Инновации в слое согласия Ethereum: Пять изменений, принесенных Beam Chain

Ethereum с момента своего рождения пережил значительное изменение от PoW к PoS. Однако, по мнению ключевого исследователя фонда Ethereum, несмотря на то что на начальном этапе PoS показал значительные результаты, в последние годы накопилось некоторое техническое долга, а его дизайн не смог в полной мере воспользоваться передовыми технологиями, такими как нулевые знания. Поэтому слой согласия Ethereum нуждается в значительном обновлении.

На недавней конференции разработчиков исследователи Ethereum представили значительное предложение под названием "Beam Chain", целью которого является полная реформа слоя соглашения Ethereum. Это часть долгосрочного плана развития Ethereum, направленная на значительное повышение масштабируемости и производительности сети без запуска новой сети, используя текущие прорывы в области нулевых знаний криптографии. Без сомнения, это станет одним из самых ключевых обновлений Ethereum в ближайшие 3-5 лет.

Необходимо четко понимать, что Beam Chain не является совершенно новой блокчейном, а представляет собой новую инфраструктуру, построенную внутри основной сети Ethereum. Это значительно повысит скорость, безопасность и эффективность транзакций в основной сети. Существуют мнения, что Beam Chain можно рассматривать как Ethereum 3.0, но такое понимание не совсем точное. Beam Chain сосредоточен на решении проблем слоя соглашения и не изменит структуру слоя данных или слоя выполнения.

Beam Chain принесет пять ключевых изменений:

1. Более быстрое подтверждение блоков: достижение времени слота в 4 секунды и окончательность в одном слоте
2. Поддержание децентрализации: сохранение или улучшение текущего уровня децентрализации
3. Снижение порога залога: снижение требований по залогу ETH с 32 ETH до 1 ETH
4. Защита обычных пользователей: устранение MEV на основе перестройки блоков
5. Ориентируясь в будущее: наделение сети Ethereum способностью противостоять квантовым угрозам

! [Beam Chain принесет пять новых изменений в Ethereum?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e03145ff722aba9d21bc1131ac034f10.webp)

Идея и принципы обновления Beam Chain

1. Повышение эффективности производства блоков

Beam Chain планирует увеличить объем производства блоков до текущих 3 раз, чтобы повысить производительность транзакций Ethereum. В то же время будет введен механизм FOCIL (список обязательных включений при разветвлении) для повышения устойчивости к цензуре, гарантируя, что транзакции не будут легко исключены злоумышленниками.

Валидаторы будут использовать аукционный метод для изоляции, что не только обеспечит более высокую производительность и децентрализацию, но и позволит большему числу пользователей избежать влияния MEV. Кроме того, Ethereum реализует окончательную определенность в одном временном интервале и 4-секундное время блока, что ускорит подтверждение транзакций и повысит эффективность сети.

Важно отметить, что эта реформа избавит биржи от необходимости ждать подтверждения нескольких блоков, так как в будущем достаточно будет подтверждения одного блока.

2. Оптимизация механизма стейкинга

Beam Chain изменит модель распределения вознаграждений для валидаторов, чтобы обеспечить более высокую прибыль от стейкинга. В то же время требования для независимых валидаторов по стейкингу будут снижены с текущих 32 ETH до 1 ETH, что значительно снизит порог участия и сделает независимый стейкинг более доступным.

Этот прорыв стал возможен благодаря применению технологии нулевых знаний, что позволяет Ethereum ускорять процесс и в то же время привлекать больше узлов для участия в соглашении, не увеличивая значительно требования к аппаратному обеспечению, тем самым преодолевая невозможный треугольник стейкинга.

3. Укрепление безопасности

Beam Chain введет квантово-устойчивую криптографию, чтобы гарантировать, что сеть сможет противостоять потенциальным угрозам будущих квантовых вычислений, став пионером в области квантовой устойчивости среди основных блокчейнов.

Технология нулевых знаний (такие как zkSNARK и zkVM) будет глубоко интегрирована с Ethereum, что дополнительно усилит защиту конфиденциальности, масштабируемость и безопасность. Используя технологию RISC-V, Ethereum реализует SNARK-изацию блокчейна, повышая эффективность и масштабируемость генерации доказательств.

Короче говоря, этот процесс можно охарактеризовать как ZK-обработку всей сети Ethereum.

Кроме того, Beam Chain введет более мощный механизм случайности, чтобы обеспечить справедливость таких ключевых сетевых процессов, как выбор валидаторов, а также минимизировать риски автоматизированных атак, таких как сэндвич-атаки, путем улучшения устойчивости к цензуре.

4. Принцип работы

С тех пор как была определена текущая структура соглашения Ethereum, криптографы достигли значительного прогресса в технологии SNARK. Преобразовав функцию состояния Ethereum в SNARK, можно достичь времени слота в 4 секунды и окончательности за один слот.

Это улучшение не только значительно повысит качество транзакций в Ethereum L1, сократит время ожидания, но также уменьшит потенциальную ценность, извлекаемую из транзакций, за счет устранения стратегии удаленной переорганизации блоков и снизит технический долг уровня соглашения.

Кроме того, SNARK-преобразование обеспечит сети Ethereum квантовую устойчивость, что является необходимой характеристикой будущих блокчейнов.

Beam Chain будет продвигать обновление Ethereum по следующим направлениям:

• Использование технологии шардирования для ускорения скорости обработки: разбивка данных на более мелкие части, что позволяет осуществлять параллельную обработку, снижая узкие места в транзакциях и ускоряя скорость транзакций.
• Обеспечение безопасности от квантовых вычислений: использование современных методов шифрования для защиты сети от угроз будущих квантовых компьютеров.
• Интеграция с дорожной картой Ethereum: Beam Chain не является независимой сетью, а представляет собой важный этап дорожной карты расширения и повышения безопасности Ethereum на ближайшие 5 лет.

! [Beam Chain принесет пять новых изменений в Ethereum?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-623a04545e60b5bc34bfb7f975633d98.webp)

5. Важное значение

Beam Chain имеет решающее значение для повышения способности Ethereum обрабатывать растущее количество децентрализованных приложений. Он улучшит масштабируемость Ethereum, снизит стоимость транзакций и повысит общую безопасность, позволяя сети со временем поддерживать больше пользователей и сложные приложения.

Технология доказательства на основе SNARK позволяет обычным ставщикам, оснащенным стандартным оборудованием, достичь вышеупомянутых преимуществ производительности. Когда порог ставки снижается с 32 ETH до 1 ETH, производительность сети улучшается, и степень децентрализации сообщества ставщиков Ethereum также значительно возрастает.

В частности, снижение барьеров может способствовать распространению домашних уровней устройств для валидации, что进一步 укрепит позицию Ethereum как самой децентрализованной блокчейн-сети с наибольшим количеством узлов в мире.

Хотя видение Beam Chain не изменит Ethereum немедленно и не приведет к заметным изменениям в его долгосрочной дорожной карте, оно изменит приоритеты разработки дорожной карты, ускорив развитие некоторых компонентов. Например, некоторые важные обновления, запланированные в текущей дорожной карте на 2029 год, могут быть ускорены благодаря Beam Chain.

Если Beam Chain получит достаточную поддержку сообщества, разработчики могут начать разрабатывать спецификации в следующем году, затем в 2026 году команда разработчиков напишет производственный код, в 2027 году проведет тестирование, и только затем его можно будет безопасно развернуть на главной сети Ethereum. Хотя внедрение Beam Chain, похоже, займет некоторое время, для программного обеспечения с открытым исходным кодом, разрабатываемого децентрализованным образом, эти меры безопасности необходимы.

В общем, Beam Chain с помощью ZK-решений раз и навсегда решил прошлые "технические долги", и эти улучшения обещают значительно повысить его функции L1, сохраняя при этом "мировую децентрализованность" Ethereum.

Одновременно долгосрочные решения, такие как квантовая устойчивость, введенные новым подходом, поместят уровень соглашения Эфира в "режим обслуживания", обеспечивая безопасность, эффективность и адаптивность Ethereum на протяжении следующих десятилетий, закладывая основу для будущих инноваций без необходимости в разрушительном редизайне.

Ethereum продолжает неуклонно осуществлять долгосрочное стратегическое планирование, что является обнадеживающим прогрессом для всей отрасли блокчейна. Это также предоставляет нам прочную основу для сохранения оптимистичного взгляда на Ethereum в условиях текущей бурно развивающейся рыночной среды.

! [Beam Chain принесет пять новых изменений в Ethereum?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-3f724ade874207cc01795f85176df79a.webp)