以太坊共識層重構Beam Chain：終極之路還是技術迷局

作者：0xNatalie

在 Devcon 大會上，以太坊基金會核心成員 Justin Drake 提出了對以太坊共識層進行全面重構的提案，稱之為 Beam Chain。通過重設計共識層，來緩解 MEV 問題、提高擴展性和安全性，並應用 ZK 技術實現性能提升。Beam Chain 主要關注共識層的變化，不涉及創建新代幣或改變現有的區塊鏈架構。

以太坊現有共識層（Beacon Chain）已有五年曆史，雖然在安全性上表現良好，但隨著時間推移，技術債務不斷累積。並且隨著以太坊社區對 MEV 的研究深入、ZK 技術的快速進展，現有共識層對新興技術的適應性不足。 Beam Chain 重構計劃旨在清除技術負擔，讓以太坊在未來能更具靈活性和適應性。

技術亮點

在技術上層面 Beam Chain 有兩個特點：通過 ZKVM 實現 Snarkification 和使用哈希基礎的聚合簽名。

共識層主要負責網絡中所有節點如何就鏈的狀態（例如交易順序、賬戶餘額等）達成一致。在以太坊中，共識層的任務包括驗證區塊、驗證簽名、處理分叉、維護和更新賬戶狀態等。共識層的關鍵操作是狀態轉移，即從一個區塊的狀態（例如交易後的賬戶餘額）到下一個區塊的狀態。這些操作往往會涉及很多計算，Snarkification 是將計算過程轉換為零知識證明的一種技術手段。

Beam Chain 利用 ZKVM 實現共識層的 Snarkification，將狀態轉移函數轉換為零知識證明。ZKVM 負責將計算過程移至鏈下，從而減輕鏈上計算負擔。每個節點通過驗證零知識證明即可確認狀態是否正確，而無需重複計算。此外，Beam Chain 允許驗證者選擇合適的 ZKVM，而無需將特定的 ZKVM 強制納入鏈上協議。

同時，隨著量子計算的發展，傳統加密技術（如橢圓曲線加密）可能面臨被破解的風險。這意味著當前區塊鏈系統的安全性（如私鑰和簽名驗證）在量子計算機出現後可能會被破壞。為應對這一威脅，Beam Chain 引入了基於哈希的聚合簽名方案。哈希函數具有後量子安全性，能夠抵抗量子計算的攻擊。這種方案不僅提高了簽名的聚合效率，還為未來提供了更高的安全保障。

此外，Beam Chain 採用 PBS，引入包含列表、執行拍賣來減少 MEV 帶來的負面影響。還計劃將驗證者的最低質押要求從 32 ETH 降低到 1 ETH，以進一步提升去中心化。整個 Beam Chain 的過渡將分階段進行，逐步替代 Beacon Chain 的功能，預計需要五年時間。

社區看法

**開發時間的擔憂：**社區對 Beam Chain 需要 5 年時間的開發週期普遍表示擔憂，同時也有成員質疑，Beam Chain 的目標是否是試圖讓以太坊逐步趨近於 Solana 的特性。

• Delphi Ventures 創始合夥人 José Maria Macedo 對 Beam Chain 表示失望。他認為，Beam Chain 的核心改進不過是代碼庫的重構，包括 4 秒的區塊時間和「抗量子攻擊」能力，但這些改變預計要到 2029-2030 年才能實現。這樣的改進不足以讓以太坊 L1 在區塊鏈競爭中保持優勢，甚至無法塑造以太坊具備長期競爭力的敘事。
• Solana 開發平臺 Helius CEO Mert 同樣對 Beam Chain 的開發時間表表示擔憂。如果 Beam Chain 確實需要到 2029 年才能發佈，以太坊可能難以在快速發展的區塊鏈競爭中保持競爭力。
• EthStorage 聯創 Qi Zhou 認為 Beam Chain 預計需要到 2030 年才能完成的時間過於漫長。他建議專注於使用單一編程語言（如 Rust 或 Go）進行開發，以加快實現速度。以太坊在處理技術債務方面可以參考 Cosmos 的「re-genesis」模式（重新生成區塊鏈創世區塊，保留用戶和合約的核心狀態數據，移除系統中的冗餘歷史數據和過時代碼），通過徹底的重置來解決技術負擔和遺留問題。
• Hydrogen Labs 聯創 Meir 擔憂在於 Beam Chain 的時間表太長，且不一定能滿足以太坊作為全功能區塊鏈的可擴展性需求。如果以太坊的目標是作為一個高效的區塊鏈平臺而非單純的 DA，就需要更快速、更激進的擴展性改進，而不是在未來五年內進行漸進式的優化。
• Abstract 開發者 cygaar 解釋了為什麼 Beam Chain 的 5 年時間表是必要的。他指出，以太坊不是一個普通的小型區塊鏈，它是全球第二大區塊鏈，擁有 600 億美元的 TVL、4000 億美元的基礎資產價值，以及數千個依賴它的應用。要在一個分佈式的、實時運作的以太坊網絡上實施如此大規模的變化極其困難，涉及的風險極大，因此需要長時間的準備和嚴格測試。任何失誤都可能導致用戶損失慘重。
• 以太坊客戶端 Prysm 維護者terence 針對 Beam Chain 實現時間過長的擔憂表示，Beam Chain 是以太坊的「最終目標」，在這期間，以太坊會通過硬分叉持續改進。Beam Chain 中的一些提議有助於提升以太坊的去中心化和抗審查能力。同時，在實現之前，以太坊也會不斷提升數據可用性、抗審查能力、EVM 性能等，以滿足不斷變化的需求。
• Flashbots 戰略負責人 Hasu 認為，Beam Chain 提案不應過度炒作，因為它是一個至少需要 5 年才能實現的長期項目，且大部分改進早已在技術路線圖中。真正的新意在於將這些改進捆綁測試並未來整體替換上鍊，這本應是加速進程的亮點。然而，許多社區成員誤將此提案視為激動人心的「以太坊 3.0」發佈，甚至希望能效仿 Solana 的一些特性，導致預期落空。
• MetaLeX 創始人 gabrielShapir0 認為，以太坊的核心價值在於其去中心化和自主性，而 Beam Chain 將大幅提升這些核心特性。很多人希望以太坊能提供不同的產品、服務，或者迎合更流行的趨勢和敘事，但那並不是以太坊的定位，而是 Solana 的方向。

技術挑戰

• 以太坊基金會核心成員 Péter 認為 Beam Chain 的提案有太多變更打包在一起，從技術和治理角度來看都有潛在問題。技術上，太多的變更組合增加了出錯的可能性。治理上，打包多個變更可能導致細節被忽視，並增加爭議的風險。他建議首先在 Beacon Chain 上處理低難度改進任務，之後再分階段實現更復雜的變更，以讓系統逐步適應，避免一次性全面改革。
• 以太坊研究員 mteam 表示 Beam Chain 的提案雖然宣佈為新的構想，但實際上是將過去的許多舊想法集中在一起。他支持這個提案，但也擔心這種升級可能會干擾執行層的研究。執行層和共識層是兩個獨立的研究方向，應該並行改進，避免互相干擾。
• SMG 研究總監 Max Resnick 表示以太坊需要一個更加宏大的願景，而不應該被五年一階段的漸進式改進所束縛。他呼籲迴歸以太坊的初衷，讓它成為一個全球性的計算平臺，幫助開發者解決最複雜的協調問題。他提出了未來五年內以太坊應該實現的目標，包括：實現 1 秒區塊時間；單槽最終性（Single-slot Finality），便於跨鏈互操作性；大幅增加吞吐量（>1000 TPS）；多重並行提議者，實現實時抗審查的能力。