Como é amplamente conhecido, o Ethereum nasceu com PoW Prova de Trabalho e em 2021 fez a transição com sucesso para PoS Prova de Staking. Sobre isso, o pesquisador principal da Fundação Ethereum, Justin Drake, acredita que, embora o cadeia beacon tenha sido eficaz logo após a introdução do PoS, nos últimos cinco anos acumulou algumas ‘dívidas técnicas’ e seu design não aproveitou as tecnologias de ponta do sistema de Descentralização (como zk-SNARKs). Portanto, a camada de Consenso do Ethereum está precisando urgentemente de uma grande renovação.
Na recente conferência Devcon em Banguecoque, o pesquisador da Ethereum, Justin Drake, anunciou uma proposta abrangente para reformar a camada de consenso da Ethereum, chamada de “Beam Chain”.
Esta é parte do roteiro de longo prazo do Ethereum, permitindo que o Ethereum aproveite as conquistas recentes da criptografia ZK, com o objetivo de melhorar significativamente a escalabilidade e o desempenho da rede sem a necessidade de iniciar uma nova rede. Sem dúvida, é uma das atualizações mais importantes para o Ethereum nos próximos 3 a 5 anos.
A Beam Chain não é uma nova blockchain no sentido literal, mas sim uma nova infraestrutura construída dentro da rede principal do Ethereum. Ela melhorará significativamente a velocidade, segurança e eficiência da rede L1. Alguns interpretam a Beam Chain como o Ethereum 3.0, o que é um equívoco, pois a Beam Chain apenas resolve problemas na camada de consenso e não afeta a Camada de Dados (como os canais de blob) ou a camada de execução (como a Máquina Virtual Ethereum - EVM).
As cinco principais mudanças principais da Beam Chain são:
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Confirmação de Bloco mais rápida: Habilitando o tempo de slot de 4 segundos e a finalidade de slot único
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Não comprometer a Descentralização como sacrifício: preservar ou melhorar as garantias atuais de Descentralização
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Gota Staking Threshold: Lowering ETH Staking from 32 ETH to just 1 ETH.
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Proteger Usuários Comuns: Eliminar MEV baseado em reorganizações de Bloco
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Preparado para o futuro: Torne a rede Ethereum resistente ao quantum
Abordagem e princípios da atualização da Beam Chain
1. Aumentar a produção de Bloco
Maior capacidade de throughput: A Beam Chain aumentará a produção do Bloco para 3 vezes o atual, aumentando assim a capacidade de transação do Ethereum.
Resistência à censura: A introdução do FOCIL (forquilha opção de inclusão compulsória) reforça a capacidade de resistência à censura, garantindo que as transações não sejam facilmente excluídas por malfeitores.
Realizar leilões e isolar validadores: os validadores usarão leilões para isolar, garantindo desempenho mais robusto e descentralização, e também protegendo os usuários contra a interferência de MEV.
Maior finalidade: A rede Ethereum terá a característica de finalidade em um único slot de tempo e tempo de bloco de 4 segundos, permitindo uma confirmação mais rápida das transações e melhor eficiência de rede.
Curiosamente, a exchange já não precisa esperar pacientemente pela confirmação de blocos de 1/32, 2/32, 3/32… no futuro, apenas um bloco será suficiente para confirmação.
2. Melhorias no stake
Melhoria do modelo de emissão: Alterações no modelo de emissão de recompensas para validadores para obter mais retorno do stake.
Gotastake requer: validadores independentes só precisam de stake 1 ETH, muito abaixo do limiar atual de 32 ETH, tornando o stake independente mais simples e mais difundido.
Acreditamos que a ETH tem que acomodar mais Nós no Consenso, com velocidade de processamento mais rápida e sem alterar muito os requisitos de hardware dos dispositivos, superando a Trindade Profana do stake. Isso realmente se deve à tecnologia ZK, que está na vanguarda do setor.
3. Melhorar a segurança
Após a criptografia pós-quântica: Ethereum implementará criptografia pós-quântica para garantir que a rede esteja protegida contra ameaças de Computação Quântica, dando o primeiro passo para a resistência quântica na cadeia de Bloco mainstream.
Integração do zkSNARK e zkVM: A Prova de Conhecimento Zero (ZKP) será integrada com a Ethereum para melhorar ainda mais a privacidade, escalabilidade e segurança através do zkSNARK e zkVM.
SNARKificação da cadeia de blocos (SNARKification): O Ethereum utilizará o RISC-V para SNARKificar a cadeia de blocos, o que aumenta a eficiência e a escalabilidade da geração de provas. SNARK é uma forma compacta de prova de conhecimento zero que permite a uma parte provar que possui informações sem revelá-las ou exigir qualquer interação entre o provador e os validadores.
Em resumo, podemos resumir isso como: tornar toda a cadeia ETH em ZK.
Aprimorando a aleatoriedade: A Ethereum também introduzirá uma poderosa aleatoriedade para garantir a equidade em processos de rede críticos, como a seleção de validadores.
Risco MEV Gota: uma resistência de auditoria aprimorada pode limitar a proliferação de ataques de sanduíche Gota e outros robôs.
4. Princípio de funcionamento
Desde a concepção do atual camada de consenso do Ethereum (Beacon Chain), houve avanços significativos na área de SNARK por criptógrafos. Ao tornar a função de transição de estado do Ethereum (ou seja, manter os validadores com uma visão correta da cadeia de blocos e integrar mensagens de mudança de estado) em SNARK, é possível obter um tempo de slot de 4 segundos e finalidade em um único slot.
Por um lado, a redução na produção de blocos e no tempo final pode ter um impacto positivo no tempo de espera para a experiência de transação ETH na camada 1 do Ethereum;
Por outro lado, também pode eliminar o valor potencial extraído das transações e reduzir o endividamento técnico da camada de consenso através da estratégia de reestruturação remota do Bloco.
Além disso, a SNARKIZATION tornará a rede ETH Fang resistente ao quântico, que é um recurso obrigatório para futuras blockchains.
A Beam Chain irá impulsionar a atualização do Ethereum em várias áreas:
Para acelerar a velocidade de processamento, o Beam Chain do Ethereum usará a tecnologia de Fragmentação, que divide os dados em partes menores (shards) para processar várias transações simultaneamente. Isso reduzirá os gargalos de transações e acelerará o tempo de transação.
A segurança contra computadores quânticos: Ethereum utilizará tecnologia de encriptação de ponta para garantir que mesmo um futuro supercomputador quântico não consiga comprometer a segurança da rede.
Integração com o roteiro do ETH: A Beam Chain não é uma rede independente, mas sim uma fase de integração do roteiro futuro do ETH para expansão e melhoria da segurança nos próximos 5 anos.
5. Importância importante
Para a capacidade crescente de processamento de aplicativos descentralizados do Ethereum, a Beam Chain é essencial - ela pode melhorar a escalabilidade do Ethereum, reduzir os custos de transação e aumentar a segurança geral, permitindo que a rede suporte mais usuários e aplicativos complexos ao longo do tempo.
Outra grande vantagem da prova baseada em SNARK é permitir que stakeadores comuns equipados com hardware padrão alcancem essas vantagens de desempenho, e à medida que o limite de stake diminui de 32 ETH para 1 ETH, a Descentralização da comunidade de stakeadores de ETH na rede também será melhorada.
Especialmente a Gota do limiar, se combinada com alguns dispositivos de hardware relacionados, como o eNode do Ebunker, tornando os dispositivos validadores de nível doméstico amplamente disponíveis, o Ethereum ainda é a rede pública mais descentralizada e com o maior número de Nós em todo o mundo.
Embora a visão da Beam Chain não vá mudar imediatamente o Ethereum (ETH), nem alterar significativamente seu roteiro de longo prazo, a adoção dela altera a ordem de prioridade do desenvolvimento do roteiro, acelerando o desenvolvimento de componentes específicos (por exemplo, o roteiro atual coloca algumas atualizações importantes em 2029, enquanto a Beam Chain pode acelerar a chegada dessas atualizações importantes).
Se a Beam Chain receber apoio suficiente da comunidade, os desenvolvedores poderão começar a elaborar especificações no próximo ano e, em seguida, a equipe de desenvolvimento do cliente escreverá o código de produção em 2026, realizará testes em 2027 e, finalmente, implantará com segurança na rede principal do ETH. Embora a implementação da Beam Chain pareça distante, essas redundâncias de segurança são extremamente necessárias para um software de código aberto desenvolvido descentralizado.
Em poucas palavras, o Beam Chain resolve a “dívida técnica” do passado de uma só vez através da rota baseada em ZK, e espera-se que essas melhorias melhorem significativamente a funcionalidade L1 do Ethereum, mantendo a “descentralização de classe mundial” do Ethereum.
Ao mesmo tempo, as soluções de resistência quântica introduzidas pelo novo pensamento colocam a camada de Consenso do Ethereum em um ‘modo de manutenção’, garantindo que o Ethereum permaneça seguro, eficiente e adaptável nas próximas décadas, permitindo assim inovações futuras sem a necessidade de uma revisão disruptiva.
A Ethereum continua a fazer planos a longo prazo incansavelmente, o que é uma atualização emocionante para a blockchain e para toda a indústria. Isso também nos permite manter uma base otimista em relação à Ethereum neste mercado agitado de hoje.
