¿Beam Chain traerá cinco grandes cambios a Ethereum?

Como es bien sabido, Ethereum (ETH) nació como un sistema de Prueba de Trabajo (PoW) y en 2021 se convirtió con éxito en un sistema de Prueba de Participación (PoS). Sobre esto, Justin Drake, investigador principal de la Fundación Ethereum, considera que si bien la cadena de referencia (beacon chain) fue efectiva cuando se introdujo PoS, en los últimos cinco años ha acumulado cierta ‘deuda técnica’ y su diseño no ha aprovechado las tecnologías punteras del sistema de descentralización, como los zk-SNARKs. Por lo tanto, la capa de consenso de Ethereum necesita una importante actualización.

En una presentación en la reciente conferencia Devcon de Bangkok, el investigador de Ethereum, Justin Drake, anunció una propuesta para reformar por completo la capa de consenso de Ethereum llamada ‘Beam Chain’.

Esta es parte del mapa a largo plazo de Ethereum, permitiendo a Ethereum aprovechar los avances punteros en criptografía ZK actual, con el objetivo de mejorar significativamente la escalabilidad y el rendimiento de la red sin necesidad de lanzar una nueva red. Sin duda, es una de las actualizaciones más importantes para Ethereum en los próximos 3-5 años.

Beam Chain no es una nueva cadena de bloques en el sentido literal, sino una nueva infraestructura construida dentro de la red principal de Ethereum, que mejorará significativamente la velocidad, seguridad y eficiencia de la red principal L1. Algunos interpretan Beam Chain como ETH 3.0, lo cual es un malentendido, ya que Beam Chain solo aborda problemas en la capa de consenso y no cambiará la Capa de datos (como canales blob) o la capa de ejecución (como la Máquina virtual Ethereum (EVM)).

Las cinco principales transformaciones de Beam Chain son:

1. Confirmación más rápida de Bloquear: habilitar un tiempo de ranura de 4 segundos y una finalidad de ranura única

2. No a expensas de la descentralización: mantener o mejorar la protección actual de la descentralización

3. Umbral de participación Soltar: Permitir que el staking de ETH caiga directamente de 32 ETH a 1 ETH

4. Proteger a los usuarios comunes: eliminar MEV basado en reorganizaciones de Bloquear

5. Orientado al futuro: dotar a la red de Ethereum de capacidad de resistencia cuántica

La estrategia y el principio de actualización de Beam Chain

1. Aumentar la producción de Bloquear

Mayor capacidad de procesamiento: Beam Chain aumentará la producción de Bloquear a 3 veces el nivel actual para mejorar la capacidad de transacción de Ethereum.

Resistencia a la censura: La introducción de FOCIL (Lista de inclusión forzosa de bifurcaciones) mejora la capacidad de resistencia a la censura, asegurando que las transacciones no sean fácilmente excluidas por los actores malintencionados.

Realizar subastas&aislar validadores: los validadores utilizarán subastas para aislar, asegurando un rendimiento más potente y descentralización, y protegiendo a más usuarios de la interferencia MEV.

Mayor finalidad más rápida: Ethereum tendrá características de finalidad en un solo slot y un tiempo de bloque de 4 segundos, lo que permitirá confirmar las transacciones más rápidamente y mejorar la eficiencia de la red.

Lo interesante es que intercambio ya no necesita esperar lentamente por la confirmación de los Bloquear 1/32, 2/32, 3/32… en el futuro, un solo Bloquear puede confirmar.

2. Mejorar stake

Mejora del modelo de emisión: cambios en el modelo de emisión de recompensas para validadores para lograr mayores rendimientos de stake.

El requisito de Soltarstake es que los validadores independientes solo necesitan apostar 1 ETH, mucho menos que el umbral actual de 32 ETH, lo que hace que la apuesta independiente sea más simple y popular.

Creemos que Ethereum debe permitir la participación de más nodos en el consenso sin cambiar demasiado los requisitos de hardware de los dispositivos, gracias a la tecnología ZK, avanza significativamente en la industria, superando el triángulo imposible de stake01928374656574839201.

3. Mejorar la seguridad

Después de la criptografía post-cuántica: Ethereum implementará resistencia a la criptografía cuántica para garantizar que la red esté protegida de las amenazas de la computación cuántica, dando el primer paso hacia la resistencia cuántica en la cadena de bloques principal.

Integración de zkSNARK y zkVM: La prueba de conocimiento cero (ZKP) se integrará con Ethereum para mejorar aún más la privacidad, escalabilidad y seguridad.

SNARK 化 Cadena de bloques（SNARKification）：ETH坊将利用 RISC-V 将 Cadena de bloques SNARK 化，这一过程可提高证明生成的效率和可扩展性。SNARK 是一种紧凑的 Prueba de conocimiento cero形式，允许一方证明其拥有信息，而无需透露信息或要求证明者和validadores之间进行任何交互。

En resumen, podemos resumirlo como: hacer que toda la cadena de ETH se ZKifique directamente.

Mayor aleatoriedad: Ethereum aún introducirá una fuerte aleatoriedad para garantizar la equidad en procesos críticos de la red como la selección de validadores.

Riesgo de Soltar MEV: Una mejor resistencia a la revisión puede minimizar la proliferación de ataques de sándwich y otros robots.

4. Principio de funcionamiento

Desde el diseño actual de la capa de consenso de Ethereum (cadena de anclaje) , los criptógrafos han logrado avances significativos en SNARK. Al convertir la función de transición de estado de Ethereum (es decir, mantener la opinión correcta sobre la cadena de bloques validadores, y mensajes integrados de cambio de estado) en SNARK, se puede obtener un tiempo de ranura de 4 segundos y finalidad en una sola ranura.

Por un lado, la reducción de la producción y del tiempo de finalización de los Bloquear puede tener un impacto positivo en la experiencia de espera para las transacciones de ETH en la capa 1.

Por otro lado, también puede eliminar el valor potencial extraído de las transacciones y reducir la deuda técnica de la capa de consenso a través de la estrategia de reestructuración remota Bloquear.

Además, la SNARKización permitirá que la red de Ethereum tenga resistencia cuántica, lo cual es una característica esencial para el futuro de la cadena de bloques.

Beam Chain avanzará la actualización de Ethereum en los siguientes aspectos:

Para acelerar la velocidad de procesamiento, Beam Chain de Ethereum utilizará la tecnología de Fragmentación, que divide los datos en partes más pequeñas (shards) para procesar múltiples transacciones simultáneamente. Esto reducirá los cuellos de botella de las transacciones y acelerará los tiempos de transacción.

La seguridad contra la computación cuántica: Ethereum utilizará tecnología de encriptación líder en el tiempo para asegurar que incluso una futura supercomputadora cuántica no pueda comprometer la seguridad de la red.

Integración con la hoja de ruta de ETH: Beam Chain no es una red independiente, sino una etapa de integración en la hoja de ruta futura de ETH para la expansión y mejora de la seguridad durante los próximos 5 años.

5. Importancia significativa

Para la capacidad de Ethereum de manejar aplicaciones cada vez más complejas, la cadena Beam es crucial - puede mejorar la escalabilidad de Ethereum, reducir el costo de transacción y aumentar la seguridad general, permitiendo que la red soporte más usuarios y aplicaciones complejas con el tiempo.

Otra gran ventaja de la prueba basada en SNARK es que permite a los stakers ordinarios con hardware estándar obtener las ventajas de rendimiento mencionadas, y a medida que el umbral de staking disminuye de 32 ETH a 1 ETH, la descentralización de la comunidad de stakers de Ether también mejorará con el aumento del rendimiento de la red.

Especialmente la disminución del umbral de Soltar, si se combina con algunos dispositivos de hardware relacionados, como el eNode de Ebunker, permitir que los dispositivos validadores de nivel doméstico se extiendan a millones de hogares, Ethereum sigue siendo la cadena de bloques pública con más nodos en todo el mundo y la más descentralizada.

Aunque la visión de Beam Chain no cambiará Ethereum de inmediato ni alterará significativamente su hoja de ruta a largo plazo, su adopción cambiará el orden de prioridad en el desarrollo de la hoja de ruta, acelerando el desarrollo de componentes específicos (por ejemplo, la hoja de ruta actual establece algunas actualizaciones importantes para el año 2029, mientras que Beam Chain podría acelerar la llegada de estas actualizaciones importantes).

Si Beam Chain recibe suficiente apoyo de la comunidad, los desarrolladores pueden comenzar a elaborar especificaciones el próximo año, luego escribir código de producción en 2026 y realizar pruebas en 2027 antes de poder implementarlo de forma segura en la red principal de Ether. Aunque la implementación de Beam Chain parece estar lejos, estas redundancias de seguridad son extremadamente necesarias para un software de Código abierto desarrollado para la Descentralización.

En resumen, Beam Chain resuelve de una vez por todas la ‘deuda tecnológica’ del pasado a través de la ruta de ZK, con la esperanza de mejorar significativamente su funcionalidad L1 mientras mantiene la ‘descentralización’ de clase mundial de Ethereum.

Al mismo tiempo, la solución a largo plazo introducida de resistencia cuántica y otras nuevas ideas colocarán la capa de Consenso de Ethereum en un ‘modo de mantenimiento’, lo que asegurará que Ethereum se mantenga seguro, eficiente y adaptable en las próximas décadas, lo que permitirá la innovación futura sin necesidad de un rediseño disruptivo.

La comunidad de Ethereum continúa trabajando incansablemente en una estrategia a largo plazo, lo que es una emocionante actualización tanto para la cadena de bloques como para toda la industria. Esto nos permite mantener una visión optimista de las bases de Ethereum en el actual y emocionante mercado.