Beam Chain xây dựng lại lớp đồng thuận của ETH: Cuộc đua cuối cùng hay bế tắc công nghệ

Tác giả: 0xNatalie

Tại hội nghị Devcon, thành viên cốt lõi của Quỹ Ethereum - Justin Drake đã đưa ra đề xuất tái cấu trúc toàn diện lớp đồng thuận của ETH với tên gọi là Beam Chain. Thông qua việc thiết kế lại lớp đồng thuận, giải quyết vấn đề MEV, nâng cao khả năng mở rộng và an ninh, và áp dụng công nghệ ZK để cải thiện hiệu suất. Beam Chain chủ yếu theo dõi các thay đổi trong lớp đồng thuận, không liên quan đến việc tạo mới Token hoặc thay đổi kiến trúc Khối hiện có.

Nhận thức chung BEAM (Beacon Chain) của ETH hiện có lịch sử 5 năm, mặc dù đã đạt được hiệu suất tốt về mặt an ninh, nhưng theo thời gian, nợ kỹ thuật không ngừng tích luỹ. Và với sự nghiên cứu về MEV của cộng đồng ETH và sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ ZK, nhận thức chung hiện tại không đáp ứng đủ với các công nghệ mới. Kế hoạch tái cấu trúc Beam Chain nhằm loại bỏ gánh nặng kỹ thuật, giúp ETH có tính linh hoạt và đáp ứng tốt hơn trong tương lai.

Điểm nổi bật về công nghệ

Ở mức kỹ thuật, Beam Chain có hai điểm đặc biệt: triển khai Snarkification thông qua ZKVM và sử dụng chữ ký tổng hợp dựa trên Hàm băm.

Tầng Nhận thức chung chịu trách nhiệm chính trong mạng lưới về cách mà tất cả Nút đồng thuận về trạng thái của chuỗi (ví dụ như thứ tự giao dịch, số dư tài khoản, v.v.). Trong Ethereum, nhiệm vụ của tầng Nhận thức chung bao gồm xác minh Khối, xác minh chữ ký, xử lý fork, duy trì và cập nhật trạng thái tài khoản, v.v. Hoạt động chính của tầng Nhận thức chung là chuyển đổi trạng thái, từ trạng thái của một Khối (ví dụ như số dư tài khoản sau giao dịch) sang trạng thái của Khối tiếp theo. Những hoạt động này thường liên quan đến rất nhiều tính toán, Snarkification là một kỹ thuật chuyển đổi quá trình tính toán thành zk-SNARK.

Beam Chain sử dụng ZKVM để chuyển đổi hàm chuyển trạng thái thành Bằng chứng không kiến thức tại lớp đồng thuận, giảm bớt gánh nặng tính toán on-chain. Mỗi nút chỉ cần xác nhận trạng thái một lần thông qua việc xác minh Bằng chứng không kiến thức mà không cần tính toán lại. Ngoài ra, Beam Chain cho phép Người xác thực lựa chọn ZKVM phù hợp mà không cần tuân thủ giao thức cụ thể nào đó on-chain.

Đồng thời, với sự phát triển của máy tính lượng tử, các kỹ thuật mã hóa truyền thống (như Elliptic Curve Cryptography) có thể đối mặt với nguy cơ bị phá vỡ. Điều này có nghĩa là tính bảo mật của các hệ thống blockchain hiện tại (như Khóa riêng và xác minh chữ ký) có thể bị phá hủy sau khi Máy tính lượng tử xuất hiện. Để đối phó với mối đe dọa này, Beam Chain giới thiệu giải pháp chữ ký tập trung dựa trên Hàm băm. Hàm băm có tính bảo mật sau lượng tử, có thể chống lại các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử. Giải pháp này không chỉ cải thiện hiệu quả chữ ký tập trung mà còn cung cấp bảo mật cao hơn cho tương lai.

Ngoài ra, Beam Chain sử dụng PBS, giới thiệu danh sách bao gồm, thực hiện bán đấu giá để giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực của MEV. Kế hoạch còn bao gồm giảm yêu cầu thế chấp tối thiểu của Người xác thực từ 32 ETH xuống còn 1 ETH, nhằm tăng cường tính Phi tập trung. Quá trình chuyển đổi toàn bộ Beam Chain sẽ được tiến hành theo từng giai đoạn, thay thế từng chức năng của Beacon Chain một cách dần dần, dự kiến sẽ mất năm năm để hoàn thành.

Quan điểm cộng đồng

Lo ngại về thời gian phát triển: Cộng đồng đang lo ngại về thời gian phát triển 5 năm của Beam Chain, đồng thời cũng có thành viên đặt câu hỏi liệu mục tiêu của Beam Chain có phải là cố gắng làm cho Ethereum dần dần tiệm cận các đặc điểm của Solana hay không.

• Đối tác sáng lập Delphi Ventures, José Maria Macedo, cảm thấy thất vọng với Beam Chain. Ông cho rằng cải tiến cốt lõi của Beam Chain chỉ là việc tái cấu trúc thư viện mã nguồn, bao gồm khả năng khối thời gian 4 giây và khả năng chống lại cuộc tấn công từ máy tính lượng tử, nhưng những thay đổi này dự kiến ​​sẽ chỉ được thực hiện vào năm 2029-2030. Những cải tiến như vậy không đủ để giữ lợi thế của Ethereum L1 trong cuộc cạnh tranh của các chuỗi khối, thậm chí không đủ để tạo nên một câu chuyện về sự cạnh tranh lâu dài cho Ethereum.
• CEO của Helius trên nền tảng phát triển Solana, Mert, cũng có lo ngại về lịch trình phát triển của Beam Chain. Nếu Beam Chain thực sự phải đến năm 2029 mới có thể ra mắt, Ethereum có thể gặp khó khăn trong việc duy trì sự cạnh tranh trong cuộc cạnh tranh blockchain phát triển nhanh chóng.
• Qi Zhou, đồng sáng lập EthStorage, tin rằng thời gian ước tính để Beam Chain hoàn thành vào năm 2030 là quá dài. Ông khuyên bạn nên tập trung vào việc phát triển bằng một ngôn ngữ lập trình duy nhất, chẳng hạn như Rust hoặc Go, để tăng tốc độ triển khai. Ethereum có thể tham khảo mô hình “tái tạo” của Cosmos trong việc xử lý nợ kỹ thuật (tái tạo chuỗi Khối để tạo Khối, giữ lại dữ liệu trạng thái cốt lõi của người dùng và hợp đồng, và loại bỏ dữ liệu lịch sử dư thừa và mã lỗi thời khỏi hệ thống), và giải quyết gánh nặng kỹ thuật và các vấn đề kế thừa thông qua thiết lập lại hoàn toàn.
• Hydrogen Labs联合创始人Meir担心Beam Chain的时间表太长，可能无法满足Ether坊作为全功能Khối链的可扩展性需求。如果Ether坊的目标是成为高效的Khối链平台而不仅仅是DA，就需要更快速、更激进的扩展性改进，而不是在未来五年逐步优化。
• Abstract Developer cygaar explains why the 5-year timeline for Beam Chain is necessary. He points out that Ethereum is not just a small blockchain but the second-largest blockchain globally, with a TVL of $60 billion, a basic asset value of $400 billion, and thousands of applications relying on it. Implementing such large-scale changes on a distributed, real-time Ethereum network is extremely difficult and involves significant risks, hence the need for extensive preparation and rigorous testing. Any mistakes could result in significant user losses.
• Terence, the maintainer of the ETH client Prysm, expressed concerns about the long implementation time of the Beam Chain. The Beam Chain is the “ultimate goal” of Ethereum, and during this period, Ethereum will continue to improve through Hard Forks. Some proposals in the Beam Chain are helpful in enhancing the decentralization and anti-censorship capabilities of Ethereum. At the same time, before the implementation, Ethereum will also continuously improve data availability, anti-censorship capabilities, EVM performance, etc., to meet the ever-changing needs.
• Hasu, Trưởng phòng Chiến lược tại Flashbots, tin rằng đề xuất Beam Chain không nên bị thổi phồng quá mức, vì đây là một dự án dài hạn sẽ mất ít nhất 5 năm để thành hiện thực và hầu hết các cải tiến đã nằm trong lộ trình công nghệ. Tính mới thực sự là đóng gói và thử nghiệm những cải tiến này và thay thế tất cả chúng trên chuỗi trong tương lai, đây sẽ là điểm nổi bật của quá trình tăng tốc. Tuy nhiên, nhiều thành viên cộng đồng đã nhầm lẫn khi xem đề xuất này là một bản phát hành “ETH Workshop 3.0” thú vị và thậm chí hy vọng sẽ mô phỏng một số tính năng của Solana, dẫn đến sự thất vọng về kỳ vọng.
• Nhà sáng lập MetaLeX gabrielShapir0 cho rằng, giá trị cốt lõi của Ethereum là tính phi tập trung và tự chủ, trong khi Beam Chain sẽ cải thiện đáng kể những đặc tính cốt lõi này. Nhiều người hy vọng Ethereum có thể cung cấp các sản phẩm, dịch vụ khác nhau hoặc phục vụ các xu hướng và câu chuyện phổ biến hơn, nhưng đó không phải là định hướng của Ethereum, mà là hướng của Solana.

Thách thức kỹ thuật

• Nhà lãnh đạo cốt lõi của Ethereum Foundation, Péter, cho rằng đề xuất của Beam Chain có quá nhiều thay đổi được đóng gói chung lại, từ cả góc độ kỹ thuật và quản trị đều có vấn đề tiềm ẩn. Về mặt kỹ thuật, việc kết hợp quá nhiều thay đổi tăng cơ hội phạm lỗi. Về mặt quản trị, việc đóng gói nhiều thay đổi có thể dẫn đến bỏ qua chi tiết và tăng nguy cơ tranh cãi. Ông đề xuất rằng trước hết nên xử lý các nhiệm vụ cải tiến dễ dàng trên Beacon Chain, sau đó từng giai đoạn thực hiện các thay đổi phức tạp hơn, để hệ thống dần dần thích nghi và tránh xa khỏi cải cách toàn diện một lần.
• Nhà nghiên cứu của Ethereum mteam cho biết rằng mặc dù đề xuất Beam Chain được tuyên bố là một ý tưởng mới, nhưng thực tế là việc tập hợp nhiều ý tưởng cũ từ quá khứ. Anh ủng hộ đề xuất này, nhưng cũng lo lắng rằng việc nâng cấp này có thể gây ra sự can thiệp vào nghiên cứu về lớp thực thi. Lớp thực thi và lớp đồng thuận là hai hướng nghiên cứu độc lập, nên được cải tiến song song để tránh gây can thiệp lẫn nhau.
• SMG Giám đốc nghiên cứu Max Resnick cho biết Ethereum cần một tầm nhìn lớn hơn và không nên bị ràng buộc bởi cải tiến tiến hóa theo giai đoạn 5 năm. Ông kêu gọi quay trở lại mục đích ban đầu của Ethereum, biến nó thành một nền tảng tính toán toàn cầu, giúp các nhà phát triển giải quyết các vấn đề phối hợp phức tạp nhất. Ông đề xuất mục tiêu Ethereum nên đạt được trong 5 năm tới, bao gồm: thời gian khối 1 giây; Độ tin cậy trong một khe (Single-slot Finality), tương tác chuỗi chéo thuận tiện; Tăng cường khả năng thông qua (≥1000 TPS); Người đề nghị đa luồng, thực hiện khả năng chống kiểm duyệt thời gian thực.