Ethereum консенсус шар зазнає суттєвого оновлення: Beam Chain приносить п'ять великих змін

Ethereum починав з PoW (доказ роботи), у 2021 році успішно перейшов на PoS (доказ частки). Однак один з основних дослідників Ethereum зазначив, що, незважаючи на те, що початкова сигнальна мережа показувала себе добре, за п'ять років накопичилося певне "технічне борг", і її дизайн не зміг повною мірою використати передові децентралізовані технології, такі як нульові знання. Тому консенсусний рівень Ethereum терміново потребує значного оновлення.

На нещодавній конференції розробників один з дослідників Ethereum запропонував проект під назвою "Beam Chain", який має на меті радикально реформувати консенсусний рівень Ethereum. Це є частиною довгострокового плану розвитку Ethereum, метою якого є значне підвищення масштабованості та продуктивності мережі за допомогою останніх досягнень у ZK-криптографії, без запуску нової мережі. Безсумнівно, це стане одним з найважливіших оновлень Ethereum у найближчі 3-5 років.

Необхідно уточнити, що Beam Chain не є новим блокчейном у буквальному сенсі, а новою інфраструктурою, побудованою всередині основної мережі Ethereum, з метою значного підвищення швидкості транзакцій, безпеки та ефективності L1 основної мережі. Дехто неправильно сприймає Beam Chain як Ethereum 3.0, але насправді він зосереджується лише на вирішенні проблеми шару консенсусу і не торкається змін в шарі даних або виконавчому шарі.

Beam Chain принесе п'ять основних змін:

1. Швидше підтвердження блоку: досягнення часу слота в 4 секунди та однослотної остаточності
2. Зберігати децентралізацію: підтримувати або покращувати існуючі гарантії децентралізації
3. Зниження порогу стейкінгу: зменшити вимоги до стейкінгу ETH з 32 ETH до 1 ETH
4. Захист звичайних користувачів: усунення MEV на основі перебудови блоків
5. Орієнтуючись на майбутнє: забезпечення квантової стійкості для мережі Ethereum

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

Ідея та принципи оновлення Beam Chain

1. Підвищення обсягу блоків

• Збільшення обробної здатності транзакцій: Beam Chain збільшить обсяг виробництва блоків до трьох разів у порівнянні з поточним, що покращить обробну здатність Ethereum.
• Посилення антиконтрольності: впровадження механізму FOCIL (список примусового включення вибору гілок), що посилює антиконтрольні можливості мережі, забезпечуючи, що транзакції важко піддаються зловмисному виключенню.
• Виконання аукціону та ізоляція валідаторів: шляхом виконання аукціону досягається ізоляція валідаторів, що забезпечує як більшу продуктивність і децентралізацію, так і захист більшої кількості користувачів від впливу MEV.
• Прискорення остаточної визначеності: досягнення остаточної визначеності в один часовий інтервал та 4-секундна блокчейн-час, збільшення швидкості підтвердження транзакцій, покращення ефективності мережі.

Варто зазначити, що це оновлення дозволить біржі більше не чекати підтвердження кількох блоків, оскільки в майбутньому підтвердження буде можливим лише за допомогою одного блоку.

2. Оптимізація механізму стейкінгу

• Покращена модель винагород: коригування моделі випуску винагород для валідаторів, підвищення прибутковості стейкінгу.
• Зниження порогу участі: незалежним валідаторам потрібно лише заморозити 1 ETH, що значно нижче за теперішню вимогу в 32 ETH, що робить незалежну стейкінг більш популярним і простим.

Цей прорив став можливим завдяки використанню технології ZK, що дозволяє Ethereum пришвидшити процес, одночасно дозволяючи більшій кількості вузлів брати участь у консенсусі, без суттєвого підвищення апаратних вимог, успішно подолавши неможливий трикутник стейкінгу.

3. Підвищення безпеки

• Введення анти-квантової криптографії: впровадження анти-квантових технологій шифрування, щоб забезпечити стійкість мережі до загроз майбутніх квантових обчислень, стати піонером анти-квантових рішень серед основних блокчейнів.
• Інтеграція zkSNARK та zkVM: глибока інтеграція технології нульових знань з Ethereum для подальшого підвищення конфіденційності, масштабованості та безпеки.
• SNARK-ізований блокчейн: використання технології RISC-V для SNARK-ізації блокчейну, підвищення ефективності та масштабованості генерації доказів.
• Підвищення випадковості: впровадження більш потужного механізму випадковості для забезпечення справедливості вибору валідаторів та інших ключових мережевих процесів.
• Зменшення ризику MEV: максимальне зменшення автоматизованих арбітражних дій, таких як сандвіч-атаки, завдяки покращенню стійкості до перевірки.

4. Принцип роботи

Від моменту затвердження поточного дизайну шару консенсусу Ethereum, технологія SNARK досягла значного прогресу. Шляхом SNARK-ізації функції переходу стану Ethereum можна досягти часу слота 4 секунди та остаточності в один слот. Це не лише покращує досвід транзакцій L1, а й зменшує потенційне вилучення вартості шляхом усунення стратегій віддаленого перезавантаження блоків, одночасно знижуючи технічний борг шару консенсусу.

Крім того, SNARK-ування надасть мережі Ethereum здатність протистояти квантовим атакам, що є обов'язковою характеристикою майбутніх блокчейнів.

Beam Chain буде просувати оновлення Ethereum з наступних кількох аспектів:

• Використання технології шардінгу для прискорення обробки: розділення даних на менші частини для одночасної обробки, зменшення вузьких місць у транзакціях, прискорення швидкості транзакцій.
• Розгортання антиквантового шифрування: використання сучасних шифровальних технологій, щоб забезпечити безпеку мережі навіть у випадку появи майбутніх квантових комп'ютерів.
• Інтеграція в дорожню карту Ethereum: Beam Chain не є незалежною мережею, а важливою складовою плану 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 покращення здатності Ethereum обробляти дедалі складніші децентралізовані додатки. Це підвищить масштабованість, знизить вартість транзакцій і зміцнить загальну безпеку, що дозволить мережі підтримувати більше користувачів та складніші додатки.

Система доказів на основі SNARK також дозволяє звичайним стейкерам, які використовують стандартне обладнання, реалізувати вищезгадані переваги продуктивності. Знижуючи поріг стейкінгу до 1 ETH, рівень децентралізації спільноти стейкерів Ethereum ще більше зросте.

Особливо зниження порогу входження, у поєднанні з деякими спеціалізованими апаратними засобами, може зробити пристрої для валідації домашнього рівня більш поширеними, що подальше зміцнить позицію Ethereum як найбільш децентралізованої блокчейн-мережі з найбільшою кількістю вузлів у світі.

Хоча бачення Beam Chain не змінить Ethereum негайно і не вплине суттєво на його довгострокову дорожню карту, воно скоригує пріоритети розробки та прискорить розвиток певних компонентів. Наприклад, деякі важливі оновлення, заплановані на 2029 рік у поточній дорожній карті, можуть бути реалізовані раніше.

Якщо Beam Chain отримає достатню підтримку спільноти, розробники можуть почати розробку специфікацій з наступного року, написати код виробничого рівня у 2026 році, провести тестування у 2027 році, і лише тоді безпечно розгорнути його на основній мережі Ethereum. Хоча терміни впровадження здаються далекими, ці безпечні надмірності є необхідними для децентралізованого розроблення програмного забезпечення з відкритим вихідним кодом.

Отже, Beam Chain завдяки ZK-орієнтованому підходу одним ударом вирішив минулі "технологічні борги" і має можливість значно покращити функції L1, зберігаючи при цьому "світовий рівень децентралізації" Ethereum. Довгострокові рішення, такі як квантова стійкість, введені новими ідеями, переведуть консенсусний рівень Ethereum в "режим обслуговування", забезпечуючи його безпеку, ефективність і адаптивність протягом наступних десятиліть, закладаючи основу для майбутніх інновацій без необхідності в руйнівному пер redesign.

Ethereum продовжує здійснювати довгострокове планування, що є захоплюючим прогресом для всієї індустрії блокчейн, а також забезпечує міцну основу для нашого оптимістичного ставлення до Ethereum на нинішньому активному ринку.

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