Apakah Beam Chain akan membawa lima perubahan baru ke Ethereum?

Seperti yang diketahui, Ethereum (ETH) lahir dari Proof of Work (PoW) dan berhasil beralih menjadi Proof of Stake (PoS) pada tahun 2021. Menanggapi hal ini, Justin Drake, seorang peneliti inti dari Ethereum Foundation, berpendapat bahwa meskipun beacon chain efektif ketika PoS diperkenalkan, dalam lima tahun terakhir, ia telah mengumpulkan beberapa ‘hutang teknis’ dan desainnya tidak memanfaatkan teknologi terkini dalam sistem Desentralisasi (seperti Zero-Knowledge Proof). Oleh karena itu, lapisan Konsensus Ethereum membutuhkan pembaruan besar-besaran.

Dalam pidato terbarunya di Devcon Bangkok, peneliti ETH Justin Drake mengumumkan proposal reformasi total lapisan konsensus ETH yang disebut “Beam Chain”.

Ini adalah bagian dari peta jalan jangka panjang ETH yang bertujuan untuk meningkatkan skalabilitas dan kinerja jaringan tanpa perlu memulai jaringan baru, dengan memanfaatkan terobosan kriptografi ZK terkini. Tidak diragukan lagi, ini adalah salah satu upgrade terpenting ETH dalam 3 - 5 tahun mendatang.

Beam Chain bukanlah blockchain yang benar-benar baru, tetapi merupakan infrastruktur baru yang dibangun di dalam mainnet ETH, yang akan secara signifikan meningkatkan kecepatan, keamanan, dan efisiensi L1 mainnet. Beberapa orang mengartikan Beam Chain sebagai ETH 3.0, namun ini adalah kesalahpahaman karena Beam Chain hanya memecahkan masalah pada lapisan konsensus dan tidak akan mengubah Data Layer (seperti saluran blob) atau lapisan eksekusi (seperti Ethereum Virtual Machine (EVM)).

Lima perubahan inti utama Beam Chain adalah:

1. Konfirmasi Blok yang Lebih Cepat: Mengaktifkan waktu slot 4 detik dan finalitas satu slot

2. Tidak dengan mengorbankan Desentralisasi: mempertahankan atau meningkatkan perlindungan Desentralisasi saat ini

3. Drop Staking Threshold: Menurunkan Staking ETH dari 32 ETH langsung menjadi 1 ETH

4. Melindungi pengguna biasa: Menghilangkan MEV berbasis Blok reorganisasi

5. Ke arah masa depan: Meningkatkan kemampuan jaringan Ethereum dalam menghadapi kekuatan kuantum

Pendekatan dan prinsip upgrade Beam Chain

1. Menambahkan produksi Blok

Throughput yang lebih tinggi: Beam Chain akan meningkatkan produksi Blok hingga 3 kali lipat dari sekarang, untuk meningkatkan kemampuan transaksi Ethereum.

Anti-pemeriksaan: Pengenalan FOCIL (daftar pemaksaan fork pilihan) meningkatkan kemampuan anti-pemeriksaan, memastikan transaksi tidak mudah dikecualikan oleh pihak jahat.

Melaksanakan lelang&validator terisolasi: validator akan menggunakan pelaksanaan lelang untuk melakukan isolasi, sehingga memastikan kinerja yang lebih kuat dan Desentralisasi, juga dapat mencegah gangguan MEV terhadap lebih banyak pengguna.

Keputusan akhir yang lebih cepat: Ethereum akan memiliki keputusan akhir dalam satu slot waktu dan fitur blok waktu 4 detik, sehingga transaksi dapat dikonfirmasi lebih cepat dan efisiensi jaringan ditingkatkan.

Menariknya, pertukaran tidak perlu lagi menunggu konfirmasi Blok 1/32, 2/32, 3/32… karena di masa depan satu Blok saja sudah cukup terkonfirmasi.

2. Perbaikan stake

Meningkatkan model penerbitan: perubahan pada model penerbitan penghargaan validator, sehingga stake mendapatkan lebih banyak pengembalian.

Persyaratan Dropstake: Validator independen hanya perlu stake 1 ETH, jauh lebih rendah dari ambang batas 32 ETH saat ini, sehingga membuat stake independen lebih mudah dan luas.

Kami percaya bahwa Ethereum harus mempercepat untuk menampung lebih banyak Node dalam Konsensus, tanpa terlalu banyak mengubah ambang keras perangkat, dan melepaskan stake The Impossible Triangle, ini benar-benar berkat teknologi ZK, yang benar-benar unggul di industri.

3. Peningkatan Keamanan

Setelah Kriptografi Post-Quantum: Ethereum akan menerapkan kriptografi post-quantum untuk memastikan jaringan terlindungi dari ancaman Komputasi Kuantum, mencapai langkah pertama dalam Blok rantai utama yang tahan terhadap ancaman Kuantum.

Integrasi zkSNARK dan zkVM: Bukti Pengetahuan Nol (ZKP) akan diintegrasikan dengan Ethereum (ETH) melalui zkSNARK dan zkVM, untuk meningkatkan lagi privasi, skalabilitas, dan keamanan.

SNARKification Blok Rantai (SNARKification): Ethereum akan menggunakan RISC-V untuk SNARKification rantai Blok, proses ini dapat meningkatkan efisiensi pembuatan bukti dan skalabilitas. SNARK adalah bentuk bukti Zero-Knowledge yang kompak, memungkinkan satu pihak membuktikan kepemilikan informasi tanpa perlu mengungkapkan informasi atau memerlukan interaksi antara pihak yang membuktikan dan validator.

Singkatnya, kita dapat merangkasnya sebagai: membuat seluruh jaringan Ethereum menjadi ZK secara langsung.

Meningkatkan Randomness: Ethereum juga akan memperkenalkan randomness yang kuat untuk memastikan keadilan dalam proses jaringan kunci seperti pemilihan validator.

MEV Risiko: Resistensi pemeriksaan yang lebih baik dapat secara maksimal Drop serangan sandwich dan penyebaran robot lainnya.

4. Prinsip Kerja

Sejak desain lapisan konsensus saat ini Ethereum (yaitu rantai sinyal) ditetapkan, kriptografer telah membuat kemajuan signifikan dalam hal SNARK. Dengan mengubah fungsi transisi status Ethereum (yaitu validator untuk mempertahankan pandangan yang benar terhadap blockchain, dan pesan perubahan status yang terintegrasi) menjadi SNARK, waktu slot 4 detik dan finalitas satu slot dapat dicapai.

Di satu sisi, penurunan produksi Blok dan waktu finalisasi akan mengurangi waktu tunggu untuk pengalaman transaksi ETH pada L1 Ethereum.

Di sisi lain, itu juga dapat menghilangkan nilai potensial yang diekstraksi dari perdagangan dan mengurangi utang teknis lapisan konsensus melalui strategi reorganisasi Blok jarak jauh.

Selain itu, SNARK akan membuat jaringan Ethereum (ETH) memiliki ketahanan terhadap komputasi kuantum, yang merupakan fitur penting untuk masa depan blockchain.

Beam Chain akan memajukan upgrade Ethereum dari beberapa aspek berikut:

Dengan menggunakan Sharding untuk mempercepat kecepatan pemrosesan: Ethereum Beam Chain akan menggunakan teknologi Sharding, membagi data menjadi bagian-bagian yang lebih kecil (shards) untuk memproses beberapa transaksi secara bersamaan. Hal ini akan mengurangi hambatan transaksi dan mempercepat waktu transaksi.

Keamanan tahan quantum computing: Ethereum akan menggunakan teknologi enkripsi canggih untuk memastikan keamanan jaringan bahkan terhadap Komputer Kuantum super masa depan.

Integrasi dengan peta jalan ETH: Beam Chain bukanlah jaringan independen, tetapi bagian integrasi dari fase 5 masa depan dan peningkatan keamanan dari peta jalan ETH.

5. Pentingnya

Untuk kemampuan Ethereum dalam menangani aplikasi Desentralisasi yang semakin meningkat, Beam Chain sangat penting - ini dapat meningkatkan skalabilitas Ethereum, menurunkan biaya transaksi, dan meningkatkan keamanan secara keseluruhan, sehingga jaringan dapat mendukung lebih banyak pengguna dan aplikasi yang kompleks seiring berjalannya waktu.

Manfaat besar lain dari bukti berbasis SNARK adalah: memungkinkan pemegang staker reguler yang dilengkapi dengan perangkat keras standar untuk mencapai keunggulan kinerja tersebut, ketika ambang batas staker berkurang dari 32 ETH menjadi 1 ETH, dengan peningkatan kinerja jaringan, juga akan meningkatkan Desentralisasi kelompok staker ETH.

Drop yang memiliki ambang batas yang tinggi, jika digabungkan dengan beberapa perangkat keras yang terkait, seperti eNode dari Ebunker, akan memungkinkan perangkat validator tingkat rumahan menjadi lebih terjangkau dan dapat diakses oleh banyak orang. Ethereum tetap menjadi blockchain publik yang memiliki jumlah Node terbanyak dan paling terdesentralisasi di seluruh dunia.

Meskipun visi Beam Chain tidak akan mengubah Ethereum (ETH) secara langsung atau secara signifikan mengubah peta jalan jangka panjangnya, adopsi Beam Chain akan mengubah urutan prioritas pengembangan peta jalan tersebut, mempercepat perkembangan komponen-komponen tertentu (misalnya, peta jalan saat ini menetapkan beberapa peningkatan penting pada tahun 2029, sementara Beam Chain dapat mempercepat kedatangan peningkatan penting tersebut).

Jika Beam Chain mendapatkan dukungan komunitas yang cukup, pengembang dapat mulai merancang spesifikasi pada tahun depan, kemudian menulis kode produksi oleh tim pengembang klien pada tahun 2026, melakukan pengujian pada tahun 2027, dan akhirnya dapat diterapkan dengan aman di jaringan utama Ether. Meskipun implementasi Beam Chain mungkin terlihat jauh, namun keamanan dan redundansi ini sangat penting untuk perangkat lunak berbasis Sumber Terbuka yang desentralisasi.

Singkatnya, dengan menggunakan jalur ZK, Beam Chain berhasil menyelesaikan ‘hutang teknis’ masa lalu dan diharapkan dapat meningkatkan fungsi L1 Ethereum yang sudah menjadi ‘Desentralisasi’ tingkat dunia.

Pada saat yang sama, solusi jangka panjang yang memperkenalkan resistensi kuantum akan memasukkan lapisan Konsensus Ether ke dalam “mode pemeliharaan”, yang memastikan keamanan, efisiensi, dan adaptabilitas Ethereum dalam beberapa dekade mendatang, sehingga dapat mencapai inovasi masa depan tanpa perlu desain ulang yang mengganggu.

Ethereum Foundation is still tirelessly making long-term arrangements, which is a promising update for the blockchain industry as a whole. This also allows us to maintain a positive foundation for Ethereum in the current booming market.