Título original: (¿La cadena Beam traerá cinco cambios nuevos a Ethereum?)

Fuente original: Ebunker 中文


Es bien sabido que Ethereum nació de la prueba de trabajo (PoW) y en 2021 se convirtió exitosamente en prueba de participación (PoS). Al respecto, el investigador principal de la Fundación Ethereum, Justin Drake, considera que, aunque la cadena de señal fue muy efectiva al introducirse por primera vez el PoS, ha acumulado cierta 'deuda técnica' en los últimos cinco años, su diseño no ha aprovechado las tecnologías de vanguardia de sistemas descentralizados (como las pruebas de cero conocimiento). Por lo tanto, la capa de consenso de Ethereum necesita una gran renovación.



En una reciente presentación en Devcon en Bangkok, el investigador de Ethereum Justin Drake anunció una propuesta de reforma radical para la capa de consenso de Ethereum, llamada 'Beam Chain'.


Esto es parte de la hoja de ruta a largo plazo de Ethereum, que busca aprovechar los logros de los actuales avances en criptografía ZK, con el objetivo de mejorar significativamente la escalabilidad y el rendimiento de la red sin tener que lanzar una nueva red. Sin duda, es una de las actualizaciones más importantes para Ethereum en los próximos 3-5 años.


La cadena Beam no es una nueva blockchain en el sentido literal, sino una nueva infraestructura construida dentro de la red principal de Ethereum, que mejorará significativamente la velocidad de transacción, la seguridad y la eficiencia de la red L1. Algunos interpretan la cadena Beam como Ethereum 3.0, lo cual es un malentendido, ya que la cadena Beam solo aborda problemas de la capa de consenso y no cambiará la capa de datos (como el canal blob) o la capa de ejecución (como la máquina virtual de Ethereum (EVM).


Las cinco transformaciones clave de la cadena Beam son:


1. Confirmación de bloques más rápida: habilitar tiempos de ranura de 4 segundos y finalidades de ranura única


2. No a expensas de la descentralización: mantener o mejorar las garantías de descentralización actuales


3. Reducir el umbral de participación: permitir que la participación de ETH pase de 32 ETH a 1 ETH


4. Proteger a los usuarios comunes: eliminar el MEV basado en la reorganización de bloques.


5. Mirando hacia el futuro: dotar a la red de Ethereum de capacidad cuántica


Ideas y principios de la actualización de la cadena Beam



1. Aumentar la producción de bloques


Mayor capacidad de procesamiento: la cadena Beam aumentará la producción de bloques a 3 veces la actual, para mejorar la capacidad de transacción de Ethereum.


Resistencia a la censura: la introducción de FOCIL (lista de inclusión forzada por selección de bifurcación) mejora la resistencia a la censura, asegurando que las transacciones no sean fácilmente excluidas por los malintencionados.


Subastas de ejecución y validadores aislados: los validadores utilizarán subastas de ejecución para el aislamiento, asegurando un rendimiento y descentralización más sólidos, y también permitiendo que más usuarios eviten la intrusión de MEV.


Finalidad más rápida: Ethereum tendrá la característica de finalidades de ranura única y tiempos de bloque de 4 segundos, lo que permitirá confirmar transacciones más rápidamente y mejorar la eficiencia de la red.


Es interesante que las bolsas ya no necesiten esperar lentamente la confirmación de bloques de 1/32, 2/32, 3/32..., porque en el futuro se podrá confirmar con un solo bloque.


2. Mejorar la participación


Mejorar el modelo de emisión: cambio en el modelo de recompensas para validadores que permite obtener más recompensas por la participación.


Reducir los requisitos de participación: los validadores independientes solo necesitan participar con 1 ETH, muy por debajo del umbral actual de 32 ETH, lo que hace que la participación independiente sea más simple y accesible.


Creemos que Ethereum, para acelerar el proceso, acomodar más nodos en la participación y no cambiar demasiado el umbral de hardware, rompiendo el triángulo imposible de la participación, realmente debe agradecer la tecnología ZK, que está claramente a la vanguardia de la industria.


3. Mejora de la seguridad


Criptografía post-cuántica: Ethereum implementará criptografía resistente a la computación cuántica para asegurarse de que la red esté protegida contra amenazas cuánticas, dando el primer paso hacia la resistencia cuántica en blockchains mainstream.


Integración de zkSNARK y zkVM: las pruebas de cero conocimiento (ZKP) se integrarán con Ethereum a través de zkSNARK y zkVM para mejorar aún más la privacidad, escalabilidad y seguridad.


SNARKificación de la blockchain: Ethereum utilizará RISC-V para SNARKificar la blockchain, un proceso que puede mejorar la eficiencia y escalabilidad de la generación de pruebas. SNARK es una forma compacta de prueba de cero conocimiento que permite a una parte demostrar que posee información sin revelar la información ni requerir interacción entre el probador y el validador.


En resumen, podemos resumirlo como: hacer que toda Ethereum se convierta directamente en ZK.


Aleatoriedad mejorada: Ethereum también introducirá aleatoriedad robusta para garantizar la equidad en procesos clave de la red como la selección de validadores.


Reducir los riesgos de MEV: una mejor resistencia a la censura puede minimizar la proliferación de bots como los ataques de sándwich.


4. Cómo funciona


Desde que se determinó el diseño actual de la capa de consenso de Ethereum (cadena de señal), los criptógrafos han logrado avances significativos en SNARK. Al SNARKificar la función de transición de estado de Ethereum (es decir, la información de estado que los validadores integran para mantener una visión correcta de la blockchain), se pueden obtener tiempos de ranura de 4 segundos y finalidades de ranura única.


Por un lado, la reducción del tiempo de producción de bloques y finalidades tendrá un impacto positivo en la experiencia de transacción de Ethereum L1 al disminuir los tiempos de espera.


Por otro lado, también puede eliminar el valor potencial extraído de las transacciones mediante estrategias de reorganización de bloques remotos y reducir la deuda técnica de la capa de consenso.


Además, la SNARKificación hará que la red de Ethereum tenga resistencia cuántica, una característica esencial para las futuras blockchains.


La cadena Beam avanzará en la actualización de Ethereum desde los siguientes aspectos:


Utilizar fragmentación para acelerar la velocidad de procesamiento: la cadena Beam de Ethereum utilizará tecnología de fragmentación, dividiendo los datos en partes más pequeñas (shards) para procesar múltiples transacciones simultáneamente. Esto reducirá los cuellos de botella en las transacciones y acelerará el tiempo de transacción.


Seguridad contra la computación cuántica: Ethereum utilizará tecnologías criptográficas avanzadas para garantizar que incluso las futuras computadoras cuánticas superpoderosas no puedan comprometer la seguridad de la red.


Integración con la hoja de ruta de Ethereum: la cadena Beam no es una red independiente, sino una etapa de integración de la hoja de ruta de Ethereum para expandir y mejorar la seguridad en los próximos 5 años.


5. Importancia significativa



La cadena Beam es crucial para la capacidad de Ethereum de manejar aplicaciones descentralizadas en crecimiento: puede aumentar la escalabilidad de Ethereum, reducir los costos de transacción y mejorar la seguridad general, permitiendo que la red soporte más usuarios y aplicaciones complejas a medida que pasa el tiempo.


Otra gran ventaja de la prueba basada en SNARK es que permite a los participantes normales equipados con hardware estándar lograr las ventajas de rendimiento mencionadas anteriormente; cuando el umbral de participación se reduce de 32 ETH a 1 ETH, a medida que mejora el rendimiento de la red, la descentralización del grupo de participantes de Ethereum también se verá mejorada.


Reducción significativa del umbral, si se combina con algunos dispositivos de hardware relacionados, como el eNode de Ebunker, para llevar los dispositivos de validadores de nivel doméstico a miles de hogares. Ethereum sigue siendo la cadena pública más descentralizada y con más nodos en el mundo.


Aunque la visión de la cadena Beam no cambiará Ethereum de inmediato ni alterará significativamente su hoja de ruta a largo plazo, su adopción cambiará el orden de prioridades en el desarrollo de la hoja de ruta, acelerando el desarrollo de componentes específicos (por ejemplo, la hoja de ruta actual establece algunas actualizaciones importantes para 2029, mientras que la cadena Beam podría acelerar la llegada de actualizaciones importantes).


Si la cadena Beam obtiene suficiente apoyo de la comunidad, los desarrolladores pueden comenzar a desarrollar especificaciones el próximo año, luego en 2026 el equipo de clientes de desarrollo escribirá código de producción, será probado en 2027 y finalmente se podrá desplegar de manera segura en la red principal de Ethereum. A pesar de que la implementación de la cadena Beam parece lejana, estos márgenes de seguridad son extremadamente necesarios para un software de código abierto desarrollado de manera descentralizada.


En resumen, la cadena Beam, a través de la ruta de ZK, resuelve de una vez la 'deuda técnica' del pasado, estas mejoras tienen como objetivo mejorar significativamente la funcionalidad de L1 de Ethereum, manteniendo su 'descentralización de clase mundial'.


Al mismo tiempo, soluciones a largo plazo como la resistencia cuántica introducidas por nuevas ideas pondrán la capa de consenso de Ethereum en 'modo de mantenimiento', asegurando que Ethereum se mantenga seguro, eficiente y adaptable durante las próximas décadas, permitiendo así innovaciones futuras sin la necesidad de rediseños disruptivos.


Ethereum sigue trabajando incansablemente en su planificación a largo plazo, lo cual es una actualización emocionante tanto para la blockchain como para toda la industria, lo que nos permite mantener un fundamento optimista sobre Ethereum en el actual mercado vibrante.


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