akan memberikan jaringan Ethereum karakteristik tahan kuantum, yang akan meletakkan dasar untuk perkembangan blockchain di masa depan. Beam Chain akan memajukan peningkatan Ethereum melalui cara berikut:

• Menggunakan teknologi sharding untuk meningkatkan kecepatan pemrosesan
• Menerapkan langkah-langkah keamanan anti-komputasi kuantum
• Terintegrasi secara mendalam dengan peta jalan jangka panjang Ethereum

5. Signifikansi Penting

Beam Chain sangat penting untuk meningkatkan kemampuan Ethereum dalam memproses aplikasi terdesentralisasi. Ini akan meningkatkan skalabilitas jaringan, mengurangi biaya transaksi, dan meningkatkan keamanan secara keseluruhan, sehingga Ethereum dapat mendukung lebih banyak pengguna dan aplikasi yang kompleks.

Sistem bukti berbasis SNARK memungkinkan penyetor biasa menggunakan perangkat keras standar untuk mencapai keuntungan kinerja yang disebutkan di atas. Seiring dengan penurunan ambang batas penyetoran dan peningkatan kinerja jaringan, tingkat desentralisasi komunitas penyetor Ethereum juga akan meningkat.

Meskipun implementasi Beam Chain memerlukan waktu tertentu, itu akan mengubah prioritas peta jalan Ethereum, mempercepat perkembangan beberapa komponen kunci. Jika mendapatkan dukungan komunitas yang cukup, pengembang mungkin mulai menyusun spesifikasi tahun depan, menulis kode tingkat produksi pada tahun 2026, melakukan pengujian pada tahun 2027, dan akhirnya menerapkan dengan aman di jaringan utama Ethereum.

Secara keseluruhan, Beam Chain menyelesaikan masalah teknis masa lalu Ethereum melalui rute ZK, secara signifikan meningkatkan fungsi L1 sambil mempertahankan desentralisasi yang tinggi. Solusi jangka panjang seperti ketahanan kuantum yang diperkenalkan akan memastikan Ethereum tetap aman, efisien, dan adaptif selama beberapa dekade mendatang, meletakkan dasar untuk inovasi di masa depan.

Pembaruan besar ini tidak hanya memiliki arti penting bagi Ethereum, tetapi juga untuk seluruh industri blockchain, memberikan dasar yang kuat bagi kita untuk mempertahankan sikap optimis terhadap Ethereum di tengah kondisi pasar saat ini.