Значне оновлення консенсусного шару Ethereum: Beam Chain принесе п'ять змін

Ethereum починав з PoW (доказ роботи), у 2021 році успішно перейшов на PoS (доказ частки). Проте, один з ключових дослідників зазначив, що, незважаючи на те, що початкова Beacon Chain працювала добре, за останні п'ять років накопичилося деяке "технічне борг", а її дизайн не зміг повною мірою використати передові децентралізовані технології, такі як нульові знання. Тому, консенсусний рівень Ethereum потребує значного оновлення.

Нещодавно на конференції Devcon у Бангкоку один з дослідників Ethereum представив вагому пропозицію під назвою "Beam Chain", яка має на меті всебічну реформу рівня консенсусу Ethereum. Це важлива частина довгострокової стратегії розвитку Ethereum, яка повною мірою використає останні досягнення в галузі нульових знань у криптографії, значно підвищуючи масштабованість і продуктивність мережі без необхідності запуску нової мережі. Безсумнівно, це стане одним із найважливіших оновлень Ethereum у найближчі 3-5 років.

Потрібно уточнити, що Beam Chain не є новою блокчейном в буквальному сенсі, а новою інфраструктурою, побудованою всередині основної мережі Ethereum, яка має на меті суттєво підвищити швидкість транзакцій, безпеку та ефективність L1 основної мережі. Існує думка, що його неправильно розуміють як Ethereum 3.0, але насправді Beam Chain лише вирішує проблеми рівня консенсусу і не змінює рівень даних або рівень виконання.

Beam Chain принесе п'ять основних змін:

1. Швидше підтвердження блоку: досягнення 4-секундного часу слота та фіналізації в одному слоті
2. Зберігати децентралізацію: підтримувати або покращувати існуючі гарантії децентралізації
3. Зниження порогу стейкінгу: вимоги до стейкінгу ETH знижуються з 32 ETH до 1 ETH
4. Захист звичайних користувачів: усунення MEV на основі рекомпіляції блоків
5. Орієнтуючись на майбутнє: надання мережі Ethereum квантової стійкості

! [Beam Chain принесе п'ять нових змін до Ethereum?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e03145ff722aba9d21bc1131ac034f10.webp)

Ідеї та принципи оновлення Beam Chain

1. Збільшити обсяг блоків

• Підвищення пропускної здатності: обсяг виробництва блоків збільшиться до поточних 3 разів, що суттєво підвищить здатність обробки транзакцій.
• Посилення стійкості до цензури: впровадження механізму FOCIL (список обов'язкового включення для вибору форків), що забезпечує важке виключення транзакцій зловмисниками.
• Виконання аукціонів та ізоляція валідаторів: шляхом виконання аукціонів досягається ізоляція валідаторів, що підвищує продуктивність та децентралізацію, водночас зменшуючи вплив MEV на користувачів.
• Прискорення остаточної визначеності: досягнення остаточної визначеності за один час і 4-секундна блок-час, прискорення підтвердження транзакцій, підвищення ефективності мережі.

Слід зазначити, що це оновлення дозволить біржі більше не чекати на підтвердження кількох блоків, у майбутньому підтвердження транзакції буде можливе лише за допомогою одного блоку.

2. Покращення механізму стекингу

• Оптимізація моделі випуску: коригування моделі випуску винагороди для валідаторів, підвищення прибутковості стейкінгу.
• Зниження вимог до стейкінгу: незалежні валідатори мають закладати лише 1 Етер, що значно нижче нинішнього порогу в 32 Етер, що робить незалежний стейкінг більш доступним.

Цей прорив став можливим завдяки застосуванню технології нульових знань, що дозволяє Ethereum не лише збільшити швидкість, але й залучити більше вузлів до консенсусу, не суттєво підвищуючи вимоги до апаратного забезпечення, що ефективно подолало неможливий трикутник стейкінгу.

3. Покращення безпеки

• Впровадження постквантової криптографії: реалізація технологій стійкої до квантової криптографії для захисту мережі від загроз майбутніх квантових обчислень.
• Інтеграція zkSNARK та zkVM: глибока інтеграція технології нульових знань з Ethereum для підвищення конфіденційності, масштабованості та безпеки.
• SNARK-ізований блокчейн: використання технології RISC-V для SNARK-ізації блокчейну, що підвищує ефективність генерації доказів та масштабованість.
• Покращена випадковість: впровадження потужного механізму випадковості для забезпечення справедливості у виборі валідаторів та інших ключових процесах мережі.
• Зменшення ризику MEV: максимальне зниження активності роботів, таких як сендвіч-атаки, шляхом підвищення стійкості до перевірки.

4. Принцип роботи

Відтоді, як було затверджено поточний дизайн шару консенсусу Ethereum, криптографія досягла значного прогресу в галузі SNARK. Завдяки SNARK-уведенню функції перетворення стану Ethereum можна реалізувати 4-секундний інтервал часу та остаточність за один інтервал. Це не лише покращує досвід транзакцій L1, але й зменшує вплив MEV, усуваючи стратегії віддаленого переформування блоків, одночасно зменшуючи технічний борг шару консенсусу.

SNARK-ізація також на赋予 Ethereum-мережі антиквантову здатність, що є обов'язковою характеристикою майбутнього блокчейну.

Beam Chain буде просувати оновлення Ethereum з наступних аспектів:

• Використання технології шардінгу для прискорення швидкості обробки: розділення даних на менші частини, що дозволяє паралельно обробляти кілька транзакцій, зменшуючи вузькі місця та прискорюючи час транзакцій.
• Реалізація безпеки, стійкої до квантових обчислень: використання передових криптографічних технологій для забезпечення безпеки мережі навіть у разі появи квантових комп'ютерів у майбутньому.
• Інтеграція з дорожньою картою Ethereum: Beam Chain є важливою частиною дорожньої карти розширення та підвищення безпеки Ethereum на найближчі 5 років.

! [Beam Chain принесе п'ять нових змін до Ethereum?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-623a04545e60b5bc34bfb7f975633d98.webp)

5. Важливе значення

Beam Chain є критично важливим для підвищення здатності Ethereum обробляти зростаючу кількість децентралізованих додатків. Він посилить масштабованість мережі, знизить витрати на транзакції, підвищить загальну безпеку, що дозволить Ethereum підтримувати більше користувачів та складніші додатки.

Докази на базі SNARK дозволяють звичайним стейкерам використовувати стандартне обладнання для досягнення вказаних переваг у продуктивності. Коли поріг стейкінгу знизиться до 1 ETH, не лише поліпшиться продуктивність мережі, але й значно покращиться рівень децентралізації спільноти стейкерів Ethereum.

Зниження бар'єрів у поєднанні з розвитком відповідного апаратного забезпечення має всі шанси зробити побутові версії валідаційних пристроїв доступними для мільйонів домогосподарств і зміцнити позиції Ethereum як найбільш децентралізованої блокчейн-мережі з найбільшою кількістю вузлів у світі.

Хоча бачення Beam Chain не змінить Ethereum негайно, воно відкоригує пріоритети розвитку дорожньої карти, прискоривши розвиток певних компонентів. Наприклад, деякі важливі оновлення, заплановані в поточній дорожній карті на 2029 рік, можуть бути реалізовані раніше.

Якщо Beam Chain отримає достатню підтримку спільноти, розробники можуть почати розробку специфікацій з наступного року, написання коду виробничого рівня у 2026 році, тестування у 2027 році, і лише потім безпечно розгорнути його на основній мережі. Хоча терміни впровадження здаються далекими, ці заходи безпеки є необхідними для децентралізованого розроблення програмного забезпечення з відкритим кодом.

Отже, Beam Chain за допомогою ZK-структури одночасно вирішила минулі "технічні борги" і має на меті значно покращити функції L1, зберігаючи при цьому "світовий рівень децентралізації" Ethereum. Довгострокові рішення, такі як квантова стійкість, впроваджені новими ідеями, переведуть консенсусний рівень Ethereum в "режим обслуговування", що забезпечить його безпеку, ефективність та адаптивність протягом наступних десятиліть, закладаючи основу для майбутніх інновацій без потреби в руйнівному переробленні.

Ethereum продовжує здійснювати довгострокові плани, що є захоплюючим оновленням для всієї індустрії блокчейн. Це також забезпечує міцну основу для нашого оптимізму щодо Ethereum в поточному процвітаючому ринковому середовищі.

! [Beam Chain принесе п'ять нових змін до Ethereum?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-3f724ade874207cc01795f85176df79a.webp)