Titolo originale: (Beam Chain porterà cinque grandi cambiamenti a Ethereum?)
Fonte originale: Ebunker 中文
È noto che Ethereum è nato con PoW (Proof of Work) e ha effettuato con successo la transizione a PoS (Proof of Stake) nel 2021. A tal proposito, il ricercatore principale della Ethereum Foundation Justin Drake ha dichiarato: sebbene la Beacon Chain fosse molto efficace appena introdotta con PoS, negli ultimi cinque anni ha accumulato un certo "debito tecnico"; il suo design non ha sfruttato le tecnologie all'avanguardia dei sistemi decentralizzati (come le prove a zero conoscenza). Pertanto, il livello di consenso di Ethereum necessita urgentemente di una grande revisione.
Durante un intervento al recente Devcon di Bangkok, il ricercatore di Ethereum Justin Drake ha annunciato una proposta di riforma radicale del livello di consenso di Ethereum, chiamata "Beam Chain".
Questo è parte della roadmap a lungo termine di Ethereum, consentendo a Ethereum di sfruttare i risultati delle attuali innovazioni crittografiche ZK, con l'obiettivo di aumentare notevolmente la scalabilità e le prestazioni della rete senza dover avviare una nuova rete. Senza dubbio, rappresenta uno degli aggiornamenti più importanti di Ethereum nei prossimi 3-5 anni.
Beam Chain non è una nuova blockchain nel senso letterale, ma una nuova infrastruttura costruita all'interno della mainnet di Ethereum, che aumenterà notevolmente la velocità di transazione, la sicurezza e l'efficienza della mainnet L1. Alcuni interpretano Beam Chain come Ethereum 3.0, ma questa è una malintesa, poiché Beam Chain affronta solo i problemi del livello di consenso senza modificare il livello di dati (come i canali blob) o il livello di esecuzione (come l'Ethereum Virtual Machine (EVM)).
Le cinque principali trasformazioni di Beam Chain sono:
1. Conferma dei blocchi più rapida: abilitazione di un tempo di slot di 4 secondi e finalità a singolo slot.
2. Non a spese della decentralizzazione: mantenere o migliorare le attuali garanzie di decentralizzazione.
3. Riduzione della soglia di staking: far scendere ETH Staking da 32 ETH a 1 ETH.
4. Protezione degli utenti comuni: eliminazione del MEV basato sulla riorganizzazione dei blocchi.
5. Orientamento verso il futuro: conferire alla rete Ethereum capacità di resistenza quantistica.
Le idee e i principi di aggiornamento della Beam Chain.
1. Aumentare la produzione di blocchi.
Maggiore throughput: Beam Chain aumenterà la produzione di blocchi fino a 3 volte rispetto ad ora, per migliorare la capacità di transazione di Ethereum.
Resistenza alla censura: l'introduzione di FOCIL (Fork-Choice Mandatory Inclusion List) ha migliorato la capacità di resistere alla censura, garantendo che le transazioni non possano essere facilmente escluse dai malintenzionati.
Esecuzione delle aste & validatori isolati: i validatori utilizzeranno le aste di esecuzione per isolarsi, garantendo prestazioni più forti e decentralizzazione, e consentendo a più utenti di essere protetti dal MEV.
Maggiore finalità rapida: Ethereum avrà finalità a singolo slot e un tempo di blocco di 4 secondi, consentendo così conferme più rapide delle transazioni e aumentando l'efficienza della rete.
È interessante notare che gli scambi non dovranno più attendere lentamente conferme di blocchi di 1/32, 2/32, 3/32… poiché in futuro sarà sufficiente un singolo blocco per la conferma.
2. Miglioramento dello staking.
Miglioramento del modello di emissione: modifica del modello di emissione delle ricompense per i validatori, per consentire maggiori ritorni dallo staking.
Riduzione dei requisiti di staking: i validatori indipendenti dovranno solo mettere in staking 1 ETH, ben al di sotto della soglia attuale di 32 ETH, rendendo così lo staking indipendente più semplice e diffuso.
Riteniamo che, per consentire a Ethereum di ospitare più nodi nella partecipazione al consenso mentre aumenta la velocità, senza modificare troppo le soglie hardware, sia necessario superare il triangolo impossibile dello staking; questo è davvero grazie alla tecnologia ZK, che è decisamente all'avanguardia nel settore.
3. Maggiore sicurezza.
Crittografia post-quantistica: Ethereum implementerà la crittografia resistente ai quanti per garantire che la rete sia al sicuro dalle minacce del calcolo quantistico, compiendo il primo passo verso la resistenza quantistica nel mainstream della blockchain.
Integrazione di zkSNARK e zkVM: le prove a zero conoscenza (ZKP) saranno integrate con Ethereum tramite zkSNARK e zkVM per ulteriormente migliorare la privacy, la scalabilità e la sicurezza.
SNARKificazione della blockchain: Ethereum utilizzerà RISC-V per SNARKificare la blockchain, un processo che migliorerà l'efficienza e la scalabilità della generazione di prove. SNARK è una forma compatta di prova a zero conoscenza che consente a una parte di dimostrare di possedere informazioni senza rivelare le informazioni o richiedere interazioni tra il dimostratore e il verificatore.
In breve, possiamo riassumerlo come: rendere l'intera Ethereum direttamente ZK.
Aumento della casualità: Ethereum introdurrà anche una forte casualità per garantire l'equità nei processi chiave della rete, come la selezione dei validatori.
Riduzione del rischio MEV: una migliore resistenza alla censura può ridurre al minimo l'insorgere di robot come gli attacchi sandwich.
4. Funzionamento.
Da quando è stata definita la progettazione dell'attuale livello di consenso di Ethereum (Beacon Chain), i crittografi hanno fatto progressi significativi nel campo dei SNARK. SNARKificando la funzione di transizione dello stato di Ethereum (cioè i messaggi di stato integrati che i validatori utilizzano per mantenere una visione corretta della blockchain), è possibile ottenere un tempo di slot di 4 secondi e finalità a singolo slot.
Da un lato, la riduzione del tempo di produzione dei blocchi e della finalità può avere un impatto positivo sul tempo di attesa per l'esperienza di transazione su Ethereum L1;
D'altra parte, può anche eliminare il valore potenziale estratto dalle transazioni attraverso strategie di riorganizzazione remota dei blocchi e ridurre il debito tecnico del livello di consenso.
Inoltre, la SNARKificazione darà alla rete Ethereum capacità di resistenza quantistica, una funzione essenziale per le blockchain future.
Beam Chain promuoverà l'aggiornamento di Ethereum attraverso vari aspetti:
Utilizzo di sharding per accelerare la velocità di elaborazione: la Beam Chain di Ethereum utilizzerà la tecnologia di sharding per suddividere i dati in parti più piccole (shard) per elaborare più transazioni simultaneamente. Ciò ridurrà i colli di bottiglia delle transazioni e accelererà i tempi di transazione.
Sicurezza contro il calcolo quantistico: Ethereum utilizzerà tecnologie crittografiche all'avanguardia per garantire che neppure i futuri supercomputer quantistici possano compromettere la sicurezza della rete.
Integrazione con la roadmap di Ethereum: Beam Chain non è una rete indipendente, ma una fase integrativa della roadmap futura di Ethereum per l'espansione e il miglioramento della sicurezza.
5. Importanza significativa.
Per la capacità di Ethereum di gestire la crescente domanda di applicazioni decentralizzate, Beam Chain è fondamentale: può migliorare la scalabilità di Ethereum, ridurre i costi di transazione e aumentare la sicurezza complessiva, permettendo alla rete di supportare nel tempo più utenti e applicazioni complesse.
Un altro grande vantaggio della prova basata su SNARK è: consentire ai normali delegatori equipaggiati con hardware standard di realizzare i vantaggi prestazionali sopra menzionati; quando la soglia di staking scende da 32 ETH a 1 ETH, con il miglioramento delle prestazioni della rete, la decentralizzazione del gruppo di delegatori di Ethereum sarà anche migliorata.
Particolarmente la riduzione della soglia, se abbinata a dispositivi hardware correlati, come l'eNode di Ebunker, porterà i dispositivi di validazione di livello domestico nelle case di tutti; Ethereum rimane la blockchain pubblica più decentralizzata e con il maggior numero di nodi al mondo.
Sebbene la visione di Beam Chain non porti cambiamenti immediati a Ethereum e non modifichi significativamente la sua roadmap a lungo termine, la sua adozione cambierà le priorità nello sviluppo della roadmap e accelererà lo sviluppo di componenti specifici (ad esempio, l'attuale roadmap prevede alcuni aggiornamenti importanti nel 2029, mentre Beam Chain potrebbe accelerare l'arrivo di aggiornamenti cruciali).
Se Beam Chain ottiene sufficiente supporto dalla comunità, gli sviluppatori possono iniziare a redigere specifiche l'anno prossimo, poi nel 2026 il team di sviluppo clienti scriverà il codice di produzione, nel 2027 verranno eseguiti test e infine sarà sicuro distribuirlo sulla mainnet di Ethereum. Anche se l'implementazione di Beam Chain sembra ancora lontana, per un software open source sviluppato in modo decentralizzato, queste ridondanze di sicurezza sono estremamente necessarie.
In sintesi, Beam Chain risolve in un colpo solo il "debito tecnico" del passato attraverso la strada della ZK, con miglioramenti che si prevede possano migliorare significativamente le sue funzionalità L1, mantenendo la "decentralizzazione di livello mondiale" di Ethereum.
Nel frattempo, soluzioni a lungo termine come la resistenza quantistica introdotte da nuove idee metteranno il livello di consenso di Ethereum in "modalità di manutenzione", garantendo che Ethereum rimanga sicuro, efficiente e adattabile nei prossimi decenni, consentendo innovazioni future senza una riprogettazione dirompente.
Ethereum continua a lavorare instancabilmente su un piano a lungo termine, il che rappresenta un aggiornamento stimolante per la blockchain e l'intero settore, mantenendo la nostra base ottimista su Ethereum anche in un mercato attualmente in fermento.
