ดังที่เราทุกคนทราบกันดีว่า Ethereum ถือกำเนิดมาพร้อมกับหลักฐานการทำงาน PoW และประสบความสำเร็จในการแปลงเป็นหลักฐานความยุติธรรมของ PoS ในปี 2021 ในเรื่องนี้ Justin Drake นักวิจัยหลักของ Ethereum Foundation เชื่อว่าแม้ว่าบีคอนเชนจะมีประสิทธิภาพมากเมื่อเปิดตัว PoS ครั้งแรก แต่ก็มี หนี้ทางเทคนิค สะสมไว้บางส่วนในช่วงห้าปีที่ผ่านมาและการออกแบบไม่ได้ใช้ประโยชน์ ข้อดีของระบบกระจายอำนาจที่ล้ำหน้า (เช่น การพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์) ดังนั้นชั้นฉันทามติของ Ethereum จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่
ในระหว่างการพูดคุยล่าสุดที่ Devcon Bangkok นักวิจัย Ethereum Justin Drake ได้ประกาศข้อเสนอเพื่อยกเครื่องชั้นฉันทามติของ Ethereum ที่เรียกว่า Beam Chain
นี่เป็นส่วนหนึ่งของแผนงานระยะยาวของ Ethereum สำหรับ Ethereum เพื่อใช้ประโยชน์จากความก้าวหน้าในปัจจุบันในการเข้ารหัส ZK โดยมีเป้าหมายในการปรับปรุงความสามารถในการขยายขนาดเครือข่ายและประสิทธิภาพได้อย่างมากโดยไม่จำเป็นต้องเปิดตัวเครือข่ายใหม่ ไม่ต้องสงสัยเลยว่านี่คือหนึ่งในการอัพเกรดที่สำคัญที่สุดของ Ethereum ในอีก 3 - 5 ปีข้างหน้า
Beam Chain ไม่ใช่บล็อกเชนใหม่ แต่เป็นโครงสร้างพื้นฐานใหม่ที่สร้างขึ้นภายในเครือข่ายหลักของ Ethereum โดยจะปรับปรุงความเร็วในการทำธุรกรรม ความปลอดภัย และประสิทธิภาพของเครือข่ายหลัก L1 ได้อย่างมาก บางคนตีความ Beam Chain เป็น Ethereum 3.0 นี่เป็นความเข้าใจผิดเนื่องจาก Beam Chain แก้ปัญหาเลเยอร์ฉันทามติเท่านั้น และไม่เปลี่ยนชั้นข้อมูล (เช่น blob channel) หรือเลเยอร์การดำเนินการ (เช่น Ethereum Virtual Machine (EVM))
การเปลี่ยนแปลงหลักห้าประการของ Beam Chain คือ:
1. การยืนยันบล็อกที่เร็วขึ้น: เปิดใช้งานเวลาสล็อต 4 วินาทีและขั้นสุดท้ายของสล็อตเดี่ยว
2. ไม่เสียค่าใช้จ่ายในการกระจายอำนาจ: รักษาหรือปรับปรุงการรับประกันการกระจายอำนาจในปัจจุบัน
3. ลดเกณฑ์การเดิมพัน: ปล่อยให้ ETH Stake ลดลงจาก 32 ETH เป็น 1 ETH
4. ปกป้องผู้ใช้ทั่วไป: กำจัด MEV ตามการจัดโครงสร้างบล็อกใหม่
5. หลักฐานแห่งอนาคต: ทำให้เครือข่าย Ethereum ทนทานต่อควอนตัม
แนวคิดและหลักการอัปเกรด Beam Chain
1. เพิ่มการผลิตบล็อก
ปริมาณงานที่สูงขึ้น: Beam Chain จะเพิ่มการผลิตบล็อกเป็น 3 เท่าของระดับปัจจุบัน เพื่อเพิ่มความสามารถในการทำธุรกรรมของ Ethereum
การต่อต้านการเซ็นเซอร์: การเปิดตัว FOCIL (Fork Optional Enforcement Inclusion List) ช่วยเพิ่มการต่อต้านการเซ็นเซอร์ ทำให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมจะไม่ถูกยกเว้นโดยผู้ไม่ประสงค์ดีได้อย่างง่ายดาย
การประมูลการดำเนินการและการแยกตัวตรวจสอบความถูกต้อง: เครื่องมือตรวจสอบจะถูกแยกออกโดยใช้การประมูลการดำเนินการเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพและการกระจายอำนาจที่แข็งแกร่งขึ้น และเพื่อปกป้องผู้ใช้มากขึ้นจาก MEV
Finality ที่เร็วขึ้น: Ethereum จะมีฟีเจอร์ single-slot Finality และเวลาบล็อก 4 วินาที ยืนยันธุรกรรมได้เร็วขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่าย
ที่น่าสนใจคือการแลกเปลี่ยนไม่จำเป็นต้องรอการยืนยันบล็อคในวันที่ 32/1/32, 3/32 อีกต่อไป... เพราะสามารถยืนยันได้ในบล็อคเดียวในอนาคต
2. ปรับปรุงการปักหลัก
รูปแบบการออกที่ได้รับการปรับปรุง: การเปลี่ยนแปลงรูปแบบการออกรางวัลสำหรับผู้ตรวจสอบเพื่อให้การปักหลักได้รับรางวัลมากขึ้น
ข้อกำหนดการวางเดิมพันที่ต่ำกว่า: ผู้ตรวจสอบความถูกต้องอิสระจำเป็นต้องเดิมพัน 1 ETH เท่านั้น ซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์ 32 ETH ในปัจจุบัน ทำให้การวางเดิมพันอิสระง่ายขึ้นและเป็นที่นิยมมากขึ้น
เราเชื่อว่า Ethereum จำเป็นต้องรองรับโหนดมากขึ้นเพื่อเข้าร่วมในฉันทามติในขณะที่เร่งความเร็ว โดยไม่ต้องเปลี่ยนเกณฑ์ฮาร์ดแวร์ของอุปกรณ์ และฝ่าฟันสามเหลี่ยมที่เป็นไปไม่ได้ นี่เป็นเพราะเทคโนโลยี ZK ซึ่งเป็นก้าวสำคัญอย่างแท้จริง เป็นผู้นำอุตสาหกรรม
3. เพิ่มความปลอดภัย
การเข้ารหัสหลังควอนตัม: Ethereum จะใช้การเข้ารหัสที่ต้านทานควอนตัมเพื่อให้แน่ใจว่าเครือข่ายได้รับการปกป้องจากภัยคุกคามของการประมวลผลควอนตัม โดยถือเป็นก้าวแรกสู่การต้านทานควอนตัมสำหรับบล็อกเชนกระแสหลัก
การรวม zkSNARK และ zkVM: Zero-knowledge proofs (ZKP) จะถูกรวมเข้ากับ Ethereum ผ่าน zkSNARK และ zkVM เพื่อปรับปรุงความเป็นส่วนตัว ความสามารถในการปรับขนาด และความปลอดภัยเพิ่มเติม
การขยาย SNARK ของบล็อคเชน: Ethereum จะใช้ RISC-V เพื่อ SNARK บล็อคเชน ซึ่งเป็นกระบวนการที่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและความสามารถในการปรับขนาดของการสร้างหลักฐาน SNARK เป็นรูปแบบกะทัดรัดของการพิสูจน์ความรู้เป็นศูนย์ที่ช่วยให้ฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งพิสูจน์ได้ว่าตนมีข้อมูลโดยไม่ต้องเปิดเผยข้อมูลหรือต้องมีการโต้ตอบใดๆ ระหว่างผู้พิสูจน์และผู้ตรวจสอบ
กล่าวโดยย่อ เราสามารถสรุปได้เป็น: ปล่อยให้ Ethereum ทั้งหมดได้รับ ZK-ified โดยตรง
การสุ่มที่ได้รับการปรับปรุง: Ethereum จะแนะนำการสุ่มที่แข็งแกร่งเพื่อให้เกิดความยุติธรรมในกระบวนการเครือข่ายหลัก เช่น การเลือกเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง
ลดความเสี่ยง MEV: การต้านทานการเซ็นเซอร์ที่ดีขึ้นจะช่วยลดการแพร่กระจายของบอท เช่น การโจมตีแบบแซนด์วิช
4. หลักการทำงาน
นักวิทยาการเข้ารหัสลับมีความก้าวหน้าอย่างมากเกี่ยวกับ SNARK นับตั้งแต่การออกแบบชั้นฉันทามติในปัจจุบันของ Ethereum (Beacon Chain) สิ้นสุดลงแล้ว ด้วยฟังก์ชันการเปลี่ยนสถานะของ SNARKing Ethereum (เช่น ข้อความเปลี่ยนสถานะที่เครื่องมือตรวจสอบรวมเข้าด้วยกันเพื่อรักษามุมมองที่ถูกต้องของบล็อกเชน) ทำให้ได้เวลาสล็อต 4 วินาทีและขั้นสุดท้ายของสล็อตเดี่ยว
ในด้านหนึ่ง การลดการผลิตบล็อกและเวลาขั้นสุดท้ายสามารถลดเวลาการรอคอยและส่งผลเชิงบวกต่อประสบการณ์การทำธุรกรรม Ethereum L1
ในทางกลับกัน ยังสามารถกำจัดมูลค่าที่อาจเกิดขึ้นจากธุรกรรม และลดหนี้ทางเทคนิคในระดับฉันทามติ ผ่านกลยุทธ์การปรับโครงสร้างบล็อกระยะไกล
นอกจากนี้ SNARKification จะทำให้เครือข่าย Ethereum ทนทานต่อควอนตัม ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ต้องมีสำหรับบล็อกเชนในอนาคต
Beam Chain จะส่งเสริมการอัพเกรด Ethereum จากด้านต่อไปนี้:
Sharding เพื่อเร่งการประมวลผล: Ethereum Beam Chain จะใช้เทคโนโลยี sharding เพื่อแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วนเล็กๆ (shards) เพื่อประมวลผลธุรกรรมหลายรายการพร้อมกัน ซึ่งจะช่วยลดปัญหาคอขวดในการทำธุรกรรมและเพิ่มความเร็วในการทำธุรกรรม
การรักษาความปลอดภัยที่ทนทานต่อควอนตัม: Ethereum จะใช้การเข้ารหัสที่ล้ำหน้าเพื่อให้แน่ใจว่าแม้แต่ซูเปอร์ควอนตัมคอมพิวเตอร์ในอนาคตก็ไม่สามารถละเมิดความปลอดภัยของเครือข่ายได้
การบูรณาการกับแผนงาน Ethereum: Beam Chain ไม่ใช่เครือข่ายแบบสแตนด์อโลน แต่เป็นขั้นตอนบูรณาการของแผนงานของ Ethereum เพื่อขยายขนาดและปรับปรุงความปลอดภัยในอีก 5 ปีข้างหน้า
5.ความสำคัญ
Beam Chain มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสามารถของ Ethereum ในการจัดการแอปพลิเคชันแบบกระจายอำนาจที่เพิ่มขึ้น - สามารถเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดของ Ethereum ลดต้นทุนการทำธุรกรรม และปรับปรุงความปลอดภัยโดยรวม ทำให้เครือข่ายเติบโตเมื่อเวลาผ่านไป ก้าวไปข้างหน้ารองรับผู้ใช้มากขึ้นและแอปพลิเคชันที่ซับซ้อน
ข้อดีที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการพิสูจน์ตาม SNARK คือช่วยให้ผู้จำนำทั่วไปที่ติดตั้งฮาร์ดแวร์มาตรฐานได้รับข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพข้างต้น เมื่อเกณฑ์การจำนำลดลงจาก 32 ETH เป็น 1 ETH พร้อมกับการปรับปรุงประสิทธิภาพเครือข่าย การกระจายอำนาจของ Ethereum กลุ่มผู้จำนำจะได้รับการปรับปรุงด้วย
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ด้วยการลดเกณฑ์ขั้นต่ำ หากรวมกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องบางอย่าง เช่น eNode ของ Ebunker เพื่อนำอุปกรณ์ตรวจสอบระดับบ้านมาสู่ครัวเรือนหลายพันครัวเรือน Ethereum จะยังคงเป็นเครือข่ายสาธารณะที่มีการกระจายอำนาจมากที่สุดโดยมีโหนดมากที่สุดใน โลก.
แม้ว่าวิสัยทัศน์ของ Beam Chain จะไม่ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในทันทีกับ Ethereum หรือเปลี่ยนแปลงแผนงานระยะยาวอย่างมีนัยสำคัญ แต่การยอมรับจะเปลี่ยนลำดับความสำคัญของการพัฒนาแผนงาน โดยเร่งการพัฒนาส่วนประกอบเฉพาะ (เช่น ตำแหน่งแผนงานปัจจุบัน การอัพเกรดที่สำคัญบางอย่างได้รับการตั้งค่าจนกว่า 2029 และ Beam Chain อาจเร่งการมาถึงของการอัพเกรดที่สำคัญ)
หาก Beam Chain ได้รับการสนับสนุนจากชุมชนเพียงพอ นักพัฒนาสามารถเริ่มทำงานกับข้อกำหนดในปีหน้า ด้วยโค้ดระดับการผลิตที่เขียนโดยทีมพัฒนาลูกค้าในปี 2569 ทดสอบในปี 2570 และสุดท้ายปรับใช้อย่างปลอดภัยบนเมนเน็ต Ethereum แม้ว่าการใช้งาน Beam Chain ดูเหมือนจะห่างไกล แต่ความซ้ำซ้อนด้านความปลอดภัยเหล่านี้มีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการพัฒนาซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์สแบบกระจายอำนาจ
กล่าวอีกนัยหนึ่ง Beam Chain ได้แก้ไข หนี้ทางเทคนิค ในอดีตผ่านเส้นทาง ZK การปรับปรุงเหล่านี้คาดว่าจะปรับปรุงฟังก์ชัน L1 ได้อย่างมาก ในขณะที่ยังคงรักษา การกระจายอำนาจระดับโลก ของ Ethereum ไว้
ในเวลาเดียวกัน วิธีแก้ปัญหาระยะยาว เช่น การต้านทานควอนตัมที่นำเสนอโดยแนวคิดใหม่ ๆ ทำให้ชั้นฉันทามติของ Ethereum เข้าสู่ โหมดการบำรุงรักษา ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่า Ethereum ยังคงปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และปรับตัวได้เป็นเวลาหลายทศวรรษต่อ ๆ ไป ดังนั้นจึงทำให้เกิดนวัตกรรมในอนาคตโดยไม่จำเป็นต้อง เพื่อการออกแบบใหม่ที่พลิกโฉม
Ethereum ยังคงทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยเพื่อจัดทำแผนระยะยาว นี่เป็นการอัปเดตที่น่าตื่นเต้นสำหรับบล็อกเชนและอุตสาหกรรมทั้งหมด นอกจากนี้ยังช่วยให้เราสามารถรักษารากฐานในแง่ดีสำหรับ Ethereum ในสภาวะตลาดที่ปั่นป่วนในปัจจุบัน
