Коли вперше було запущено Ethereum, його вважали альтернативною (альт) монетою до прем'єрної криптовалюти Bitcoin. З тих пір ланцюжок став місцем для надходження майбутніх технологічних досягнень. Спочатку це були NFT та їхні різноманітні майданчики, а потім - De-Fi, який приніс користувачам Ethereum можливості з позичання, запозичення та землеробства доходності.

Кожна зміна почалася як пропозиція щодо поліпшення Ethereum, подана розробниками або членами спільноти для зростання мережі Ethereum.

EIPs залишаються великою частиною розвитку Ethereum, прийняті пропозиції впроваджуються та додаються до дорожньої карти мережі. Нова пропозиція, ланцюг Ethereum Beam, привернула увагу спільноти своїм новим підходом до механізму консенсусу та прискореним розвитком дорожньої карти.

Що таке ланцюг Beam?

На події Devcon, яка відбулася у листопаді 2024 року, Джастін Дрейк, дослідник Ethereum Foundation, запропонував величезну переробку консенсусного шару Ethereum. Його пропозиція, під назвою Ethereum Beam Chain, виникла з спостереження, що «амбіції маршрутної карти Ethereum не відповідають темпу змін в мережі».

Дорожній карт Ethereum - це список функцій, що впроваджуються в мережу Ethereum поетапно та періодично, в основному через мережеві відгалуження. Прикладом функції, яка зараз працює на Ethereum та була впроваджена з дорожньої карти, єоновлення ланцюга Beacon, яка змінила механізм консенсусу мережі зДоказ роботи (PoW) на доказ валідного (PoS)Проблема, однак, у цих оновлень полягає в тому, що за поточним темпом це може зайняти десятиліття, щоб спільнота могла насолоджуватися більш важливими функціями на дорожній карті Ethereum.

У відповідь Джастін Дрейк придумав форк Beam, по суті, спосіб об'єднати кілька оновлень в один більший форк, що дозволяє мережі Ethereum краще відповідати конкуруючим мережам з більш просунутими технологіями, які вводяться в ланцюг за допомогою цього Beam Fork. Beam націлений на рівень консенсусу та виконання Ethereum, пропонуючи зміни щодо виробництва блоків, стейкінгу та криптографії в мережі.

Пояснення ланцюжка BEAM

Загалом, ланцюг Beam - це переписання рівня консенсусу, яке інтегрує деякі з найбільших та найсучасніших досягнень у технології блокчейн до мережі Ethereum. З Beam Chain, функції на дорожній карті, які зазвичай займають десятиліття для завершення, об'єднуються в одне велике оновлення, яке може бути завершене та реалізоване до 2029 року (4-5 років). Дві команди розробників, команда ZIM та Lambda Class, вже зобов'язалися будувати ланцюг Beam.

Пропозиція ланцюга Beam включає дев'ять різних елементів з дорожньої карти Ethereum, які пов'язані з рівнем консенсусу. З усіх дев'яти елементів п'ять є інкрементними змінами з дорожньої карти, які, в звичайних випадках, були б впроваджені в дорожню карту Ethereum через віл. Інші чотири називаються великими проектами, які найкраще будувати з нуля. Пропозиція ланцюга Beam має три основні компоненти: виробництво блоків, стейкінг та криптографія.

Ковші Beam Chain: Виробництво блоків

Відро виробництва блоків включає три величезні функції: стійкість до цензури, ізольовані валідатори та швидші слоти. Перші дві є інкрементальними змінами.

Стійкість до цензури

На блокчейні відсутність цензури означає свободу користувача мережі проводити транзакції без конфіскації та незмінності транзакцій (тобто зміни завершених транзакцій третьою стороною). Процес верифікації мережі Ethereum включає будівельників, які сортують транзакції та надсилають блоки, а також пропонувачів, які вибирають, які блоки підписати та який краще запропонувати ланцюжку. Поточна структура процесу є дуже централізованою, таким чином, що пропонувач має остаточне слово та відкриває можливість співпраці між пропонувачем та будівельником для цензури транзакцій та отримання MEV.

Найкращим рішенням проблеми, яке зараз прийнято в маршрутній карті ланцюжка променя, є концепція списків примусового включення (FOCIL), яка допомагає децентралізувати процес виробництва блоків, змушуючи кожного перевіряючого свій агрегатний список включення зі списком, який транслюють члени комітету зі списку включення.

Ізольовані валідатори

Ізольовані валідатори - це ще одна функція, пов'язана з MEV. Суть полягає в зменшенні рівня складності, необхідної для перевірки транзакцій у блокчейні, тим самим покращуючи стан мережі.

Швидші слоти

Час слоту Ethereum складає 12 секунд, і приблизно 15 хвилин потрібно для того, щоб кожен блок досягнув остаточності. Вплив цього на мережу особливо помітний, коли мова йде про додатки великого масштабу та створення ролапів в мережі. Ethereum використовує концепцію, відому як Gasper, для одноразової остаточності. І хоча вона працює, є місце для удосконалення. Алгоритм Gasper використовує епохальну основу для досягнення зв'язності та, відповідно, остаточності, оскільки кожен слот має бути розглянутий перед економічною безпекою.

Ланцюг пропонує коротший час слотування в 4 секунди, який буде досягнуто за допомогою попереднього підтвердження, функції, яка може бути легко реалізована в мережі Ethereum навіть в наявному стані. Попереднє підтвердження в основному є процесом блокчейну, який «гарантує» користувачам, що їх транзакції будуть включені до наступного слоту, що дозволяє користувачам отримати підтвердження транзакції набагато швидше, ніж звичайний час слотування.

Відра Beam Chain: стейкінг

Другий блок у пропозиції містить наступні елементи: розумніший випуск, менші перевіряючі, швидша остаточність. Основний акцент тут зроблений на оптимізації кривої випуску мережі та зменшенні мінімальних вимог до ставки для стати перевіряючим. У результаті загальне здоров'я мережі зростає, і ціль швидшої остаточності досягається легше.

Відерця Beam Chain: Криптографія

Це найскладніший блок, оскільки два елементи позначені червоним кольором як частина чотирьох великих пунктів. Основні ідеї тут стосуються знаків Ефіріуму та квантової стійкості.

Технологія Snark не є чужою для всієї галузі блокчейну. Проекти Layer 2 користуються цим інноваційним підходом вже деякий час, а більші мережі, такі як Ethereum, відстають. Мета Джастина Дрейка, як зазначено в його пропозиції, полягає у забезпеченні затвердження консенсусного клієнта за допомогою технології ZK. Ланцюг beam пропонує замінити процес повторного виконання дужка-ланцюга Ethereum для підтвердження кореня стану з системою верифікації на основі технології ZK. Ідея цього нового методу полягає в тому, що обчислення та дані, необхідні для досягнення консенсусу в мережі, надаються за допомогою ZK, що дозволяє ефективно вирішити проблему обсягу даних та масштабованості мережі, остання з яких становить проблему, з якою Ethereum довго бореться.

Нарешті, є квантова безпека. Ethereum наразі використовує підписи BLS для перевірки підписів як даних підтвердження. Проблема полягає в тому, що підписи BLS використовують еліптичні криві, які стають все менш ефективними перед обчислювальною потужністю квантових комп'ютерів. Тому метою в рамках пропозиції є досягнення алгоритмів квантової стійкості підписів, а знову ж таки, шляхом використання ZK-технології.

Дебати щодо Терміну Впровадження Ланцюжка Beam

Велика ідея Джастіна Дрейка приносить великі зміни до мережі щодо масштабованості та безпеки, але не без витрат. Запропонована реалізація передбачає затвердження специфікацій до 2025 року, кодування виробництва до 2026 року і випробування з 2027 по 2029 рік.

Фактично, за запропонованим графіком повне впровадження може зайняти до 5 років, розпочавши публічно в 2030 році. Критики стверджують, що це буде робити мережу Ethereum ще більш відстаючою від своїх конкурентів. Тим не менш, прихильники пропозиції вважають, що подовжений графік є необхідним для такого значного оновлення.

Як вплине ланцюг Beam на Ethereum?

Ланцюг Beam - це хардфорк, який має на меті оновлення консенсусного шару Ethereum. Основні поліпшення, які він має намір принести Ethereum - це масштабованість та безпека за допомогою введення швидшого часу блоку та остаточності, ланцюг snarkification за допомогою zkEVMs та квантова та цензурна стійкість.

Несумнівно, пропозиція щодо ланцюга променів є значним кроком до остаточної форми мережі. Якщо вона буде прийнята офіційно, вона може принести значні та тривалі зміни у стані мережі Ethereum.

Ланцюг Beam проти Ланцюга Beacon

Запущений наприкінець 2020 року, оновлення маяка значно змінило мережу Ethereum, замінивши робочий механізм підтвердження роботи засобом доказу роботи на швидший, менш енергозалежний механізм доказу ставки.

З моменту першої публічної пропозиції члени спільноти почали порівнювати ланцюг промінця зі старішим оновленням ланцюга бекона. Хоча є схожості, є також великі відмінності. Ланцюг бекона, який був частиною оновлення злиття, змінив увесь шар консенсусу: учасників та процес перевірки робочої транзакції. Хоча ланцюг промінця, фактично, пропонує зміни до шару консенсусу, запропоновані зміни не є такими радикальними.

Ланцюг маяка змінив учасників консенсусу з майнерів доказу роботи на валідаторів доказу складання ставок, але ланцюг променя намагається залишити валідаторів по обидва боки розділу. Те, що пропонує ланцюг променя, це зміна правил, таких як правила, що стосуються номерів слотів та остаточності транзакцій, а також мінімальна вимога до ставок.

Висновок

Ланцюг Ethereum Beam є революційною пропозицією, яка має на меті значно переробити консенсусний шар Ethereum. Інтегруючи досягнення, такі як швидший час блоку, покращена масштабованість та підвищена безпека за допомогою zk-EVMs та квантової стійкості, Beam Chain прагне прискорити Ethereum в нову еру продуктивності та ефективності.