Seperti yang diketahui, Ethereum lahir dari PoW Proof of Work, berhasil beralih ke PoS Proof of Stake pada tahun 2021. Menurut Justin Drake, peneliti inti dari Ethereum Foundation: Meskipun beacon chain sangat efektif ketika PoS baru diperkenalkan, namun dalam lima tahun terakhir, ia telah mengumpulkan sejumlah ‘hutang teknis’, desainnya tidak memanfaatkan teknologi terkini dari sistem Desentralisasi (seperti Zero-Knowledge Proof). Oleh karena itu, lapisan Konsensus Ethereum membutuhkan evolusi besar.

Dalam pidato di Devcon Bangkok baru-baru ini, peneliti ETH, Justin Drake, mengumumkan proposal reformasi menyeluruh untuk lapisan konsensus ETH yang disebut “Beam Chain”.

Ini adalah bagian dari peta jalan jangka panjang ETH yang memanfaatkan kemajuan kriptografi ZK saat ini, dengan tujuan secara signifikan meningkatkan skalabilitas dan kinerja jaringan tanpa perlu memulai jaringan baru. Ini adalah salah satu upgrade paling penting untuk Ethereum dalam 3-5 tahun ke depan.

Beam Chain bukanlah blockchain baru secara harfiah, melainkan infrastruktur baru yang dibangun di dalam Mainnet Ethereum, yang akan secara signifikan meningkatkan kecepatan, keamanan, dan efisiensi transaksi L1 Mainnet. Beberapa orang mengartikan Beam Chain sebagai Ethereum 3.0, namun ini adalah kesalahpahaman karena Beam Chain hanya menyelesaikan masalah lapisan konsensus, dan tidak akan mengubah Data Layer (seperti saluran blob) atau lapisan eksekusi (seperti Ethereum Virtual Machine (EVM)).

Lima perubahan inti Beam Chain adalah:

1. Konfirmasi Blok yang Lebih Cepat: Slot waktu 4 detik dan finalitas slot tunggal diaktifkan

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

3. Batas Staking Drop: Menurunkan staking ETH dari 32 ETH menjadi 1 ETH

4. Melindungi pengguna biasa: Menghilangkan MEV berbasis Blok yang direorganisasi

5. Berorientasi ke Depan: Memberikan Kemampuan Anti Quantum ke Jaringan Ethereum

Beam Chain’s upgrade ideas and principles

1. Menambahkan produksi Blok

Peningkatan throughput: Beam Chain akan meningkatkan produksi Blok menjadi 3 kali lipat dari sebelumnya, untuk meningkatkan kemampuan transaksi Ethereum.

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

Melaksanakan lelang&validator terisolasi: validator akan menggunakan pelaksanaan lelang untuk mengisolasi, sehingga memastikan kinerja yang lebih kuat dan Desentralisasi, serta melindungi lebih banyak pengguna dari gangguan MEV.

Keputusan Akhir Lebih Cepat: Ethereum akan memiliki keputusan akhir dalam satu time slot 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 sudah dapat dikonfirmasi.

2. Perbaikan stake

Memperbaiki model penerbitan: Mengubah model penerbitan reward validator untuk mendapatkan lebih banyak hasil stake.

Dropstake meminta: validator independen hanya perlu stake 1 ETH, jauh lebih rendah dari batas minimum 32 ETH saat ini, sehingga membuat stake independen lebih mudah dan lebih umum.

Kami percaya bahwa Ethereum harus mampu mengakomodasi lebih banyak Node yang berpartisipasi dalam Konsensus tanpa mengubah ambang batas perangkat keras, dan mengatasi The Impossible Triangle stake, yang benar-benar berkat teknologi ZK, ini benar-benar berada di garis depan industri.

3. Meningkatkan Keamanan

Pasca-kriptografi kuantum: Ethereum akan menerapkan kriptografi tahan kuantum untuk memastikan jaringan terhindar dari ancaman Komputasi Kuantum, melangkah pertama dalam Blok rantai utama yang tahan terhadap kuantum.

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

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

Secara singkat, kita dapat menggambarkannya sebagai: Mengubah seluruh jaringan Ethereum menjadi ZK.

Meningkatkan Randomitas: Ethereum pun akan memperkenalkan randomitas yang kuat untuk memastikan keadilan dalam proses jaringan kunci seperti pemilihan validator.

MEV Risiko: Resistensi audit yang lebih baik dapat secara maksimal menurunkan serangan sandwich dan penyebaran bot lainnya.

4. Prinsip Kerja

Sejak desain lapisan konsensus saat ini Ethereum (rantai sinyal) ditetapkan, kriptografer telah membuat kemajuan signifikan dalam SNARK. Dengan mem-SNARK-kan fungsi perubahan status Ethereum (yaitu validator untuk menjaga pandangan yang benar terhadap blockchain, sambil mengintegrasikan pesan perubahan status) dapat memperoleh waktu slot 4 detik dan finalitas tunggal slot.

Di satu sisi, pengurangan waktu produksi Blok dan finalitas dapat berdampak positif pada pengalaman transaksi L1 Ethereum dengan mengurangi waktu menunggu Drop ETH.

Di sisi lain, itu juga dapat menghilangkan nilai potensial yang diekstrak dari transaksi dan mengurangi hutang teknis lapisan konsensus melalui strategi Blok jarak jauh.

Selain itu, SNARK akan membuat jaringan ETH坊 memiliki ketangguhan terhadap kuantum, yang merupakan fitur penting bagi masa depan blockchain.

Beam Chain akan memajukan peningkatan Ethereum dari beberapa aspek berikut:

Untuk mempercepat kecepatan pemrosesan: Rantai Beam ETH akan menggunakan teknologi Sharding, membagi data menjadi bagian-bagian lebih kecil (shards) untuk memproses beberapa transaksi sekaligus. Ini akan mengurangi hambatan transaksi dan mempercepat waktu transaksi.

Keamanan melawan Komputer Kuantum: Ethereum akan menggunakan teknologi enkripsi yang canggih untuk memastikan bahwa bahkan Komputer Kuantum super masa depan tidak dapat merusak keamanan jaringan.

Integrasi dengan peta jalan ETH: Beam Chain bukanlah jaringan independen, tetapi merupakan tahap integrasi peta jalan peningkatan dan peningkatan keamanan selama 5 tahun ke depan dari ETH.

5. Signifikansi Penting

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

Keuntungan besar lain dari bukti berbasis SNARK adalah: memungkinkan stakeholder biasa yang dilengkapi dengan perangkat keras standar untuk mencapai keunggulan kinerja di atas, ketika ambang batas staking berkurang dari 32 ETH menjadi 1 ETH, dengan peningkatan kinerja jaringan, desentralisasi kelompok stakeholder ETH juga akan meningkat.

Drop dengan ambang batas yang lebih rendah, jika dikombinasikan dengan perangkat keras terkait seperti eNode dari Ebunker, akan memungkinkan perangkat validator tingkat rumah tangga mencapai jutaan rumah tangga. Ethereum tetap menjadi jaringan publik dengan jumlah Node terbanyak dan paling desentralisasi di seluruh dunia.

Meskipun visi Beam Chain tidak akan mengubah Ethereum secara langsung, juga tidak akan secara signifikan mengubah rencana jangka panjangnya, namun adopsi Beam Chain akan mengubah urutan prioritas dalam pengembangan rencana jangka panjang, mempercepat perkembangan komponen-komponen tertentu (misalnya, rencana jangka panjang saat ini menetapkan beberapa upgrade penting pada tahun 2029, sedangkan Beam Chain dapat mempercepat kedatangan upgrade 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 ETH. Meskipun implementasi Beam Chain masih terlihat jauh, namun untuk perangkat lunak Sumber Terbuka yang dikembangkan secara Desentralisasi, keamanan dan redundansi ini sangat penting.

Secara singkat, Beam Chain dengan jalur ZK berhasil mengatasi semua ‘hutang teknologi’ yang ada, dengan harapan perbaikan ini dapat meningkatkan fungsionalitas L1 Ethereum tanpa mengurangi desentralisasi yang sudah diakui secara internasional.

Sementara itu, solusi jangka panjang yang memperkenalkan resistensi kuantum diperkenalkan untuk menempatkan lapisan Konsensus ETH dalam mode pemeliharaan, yang memastikan keamanan, efisiensi, dan adaptabilitas ETH dalam beberapa dekade ke depan untuk mencapai inovasi masa depan tanpa perlu desain ulang yang mengganggu.

Ethereum Foundation is still tirelessly making long-term arrangements, which is an exciting update for the blockchain industry as a whole and allows us to maintain an optimistic foundation for Ethereum in the current booming market.

Tautan asli