整理：Karen，Foresight News
Nhà nghiên cứu của quỹ Ethereum Justin Drake đã đề xuất thiết kế cuối cùng của Ethereum tại hội nghị Devcon hôm nay, với cốt lõi là thiết kế lại quy mô lớn cho lớp đồng thuận Ethereum. Ông đã đặt tên cho thiết kế và phân nhánh này là "Beam". Vậy, Beam Chain thực sự mang đến tầm nhìn gì? Kiến trúc công nghệ và kế hoạch thực hiện của nó ra sao?
Tầm nhìn Beam
Tại sao cần thiết phải thiết kế lại quy mô lớn cho lớp đồng thuận? Justin Drake cho rằng, chuỗi beacon hiện tại đã lỗi thời, quy định của nó đã bị đóng băng cách đây năm năm, cộng với những tiến bộ đột phá trong những năm gần đây, trong các lĩnh vực giảm thiểu MEV, SNARKS (chứng minh ngắn gọn không kiến thức), zKVMs (máy ảo không kiến thức), do đó, việc thiết kế lại lớp đồng thuận trở nên cực kỳ cần thiết.
Trước tiên cần chỉ ra rằng, kể từ khi chuỗi beacon khởi động vào năm 2020, Ethereum mỗi năm đều có một nâng cấp phân nhánh quan trọng. Từ việc tăng cường hội đồng đồng bộ vào năm 2021, đến hoàn tất hợp nhất vào năm 2022, đến hỗ trợ rút tiền staking vào năm 2023, và proto-danksharding vào năm 2024, mỗi bước đều chứng kiến sự phát triển và biến đổi của Ethereum. Vào năm 2025, Ethereum sẽ thực hiện phân nhánh Electra, bao gồm thực hiện EIP-7251 (MaxEB). Trong những năm tiếp theo, Ethereum cũng sẽ thực hiện một số phân nhánh dần dần.
Tuy nhiên, sau những phân nhánh dần dần này, Justin Drake cho rằng, chúng ta có thể sẽ đối mặt với một thách thức chưa từng có - phân nhánh Beam. Đây là một "bước nhảy vọt lượng tử" của lớp đồng thuận, có thể tích hợp nhiều nâng cấp vào một phân nhánh duy nhất.
Đáng chú ý là, Beam chuyên biệt cho lớp đồng thuận, loại trừ blob và lớp thực thi (bao gồm EVM), vì cơ hội thay đổi blob và lớp thực thi tương đối hạn chế, mặt khác, lớp đồng thuận không được ứng dụng sử dụng trực tiếp, có nhiều cơ hội để thiết kế và thay đổi.
Trong lộ trình lớp đồng thuận Beam Chain, bao gồm ba loại: sản xuất khối, staking và mật mã. Về sản xuất khối, thông qua việc giới thiệu danh sách bao gồm để chống kiểm duyệt, tách rời quy trình sản xuất khối và xác thực, còn có ý tưởng như đấu giá thực thi, ngoài ra, có thể rút ngắn thời gian slots hiện tại là 12 giây.
Về staking, hiện tại các nhà nghiên cứu cho rằng, tối ưu hóa đường cong phát hành hiện tại có cơ hội cải thiện tình trạng sức khỏe tổng thể của Ethereum. Thêm vào đó, việc giảm lượng Ethereum cần thiết để trở thành xác thực viên, cũng như đạt được độ chắc chắn (finality) nhanh hơn cũng là trọng tâm nghiên cứu. Còn về mật mã, chủ yếu là trừu tượng hóa chuỗi, an toàn lượng tử và ngẫu nhiên mạnh mẽ.
Cấp độ công nghệ Beam Chain
Justin Drake cho rằng, "Sau PoW và PoS, chúng ta có thể đang bước vào kỷ nguyên chứng minh không kiến thức của sự đồng thuận Ethereum. Trong kỷ nguyên ZK, SNARKS sẽ trở thành một công nghệ không thể thiếu. Toàn bộ Beam Chain, cũng như toàn bộ lớp đồng thuận có thể được xử lý SNARK. Đây chính là lúc zKVM thể hiện sức mạnh của mình."
Đáng lưu ý là, phần cần xử lý SNARK chủ yếu là hàm chuyển trạng thái, đây là cốt lõi của khách hàng đồng thuận. Còn tất cả cơ sở hạ tầng xung quanh hàm chuyển trạng thái, như mạng, đồng bộ, tối ưu hóa bộ đệm hay quy tắc chọn phân nhánh, thì không cần phải xử lý SNARK. Cuối cùng, hàm chuyển trạng thái chỉ là một tập con của toàn bộ hệ thống.
Một nơi khác trong Beam Chain sử dụng SNARKS nhiều là chữ ký tổng hợp - sử dụng hàm băm để thực hiện chữ ký tổng hợp sau lượng tử (post quantum aggregatable signatures). Justin Drake giải thích rằng, có thể thu thập hàng ngàn chữ ký và nén chúng thành một chứng minh, kết hợp lại để có một giải pháp tổng hợp sau lượng tử dựa trên hàm băm, và cũng có thể tiến hành tổng hợp nhiều lần nữa.
Ngoài ra, Ethereum sẽ tiếp tục sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có, bao gồm libp2p, SimpleSerialiZe, PySpec và Protocol Guild.
Lịch trình Beam Chain
Justin Drake đã lập kế hoạch chi tiết cho việc khởi động Beam Chain, bắt đầu từ năm 2025 sẽ khởi động quá trình xây dựng quy định liên quan, vào năm 2026 sẽ bắt đầu xây dựng, và vào năm 2027 sẽ khởi động các thử nghiệm liên quan để đảm bảo Beam Chain đạt tiêu chuẩn sản xuất và có thể được triển khai an toàn trên mạng chính. Nhìn từ lộ trình bên dưới, thời gian triển khai mạng chính có thể sẽ vào năm 2029, 2030 trở đi.
Justin Drake dự định bước tiếp theo sẽ bắt đầu viết quy định có thể thực thi, quy định này cuối cùng sẽ được tinh giản xuống khoảng 1000 dòng mã Python.
Ngoài ra, đã có hai nhóm phát triển khách hàng (nhóm Zeam Ấn Độ và nhóm Lambda Nam Mỹ) bày tỏ sự quan tâm đến phát triển khách hàng Beam Chain.
