Інновації в консенсусному шарі Ethereum: П'ять змін, принесених Beam Chain

Ethereum з моменту свого народження пережив перехід від доказу роботи (PoW) до доказу частки (PoS). Проте один з основних дослідників зазначив, що, незважаючи на те, що Beacon Chain на початку показував хороші результати, за останні п’ять років накопичилося деяке "технічне боргове зобов’язання", та його дизайн не зміг повною мірою використати передові технології, такі як нульові знання. Тому консенсусний рівень Ethereum терміново потребує значного оновлення.

На нещодавній конференції розробників цей дослідник представив інноваційну пропозицію під назвою "Beam Chain", яка має на меті радикально реформувати консенсусний шар Ethereum. Це важлива складова довгострокового плану розвитку Ethereum, мета якого — суттєво підвищити масштабованість та продуктивність мережі без запуску нової мережі. Без сумніву, це буде одне з найважливіших оновлень Ethereum у найближчі 3-5 років.

Слід зазначити, що Beam Chain не є новою блокчейн-технологією в буквальному сенсі, а є новою інфраструктурою, побудованою всередині основної мережі Ethereum. Це значно підвищить швидкість транзакцій, безпеку та ефективність основної мережі L1. Існує думка, що Beam Chain слід інтерпретувати як Ethereum 3.0, що насправді є помилковим тлумаченням. Beam Chain орієнтований лише на проблеми консенсусного рівня і не змінює структуру рівня даних чи рівня виконання.

Beam Chain принесе п'ять ключових змін до Ethereum:

1. Швидше підтвердження блоку: досягнення 4-секундного часу слота та остаточності одного слота
2. Підтримка децентралізації: зберегти або поліпшити існуючі гарантії децентралізації
3. Зниження порогу стейкінгу: вимоги до стейкінгу ETH знижуються з 32 ETH до 1 ETH
4. Захистити звичайних користувачів: усунути MEV на основі перебудови блоків
5. Орієнтованість на майбутнє: додавання квантової стійкості до 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 пропускної спроможності: Beam Chain підвищує обсяг виробництва блоків до трьох разів вищого за поточний рівень, щоб підвищити обробну здатність Ethereum.
• Посилення стійкості до цензури: впровадження механізму FOCIL (список примусового включення для вибору форків), щоб забезпечити, що транзакції не можуть бути легко виключені зловмисниками.
• Виконання аукціону та ізоляція валідаторів: через виконання аукціону досягається ізоляція валідаторів, що підвищує продуктивність і рівень децентралізації, одночасно зменшуючи ризик впливу MEV на користувачів.
• Прискорення остаточної визначеності: досягнення остаточної визначеності в один часовий проміжок та 4-секундного часу блокування, прискорення підтвердження транзакцій, підвищення ефективності мережі.

Ці вдосконалення означають, що біржі більше не потрібно чекати на підтвердження кількох блоків, у майбутньому підтвердження можна буде здійснити за допомогою одного блоку.

2. Оптимізація механізму стекінгу

• Поліпшення моделі винагород: коригування моделі випуску винагород для валідаторів, підвищення доходу від стейкінгу.
• Зниження вимог до стейкінгу: поріг стейкінгу для незалежних валідаторів знижено з 32 ETH до 1 ETH, що робить незалежний стейкінг більш доступним.

Варто зазначити, що Ethereum, підвищуючи швидкість, може вміщати більше вузлів для участі в консенсусі і незначно збільшувати вимоги до апаратного забезпечення, що в основному завдяки застосуванню технології нульових знань, демонструє лідируючу позицію Ethereum у сфері технологічних інновацій.

3. Підвищення безпеки

• Застосування постквантової криптографії: впровадження технологій, стійких до квантової криптографії, для захисту мережі від загроз майбутніх квантових обчислень.
• Інтеграція zkSNARK і zkVM: покращення конфіденційності, масштабованості та безпеки за допомогою технології нульових знань.
• Просування SNARK-ізації: використання технології RISC-V для реалізації SNARK-ізації блокчейну, підвищення ефективності генерації доказів.
• Посилення випадковості: впровадження потужного механізму випадковості для забезпечення справедливості вибору валідаторів та інших ключових процесів.
• Зменшення ризику MEV: підвищення стійкості до перевірки, зменшення автоматизованих арбітражних дій, таких як атаки-сендвічі.

4. Принцип роботи

Beam Chain використовує останні досягнення технології SNARK, щоб SNARK-увати функцію стану Ethereum, реалізуючи 4-секундний слотовий час і остаточність в один слот. Це не тільки покращує досвід транзакцій L1, але й зменшує MEV, усунувши стратегію віддаленого перезавантаження блоків. Крім того, SNARK-ування надасть мережі Ethereum антиквантові можливості.

Конкретне впровадження Beam Chain включає:

• Використання технології шардінгу для підвищення швидкості обробки
• Застосування передових технологій шифрування для захисту від загроз квантових обчислень
• Безшовна інтеграція з існуючою дорожньою картою Ethereum

! [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 посилення можливостей Ethereum у обробці дедалі складніших децентралізованих додатків. Це підвищить масштабованість, знизить витрати на транзакції та зміцнить загальну безпеку, дозволяючи мережі підтримувати більше користувачів і складніші додатки.

Система доказів на основі SNARK дозволяє стакінг-посередникам з звичайними апаратними конфігураціями також досягати зазначених переваг у продуктивності. Коли поріг для стейкінгу знижується до 1 ETH, підвищення продуктивності мережі супроводжується зростанням рівня децентралізації групи стакінг-посередників.

Якщо Beam Chain отримає достатню підтримку громади, команда розробників може почати розробку конкретних стандартів наступного року, написати код виробничого рівня у 2026 році, провести тестування у 2027 році та врешті-решт безпечно розгорнути на основній мережі Ethereum. Незважаючи на те, що час реалізації здається далеким, ці заходи безпеки є необхідними для децентралізованого програмного забезпечення з відкритим вихідним кодом.

В цілому, Beam Chain ефективно вирішує проблеми "технічного боргу" завдяки технологічному маршруту ZK. Ці покращення значно підвищили функціональність L1, зберігаючи при цьому високий рівень децентралізації Ethereum. Довгострокові рішення, такі як квантова стійкість, що вводяться новими підходами, ставлять рівень консенсусу Ethereum в "режим обслуговування", забезпечуючи його безпечність, ефективність та адаптивність протягом наступних десятиліть, закладаючи основу для майбутніх інновацій без потреби в руйнівному редизайні.

Ethereum продовжує наполегливо працювати над довгостроковими планами, що є позитивним сигналом для всієї індустрії блокчейн. Це також надає нам міцну основу для збереження оптимістичного ставлення до Ethereum в умовах активного ринкового середовища.

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