Như chúng ta đã biết, Ethereum ra đời với bằng chứng công việc PoW và đã chuyển đổi thành công sang bằng chứng vốn chủ sở hữu PoS vào năm 2021. Về vấn đề này, Justin Drake, nhà nghiên cứu cốt lõi của Ethereum Foundation, tin rằng mặc dù beacon chain rất hiệu quả khi PoS lần đầu tiên được giới thiệu, nhưng nó đã tích lũy một số “nợ kỹ thuật” trong 5 năm qua và thiết kế của nó không tận dụng được lợi thế. về những lợi thế của một hệ thống phi tập trung. Các công nghệ tiên tiến (chẳng hạn như bằng chứng không có kiến thức). Do đó, lớp đồng thuận của Ethereum đang rất cần một sự thay đổi lớn.
Trong cuộc nói chuyện gần đây tại Devcon Bangkok, nhà nghiên cứu Ethereum Justin Drake đã công bố đề xuất cải tổ lớp đồng thuận của Ethereum, được gọi là “Chuỗi chùm tia”.
Đây là một phần trong lộ trình dài hạn của Ethereum để Ethereum tận dụng những đột phá hiện tại trong mật mã ZK, với mục tiêu cải thiện đáng kể khả năng mở rộng và hiệu suất mạng mà không cần phải khởi chạy mạng mới. Đây chắc chắn là một trong những nâng cấp quan trọng nhất đối với Ethereum trong 3 – 5 năm tới.
Beam Chain không phải là một blockchain mới theo nghĩa đen mà là một cơ sở hạ tầng mới được xây dựng trong mạng chính Ethereum. Nó sẽ cải thiện đáng kể tốc độ giao dịch, tính bảo mật và hiệu quả của mạng chính L1. Một số người hiểu Beam Chain là Ethereum 3.0. Đây là một sự hiểu lầm vì Beam Chain chỉ giải quyết vấn đề lớp đồng thuận và không thay đổi lớp dữ liệu (chẳng hạn như kênh blob) hoặc lớp thực thi (chẳng hạn như Máy ảo Ethereum (EVM)).
Năm thay đổi cốt lõi của Beam Chain là:
1. Xác nhận khối nhanh hơn: Kích hoạt thời gian khe 4 giây và thời gian cuối cùng của một khe
2. Không ảnh hưởng đến việc phân quyền: duy trì hoặc cải thiện các đảm bảo về phân cấp hiện tại
3. Hạ ngưỡng đặt cược: Để ETH đặt cược giảm từ 32 ETH xuống 1 ETH
4. Bảo vệ người dùng thông thường: loại bỏ MEV dựa trên việc sắp xếp lại khối
5. Chứng minh tương lai: Làm cho mạng Ethereum có khả năng kháng lượng tử
Ý tưởng và nguyên tắc nâng cấp Beam Chain
1. Tăng sản xuất khối
Thông lượng cao hơn: Beam Chain sẽ tăng sản lượng khối lên gấp 3 lần mức hiện tại để tăng khả năng giao dịch của Ethereum.
Khả năng chống kiểm duyệt: Việc giới thiệu FOCIL (Danh sách thực thi tùy chọn của Fork) giúp tăng cường khả năng chống kiểm duyệt, đảm bảo rằng các tác nhân xấu không thể dễ dàng loại trừ các giao dịch.
Đấu giá thực thi cách ly trình xác thực: Trình xác thực sẽ được cách ly bằng cách sử dụng đấu giá thực thi để đảm bảo hiệu suất và tính phân cấp mạnh mẽ hơn, đồng thời bảo vệ nhiều người dùng hơn khỏi MEV.
Tính cuối cùng nhanh hơn: Ethereum sẽ có tính năng cuối cùng trong một khe và thời gian chặn 4 giây, xác nhận giao dịch nhanh hơn và tăng hiệu quả mạng.
Điều thú vị là sàn giao dịch không còn cần phải chờ xác nhận khối vào ngày 32/1, 32/2, 32/3... vì nó có thể được xác nhận trong một khối duy nhất trong tương lai.
2. Cải thiện mức đặt cược
Mô hình phát hành được cải tiến: Thay đổi mô hình phát hành phần thưởng cho người xác nhận để làm cho việc đặt cược trở nên bổ ích hơn.
Yêu cầu đặt cược thấp hơn: Người xác thực độc lập chỉ cần đặt cược 1 ETH, thấp hơn nhiều so với ngưỡng 32 ETH hiện tại, khiến việc đặt cược độc lập trở nên đơn giản và phổ biến hơn.
Chúng tôi tin rằng Ethereum cần có nhiều nút hơn để tham gia vào sự đồng thuận đồng thời tăng tốc mà không thay đổi ngưỡng phần cứng của thiết bị và vượt qua tam giác đặt cược không thể thực hiện được. Điều này thực sự là nhờ công nghệ ZK, đây thực sự là một bước tiến đáng kể. Dẫn đầu ngành.
3. Tăng cường bảo mật
Mật mã hậu lượng tử: Ethereum sẽ triển khai mật mã kháng lượng tử để đảm bảo rằng mạng được bảo vệ khỏi mối đe dọa của điện toán lượng tử, thực hiện bước đầu tiên hướng tới trở thành kháng lượng tử cho các chuỗi khối chính thống.
Tích hợp zkSNARK và zkVM: Bằng chứng không kiến thức (ZKP) sẽ được tích hợp với Ethereum thông qua zkSNARK và zkVM để cải thiện hơn nữa quyền riêng tư, khả năng mở rộng và bảo mật.
SNARKification của blockchain: Ethereum sẽ sử dụng RISC-V để SNARK blockchain, một quá trình có thể cải thiện hiệu quả và khả năng mở rộng của việc tạo bằng chứng. SNARK là một dạng nhỏ gọn của bằng chứng không có kiến thức cho phép một bên chứng minh rằng họ sở hữu thông tin mà không tiết lộ thông tin hoặc yêu cầu bất kỳ tương tác nào giữa người chứng minh và người xác minh.
Nói tóm lại, chúng ta có thể tóm tắt nó là: hãy để toàn bộ Ethereum được trực tiếp hóa ZK.
Tính ngẫu nhiên nâng cao: Ethereum cũng sẽ giới thiệu tính ngẫu nhiên mạnh mẽ để đảm bảo tính công bằng trong các quy trình mạng quan trọng như chọn trình xác thực.
Giảm rủi ro MEV: Khả năng chống kiểm duyệt tốt hơn giúp giảm thiểu sự gia tăng của các bot như các cuộc tấn công bánh sandwich.
4. Nguyên tắc làm việc
Các nhà nghiên cứu mật mã đã đạt được tiến bộ đáng kể về SNARK kể từ khi thiết kế lớp đồng thuận hiện tại của Ethereum (Chuỗi Beacon) được hoàn thiện. Bằng cách SNARKing chức năng chuyển đổi trạng thái của Ethereum (tức là các thông báo thay đổi trạng thái mà trình xác thực tích hợp để duy trì chế độ xem chính xác về chuỗi khối), thời gian khe 4 giây và tính hữu hạn của một khe sẽ đạt được.
Một mặt, việc giảm thời gian sản xuất và hoàn thiện khối có thể giảm thời gian chờ đợi và có tác động tích cực đến trải nghiệm giao dịch Ethereum L1;
Mặt khác, nó cũng có thể loại bỏ giá trị tiềm năng được trích ra từ các giao dịch và giảm nợ kỹ thuật ở lớp đồng thuận thông qua các chiến lược tổ chức lại khối từ xa.
Ngoài ra, SNARKification sẽ làm cho mạng Ethereum có khả năng kháng lượng tử, một tính năng bắt buộc phải có cho các chuỗi khối trong tương lai.
Beam Chain sẽ thúc đẩy việc nâng cấp Ethereum từ các khía cạnh sau:
Sharding để tăng tốc độ xử lý: Ethereum Beam Chain sẽ sử dụng công nghệ sharding để chia dữ liệu thành các phần (phân đoạn) nhỏ hơn để xử lý nhiều giao dịch cùng một lúc. Điều này sẽ làm giảm tắc nghẽn giao dịch và tăng tốc thời gian giao dịch.
Bảo mật chống lượng tử: Ethereum sẽ sử dụng mật mã đi trước thời đại để đảm bảo rằng ngay cả các máy tính siêu lượng tử trong tương lai cũng không thể vi phạm tính bảo mật của mạng.
Tích hợp với lộ trình Ethereum: Beam Chain không phải là một mạng độc lập mà là một giai đoạn tích hợp trong lộ trình của Ethereum nhằm mở rộng quy mô và cải thiện bảo mật trong 5 năm tới.
5.Tầm quan trọng
Beam Chain rất quan trọng đối với khả năng xử lý số lượng ứng dụng phi tập trung ngày càng tăng của Ethereum - nó có thể nâng cao khả năng mở rộng của Ethereum, giảm chi phí giao dịch và cải thiện bảo mật tổng thể, cho phép mạng phát triển theo thời gian để hỗ trợ nhiều người dùng và ứng dụng phức tạp hơn.
Một lợi ích lớn khác của bằng chứng dựa trên SNARK là nó cho phép những người cầm cố thông thường được trang bị phần cứng tiêu chuẩn đạt được những lợi thế về hiệu suất trên. Khi ngưỡng cầm cố giảm từ 32 ETH xuống 1 ETH, cùng với sự cải thiện hiệu suất mạng, tính phân cấp của Ethereum. Việc phân nhóm người cầm cố cũng sẽ được cải thiện.
Đặc biệt, việc hạ thấp ngưỡng, nếu kết hợp với một số thiết bị phần cứng liên quan, chẳng hạn như eNode của Ebunker, có thể mang thiết bị xác minh cấp độ gia đình đến hàng nghìn hộ gia đình. Ethereum vẫn sẽ là chuỗi công khai phi tập trung nhất với nhiều nút nhất trên thế giới. .
Mặc dù tầm nhìn của Beam Chain sẽ không dẫn đến những thay đổi ngay lập tức đối với Ethereum hoặc thay đổi đáng kể lộ trình dài hạn của nó, nhưng việc áp dụng nó sẽ thay đổi các ưu tiên phát triển lộ trình, đẩy nhanh sự phát triển của các thành phần cụ thể (ví dụ: lộ trình hiện tại đặt một số nâng cấp quan trọng được đặt cho đến khi 2029 và Beam Chain có thể đẩy nhanh tốc độ xuất hiện các nâng cấp quan trọng).
Nếu Beam Chain nhận được đủ sự hỗ trợ của cộng đồng, các nhà phát triển có thể bắt đầu nghiên cứu thông số kỹ thuật vào năm tới, với mã cấp sản xuất được viết bởi nhóm khách hàng phát triển vào năm 2026, được thử nghiệm vào năm 2027 và cuối cùng được triển khai an toàn trên mạng chính Ethereum. Mặc dù việc triển khai Beam Chain dường như còn rất xa, nhưng những dư thừa về bảo mật này là vô cùng cần thiết cho sự phát triển phi tập trung của phần mềm nguồn mở.
Nói một cách dễ hiểu, Beam Chain đã giải quyết được “nợ kỹ thuật” trong quá khứ thông qua tuyến ZK. Những cải tiến này dự kiến sẽ cải thiện đáng kể các chức năng L1 của nó trong khi vẫn duy trì “sự phân cấp đẳng cấp thế giới” của Ethereum.
Đồng thời, các giải pháp dài hạn như kháng lượng tử được đưa ra bởi các ý tưởng mới đã đưa lớp đồng thuận của Ethereum vào “chế độ bảo trì”, đảm bảo rằng Ethereum vẫn an toàn, hiệu quả và có khả năng thích ứng trong nhiều thập kỷ tới, từ đó tạo điều kiện cho những đổi mới trong tương lai mà không cần thiết cho việc thiết kế lại mang tính đột phá.
Ethereum vẫn đang làm việc không mệt mỏi để thực hiện các kế hoạch dài hạn. Đây là một bản cập nhật thú vị cho blockchain và toàn bộ ngành. Nó cũng cho phép chúng tôi duy trì nền tảng lạc quan cho Ethereum trong điều kiện thị trường hỗn loạn ngày nay.
