Beam Chain: Innovación en la capa de consenso de Ethereum

Recientemente, en la conferencia Devcon 2024, importantes figuras del ecosistema Ethereum se reunieron para discutir los últimos avances y tendencias futuras de la industria. Entre ellos, una propuesta conocida como "Ethereum 3.0" ha llamado ampliamente la atención.

La propuesta llamada Beam Chain tiene como objetivo realizar una actualización significativa en la capa de consenso de Ethereum. Su idea central es utilizar la tecnología de prueba de cero conocimiento para aliviar la carga computacional y de comunicación de los validadores, reduciendo así la barrera para convertirse en validador. Esta mejora promete atraer a más validadores a la red, aumentar la seguridad general y mejorar significativamente la eficiencia de la red.

Otro objetivo importante de la propuesta de Beam Chain es resolver los problemas técnicos heredados en la cadena Beacon debido a razones históricas, al mismo tiempo que se prepara para las amenazas potenciales de la computación cuántica en el futuro. Esto coincide con la hoja de ruta The Verge propuesta anteriormente por Vitalik Buterin, cofundador de Ethereum, que enfatiza la importancia de una transformación integral de prueba cero para Ethereum.

Beam Chain se centra principalmente en la transformación de la capa de consenso, cuyo núcleo radica en la prueba de conocimiento cero de la función de transformación de estado. Esto incluye la función de transformación de estado de cada intervalo de tiempo, cada bloque y cada epoch. Estas funciones implican la ejecución del algoritmo de consenso y la lógica de staking, la propuesta de bloques, la validación de resultados de la capa de ejecución, la validación de la raíz del árbol de Merkle, la validación y agregación de firmas de consenso, el cálculo de hash y las operaciones de staking y redención relacionadas con el estado del almacenamiento de cuentas.

Es importante destacar que Ethereum, en el proceso de avanzar hacia la prueba cero conocimiento en la capa de consenso, aún se adhiere a los principios de descentralización y diversidad. Esto significa que no se exigirá el uso de un algoritmo o protocolo específico de prueba cero conocimiento, sino que se permitirá a los proponentes elegir de manera autónoma.

El mayor desafío para realizar la concepción de Beam Chain radica en cómo mejorar significativamente la eficiencia de la prueba, reduciendo el tiempo de prueba actual que requiere decenas o incluso cientos de segundos a un nivel de segundos. Para abordar este problema, algunos expertos han propuesto utilizar tecnología de circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) para acelerar todo el proceso de prueba de conocimiento cero, con la esperanza de aumentar el tiempo de generación de pruebas en más de diez veces en los próximos años y lograr pruebas en tiempo real.

Actualmente, la industria ya está utilizando plataformas de hardware como GPU, FPGA y ASIC para acelerar varios sistemas de pruebas de conocimiento cero, y algunos algoritmos centrales han logrado mejoras de rendimiento de más de cien veces. Estos avances tecnológicos no solo impulsan la aplicación de las pruebas de conocimiento cero en el campo de la blockchain, sino que también abren nuevas posibilidades para la fusión de la IA con la blockchain.

Con la propuesta de Beam Chain, se espera que se genere más discusión e innovación sobre la transformación de la capa de consenso. La combinación de la capa de consenso y la capa de ejecución con pruebas de conocimiento cero traerá grandes avances en la escalabilidad y descentralización de Ethereum. En el futuro, las máquinas virtuales basadas en tecnología de pruebas de conocimiento cero podrían desempeñar un papel cada vez más importante en el ecosistema de Ethereum. Al introducir pruebas SNARK y criptografía post-cuántica, y reducir el umbral de participación y acelerar la velocidad de confirmación de bloques, Beam Chain tiene la esperanza de traer una mayor descentralización y un rendimiento más alto a Ethereum.