Когда впервые был запущен Ethereum, он считался альтернативной монетой к первоклассной криптовалюте - Bitcoin. За годы сеть стала домом для грядущих технологических достижений. Сначала это были NFT и их различные торговые площадки, а затем De-Fi, которые предоставили пользователям Ethereum возможности по займам, кредитованию и фармингу доходности.

Каждое изменение началось как Предложение по улучшению Ethereum, представленное как разработчиками, так и членами сообщества для развития сети Ethereum.

EIPs остаются важной частью развития Ethereum, с принятыми предложениями, которые принимаются и добавляются в дорожную карту сети. Новое предложение, Ethereum Beam Chain, привлекло внимание сообщества своим новым подходом к механизму консенсуса и ускоренному развитию дорожной карты.

Что такое Beam Chain?

На мероприятии Devcon, прошедшем в ноябре 2024 года, Джастин Дрейк, исследователь Фонда Эфириума, предложил огромную переработку консенсусного уровня Эфириума. Его предложение, названное Ethereum Beam Chain, возникло из наблюдения, что "амбиции дорожной карты Эфириума не соответствовали темпу изменений в сети".

Дорожная карта Ethereum - это список функций, внедренных в сеть Ethereum на инкрементной и периодической основе, в основном через сетевые разделы. Примером функции, в настоящее время на Ethereum, которая была внедрена из дорожной карты, являетсяобновление цепочки Beacon, который изменил механизм консенсуса сети сДоказательство работы (PoW) на доказательство доли (PoS). Однако проблема этих обновлений заключается в том, что при текущем темпе у сообщества может занять десятилетия, чтобы насладиться более важными функциями на дорожной карте Ethereum.

В ответ на это Джастин Дрейк предложил форк Beam, по сути, способ пакетной обработки нескольких обновлений в один больший форк, позволяющий сети Ethereum лучше соответствовать конкурирующим сетям с более продвинутой технологией, которая вводится в цепочку через этот Beam Fork. Beam нацелен на согласование и выполнение слоя Ethereum, предлагая изменения в производство блоков, стейкинг и криптографию в сети.

Объяснение цепи Beam

В общем, цепь beam – это переписывание уровня консенсуса, которое интегрирует некоторые из величайших и самых последних достижений в технологии блокчейн в сеть Ethereum. С цепью beam функции, которые обычно занимают десятилетия, объединены в одно крупное обновление, которое может быть завершено и внедрено к 2029 году (4-5 лет). Два разработчических коллектива, команда ZIM и Lambda Class, уже обязались построить цепь beam.

Предложение по цепочке луча включает девять различных элементов из дорожной карты Ethereum, которые все относятся к уровню консенсуса. Из всех девяти элементов пять представляют собой инкрементальные изменения от дорожной карты, которые обычно должны были быть реализованы в дорожной карте Ethereum через разветвление, в то время как остальные четыре называются крупными элементами, которые лучше всего создавать с нуля. Предложение по цепочке луча содержит три основных блока: производство блоков, стейкинг и криптография.

Баки сети Beam Chain: производство блоков

Ведро производства блоков включает три важных особенности: устойчивость к цензуре, изолированные валидаторы и более быстрые слоты. Первые два - это инкрементные изменения.

Сопротивление цензуре

На блокчейне сопротивление цензуре означает свободу пользователя в сети совершать транзакции без конфискации и неизменяемости транзакций (то есть стороннего изменения завершенных транзакций). В процессе проверки сети Ethereum присутствуют строители, которые сортируют транзакции и отправляют блоки, и предложители, которые выбирают, какие блоки подписывать и какой лучше предложить цепочке. Текущая структура процесса является высокоцентрализованной в той мере, что предложитель имеет последнее слово и оставляет открытой возможность сотрудничества между предложителем и строителем для цензуры транзакций и получения MEV.

Лучшим решением проблемы, принятым сейчас в рамках дорожной карты цепи BEAM, является концепция списков принудительного включения (FOCIL), которая помогает децентрализовать процесс производства блоков, делая необходимым для каждого валидатора проверку своего агрегированного списка включения с списком, переданным членами комитета по спискам включения.

Изолированные валидаторы

Изолированные валидаторы - еще одна функция, связанная с MEV. Суть заключается в уменьшении уровня сложности, необходимого для проверки транзакций в блокчейне, тем самым улучшая здоровье сети.

Faster Slots

Время слота Ethereum составляет 12 секунд, и каждому блоку требуется примерно 15 минут, чтобы достичь окончательности. Влияние этого на сеть особенно заметно, когда речь идет о приложениях высокой масштабируемости и создании роллапов на сети. Ethereum использует концепцию, известную как Gasper, для единственной окончательности слота. И хотя он функционален, есть место для улучшения. Алгоритм Gasper использует эпохальную основу для достижения связности и, следовательно, окончательности, поскольку перед экономической безопасностью должен быть рассмотрен каждый слот.

Цепочка Beam предлагает более короткое время слота в 4 секунды, которое будет достигнуто благодаря предварительному подтверждению, функция, которая может быть легко реализована в сети Ethereum, даже как она существует сегодня. Предварительное подтверждение - это в основном процесс блокчейна, который «гарантирует» пользователям, что их транзакции будут включены в следующий слот, что позволяет пользователям получать подтверждение транзакции гораздо быстрее, чем обычное время слота.

Ковши Beam Chain: стейкинг

Во втором блоке предложения есть следующие элементы: более умное выпускание, более маленькие валидаторы и более быстрая окончательность. Здесь акцент делается на оптимизации кривой выпуска сети и снижении минимального требования к стейкингу для становления валидатором. В результате, общее состояние сети улучшается, и цель более быстрой окончательности достигается легче.

Криптография в ковшах Beam Chain

Это самый сложный карман, поскольку два элемента помечены красным как часть четырех крупных пунктов. Основные идеи здесь касаются снарификации Ethereum и квантовой устойчивости.

Технология Snark не является незнакомой для всей индустрии блокчейна. Проекты уровня 2 уже некоторое время используют это новшество, в то время как крупные сети, такие как Ethereum, отстают. Цель Джастина Дрейка, как заявлено в его предложении, заключается в том, чтобы сделать консенсус-клиент более snarkify с использованием технологии ZK. Цепь beam предлагает заменить процесс бекон-цепи Ethereun повторным выполнением для подтверждения корневого состояния с использованием системы проверки, работающей на основе технологии ZK. Идея этого нового метода заключается в том, что вычисления и данные, необходимые для достижения консенсуса в сети, предоставляются через ZK, обеспечивая эффективность размера данных и масштабируемость сети, проблема, с которой Ethereum долгое время борется.

Наконец, есть квантовая безопасность. В настоящее время Ethereum использует BLS-подписи для проверки подписей в качестве удостоверяющих данных. Проблема заключается в том, что BLS-подписи используют эллиптические кривые, которые становятся все менее эффективными по сравнению с вычислительными возможностями квантовых компьютеров. Итак, целью в рамках предложения является достижение алгоритмов квантовой стойкости подписи, и путь к этому - это снова ZK-технология.

Дебаты о графике внедрения цепочки Beam

Большая идея Джастина Дрейка приводит к большим изменениям в сети в отношении масштабируемости и безопасности, но не без издержек. Предложенная реализация устанавливает 2025 год для согласования спецификации, 2026 год для производственного кодирования и годы между 2027 и 2029 для исчерпывающего тестирования.

По сути, с предлагаемым графиком полное развертывание может занять до 5 лет, публичный запуск состоится в 2030 году. Критики считают, что это приведет к еще большему отставанию сети Ethereum от конкурентов. Тем не менее, сторонники предложения считают, что удлиненный срок необходим для такого масштабного обновления.

Как цепочка Beam повлияет на Ethereum?

Beam Chain - это хардфорк, который стремится обновить уровень консенсуса Ethereum. Основные улучшения, которые он намерен принести Ethereum, - это масштабируемость и безопасность за счет введения более быстрого времени блока и окончательности, цепной зарконизации с использованием zkEVMs, а также квантовой и цензурной устойчивости.

Неоспоримо, предложение о цепи Beam является значительным шагом к окончательной форме сети. Если оно будет официально принято, оно может принести значительные и долгосрочные изменения в состояние сети Ethereum.

Цепочка Beam против Цепочки Beacon

Запущенный в конце 2020 года, апгрейд маяка значительно изменил сеть Ethereum, заменив рабочий механизм консенсуса на доказательство работы на более быстрый, менее энергозависимый механизм доказательства доли.

С момента первого публичного запуска предложения члены сообщества начали сравнивать цепь beam с более старым обновлением цепочки-маяка. Хотя есть сходства, есть и большие отличия. Цепь-маяк, входящая в состав обновления слияния, изменила всю слой консенсуса: участников и процесс проверки рабочих транзакций. В то время как цепь beam, на самом деле, предлагает изменения в слое консенсуса, предлагаемые изменения не настолько радикальны.

Цепь маяка изменила участников консенсуса с майнеров на доказательство работы на валидаторов доказательства доли, но цепь beam намеревается сохранить валидаторов на обеих сторонах развилки. То, что цепь beam предлагает вместо этого, - это изменение правил, таких как правила, касающиеся номеров слотов и окончательности транзакции, а также минимальные требования к стейкингу.

Вывод

Ethereum Beam Chain - это революционное предложение, направленное на значительную модернизацию уровня консенсуса Ethereum. Интегрируя такие достижения, как более быстрые времена блоков, улучшенная масштабируемость и улучшенная безопасность с помощью zk-EVM и квантовой устойчивости, Beam Chain стремится привести Ethereum в новую эру производительности и эффективности.