Inovação na camada de consenso do Ethereum: Análise da proposta Beam Chain
Ethereum passou por uma transição de PoW para PoS desde o seu nascimento. No entanto, um dos principais pesquisadores da Fundação Ethereum acredita que, apesar do bom desempenho inicial do PoS, nos últimos anos surgiram alguns problemas técnicos, e seu design não conseguiu aproveitar plenamente tecnologias descentralizadas de ponta como as provas de zero conhecimento. Portanto, a camada de consenso do Ethereum necessita urgentemente de uma atualização significativa.
Na recente conferência de desenvolvedores, um pesquisador do Ethereum apresentou uma proposta chamada "Beam Chain", com o objetivo de reformar completamente a camada de consenso do Ethereum. Esta é parte do plano de desenvolvimento de longo prazo do Ethereum, que visa, sem iniciar uma nova rede, utilizar os mais recentes avanços em criptografia de conhecimento zero para aumentar significativamente a escalabilidade e o desempenho da rede. Não há dúvida de que isso se tornará uma das atualizações mais importantes do Ethereum nos próximos anos.
Beam Chain não é uma nova blockchain no sentido literal, mas sim uma nova infraestrutura construída dentro da rede principal do Ethereum, com o objetivo de aumentar significativamente a velocidade, segurança e eficiência das transações na rede principal L1. É importante esclarecer que o Beam Chain não é o chamado "Ethereum 3.0", pois se concentra apenas na atualização da camada de consenso, sem envolver alterações na camada de dados ou na camada de execução.
A Beam Chain trará cinco grandes transformações principais:
Confirmação de bloco mais rápida: implementação de um tempo de slot de 4 segundos e finalização de slot único.
Manter a descentralização: manter ou melhorar o nível atual de descentralização
Reduzir o limiar de staking: reduzir os requisitos de staking de ETH de 32 ETH para 1 ETH
Proteger usuários comuns: eliminar o MEV baseado na reorganização de blocos
Olhando para o futuro: fornecer capacidade quântica resistente à rede Ethereum
Ideia e Princípio da Atualização da Beam Chain
1. Aumentar a produção de blocos
O Beam Chain planeja aumentar a produção de blocos para três vezes o atual, a fim de aumentar a capacidade de processamento de transações do Ethereum. Através da introdução do FOCIL (Lista de Inclusão Forçada de Seleção de Fork), a resistência à censura da rede foi aprimorada, garantindo que as transações não sejam facilmente excluídas de forma maliciosa. Os validadores usarão leilões de execução para isolamento, o que não só garantirá um desempenho e descentralização mais fortes, mas também protegerá mais usuários dos impactos do MEV.
Além disso, o Ethereum implementará a finalização de um único slot e um tempo de bloco de 4 segundos, acelerando significativamente a velocidade de confirmação das transações e melhorando a eficiência da rede. Isso significa que as exchanges não precisarão mais esperar por várias confirmações de blocos, uma única confirmação de bloco será suficiente para validar a transação.
2. Melhorar o mecanismo de staking
A Beam Chain irá ajustar o modelo de emissão de recompensas para validadores, aumentando o retorno do staking. Os requisitos de staking para validadores independentes serão reduzidos drasticamente de 32 ETH para 1 ETH, tornando o staking independente mais acessível e simples. Utilizando a tecnologia ZK, o Ethereum consegue aumentar a velocidade enquanto permite que mais nós participem do consenso, sem elevar significativamente o limiar de hardware dos dispositivos, superando o triângulo impossível do staking.
3. Aumentar a segurança
A Beam Chain implementará criptografia resistente a quântica, garantindo que a rede possa resistir às ameaças da computação quântica futura, tornando-se a pioneira em resistência quântica entre as blockchains mainstream. Ao integrar zkSNARK e zkVM, o Ethereum irá aumentar ainda mais sua privacidade, escalabilidade e segurança.
O processo de SNARKificação da blockchain irá utilizar a arquitetura RISC-V, melhorando a eficiência e escalabilidade da geração de provas. Em resumo, este processo pode ser entendido como a ZKificação de toda a cadeia Ethereum. Ao mesmo tempo, será introduzido um mecanismo de aleatoriedade mais potente, garantindo a equidade em processos críticos da rede, como a seleção de validadores, e minimizando ao máximo o impacto de operações robóticas, como ataques de sanduíche, através do aumento da resistência à censura.
4. Princípio de funcionamento
Desde que o design da camada de consenso atual do Ethereum foi determinado, os criptógrafos fizeram progressos significativos no campo dos SNARKs. Ao transformar a função de estado do Ethereum em SNARK, é possível alcançar um tempo de slot de 4 segundos e uma finalização de slot único. Isso não apenas melhora a experiência de transação L1 e reduz o tempo de espera, mas também diminui a extração potencial de valor ao eliminar estratégias de reorganização de blocos remotos e reduz a dívida técnica da camada de consenso.
A Beam Chain irá promover a atualização do Ethereum nas seguintes áreas:
Usar a tecnologia de sharding para acelerar a velocidade de processamento, dividindo os dados em partes menores para processar múltiplas transações simultaneamente, reduzindo gargalos e acelerando o tempo de transação.
Utilizando tecnologias de criptografia avançadas, garantindo que, mesmo diante de futuros computadores quânticos superpoderosos, a segurança da rede não será ameaçada.
Como uma fase de integração do roteiro de expansão e aumento de segurança do Ethereum para os próximos 5 anos, em vez de uma rede independente.
5. Importância significativa
A Beam Chain é crucial para melhorar a capacidade do Ethereum de lidar com o crescente número de aplicações descentralizadas. Ela aumentará a escalabilidade da rede, reduzirá os custos de transação e fortalecerá a segurança geral, permitindo que a rede suporte mais usuários e aplicativos complexos.
As provas baseadas em SNARK também permitem que apostadores comuns equipados com hardware padrão alcancem as vantagens de desempenho mencionadas. A redução do limiar de apostas, juntamente com a melhoria do desempenho da rede, irá melhorar significativamente o grau de descentralização do grupo de apostadores do Ethereum. Em particular, a redução do limiar, se combinada com dispositivos de hardware relevantes, pode tornar os dispositivos de validação de nível doméstico mais comuns, consolidando ainda mais o Ethereum como a blockchain pública com mais nós e a mais descentralizada do mundo.
Embora a visão da Beam Chain não mude imediatamente o Ethereum, ela mudará a ordem de prioridade do desenvolvimento do roteiro, podendo acelerar a implementação de algumas atualizações importantes. Se receber apoio suficiente da comunidade, os desenvolvedores poderão começar a elaborar normas no próximo ano, escrever código de nível de produção em 2026, realizar testes em 2027 e, por fim, implantar de forma segura na rede principal.
Em suma, a Beam Chain, através da abordagem ZK, resolveu a "dívida técnica" do passado, com a expectativa de melhorar significativamente suas funcionalidades L1 enquanto mantém a alta descentralização do Ethereum. As soluções de longo prazo, como a resistência quântica introduzida pela nova abordagem, colocarão a camada de consenso do Ethereum em "modo de manutenção", garantindo que permaneça segura, eficiente e adaptável nas próximas décadas, estabelecendo uma base para inovações futuras, sem a necessidade de um redesenho disruptivo.
A Ethereum continua a fazer planos a longo prazo, o que é um avanço emocionante para toda a indústria de blockchain, e fornece uma base sólida para mantermos uma atitude otimista em relação à Ethereum no atual ambiente de mercado.
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Proposta de upgrade de consenso Ethereum Beam Chain: confirmação de bloco em 4 segundos, redução do limite de staking para 1 ETH
Inovação na camada de consenso do Ethereum: Análise da proposta Beam Chain
Ethereum passou por uma transição de PoW para PoS desde o seu nascimento. No entanto, um dos principais pesquisadores da Fundação Ethereum acredita que, apesar do bom desempenho inicial do PoS, nos últimos anos surgiram alguns problemas técnicos, e seu design não conseguiu aproveitar plenamente tecnologias descentralizadas de ponta como as provas de zero conhecimento. Portanto, a camada de consenso do Ethereum necessita urgentemente de uma atualização significativa.
Na recente conferência de desenvolvedores, um pesquisador do Ethereum apresentou uma proposta chamada "Beam Chain", com o objetivo de reformar completamente a camada de consenso do Ethereum. Esta é parte do plano de desenvolvimento de longo prazo do Ethereum, que visa, sem iniciar uma nova rede, utilizar os mais recentes avanços em criptografia de conhecimento zero para aumentar significativamente a escalabilidade e o desempenho da rede. Não há dúvida de que isso se tornará uma das atualizações mais importantes do Ethereum nos próximos anos.
Beam Chain não é uma nova blockchain no sentido literal, mas sim uma nova infraestrutura construída dentro da rede principal do Ethereum, com o objetivo de aumentar significativamente a velocidade, segurança e eficiência das transações na rede principal L1. É importante esclarecer que o Beam Chain não é o chamado "Ethereum 3.0", pois se concentra apenas na atualização da camada de consenso, sem envolver alterações na camada de dados ou na camada de execução.
A Beam Chain trará cinco grandes transformações principais:
Ideia e Princípio da Atualização da Beam Chain
1. Aumentar a produção de blocos
O Beam Chain planeja aumentar a produção de blocos para três vezes o atual, a fim de aumentar a capacidade de processamento de transações do Ethereum. Através da introdução do FOCIL (Lista de Inclusão Forçada de Seleção de Fork), a resistência à censura da rede foi aprimorada, garantindo que as transações não sejam facilmente excluídas de forma maliciosa. Os validadores usarão leilões de execução para isolamento, o que não só garantirá um desempenho e descentralização mais fortes, mas também protegerá mais usuários dos impactos do MEV.
Além disso, o Ethereum implementará a finalização de um único slot e um tempo de bloco de 4 segundos, acelerando significativamente a velocidade de confirmação das transações e melhorando a eficiência da rede. Isso significa que as exchanges não precisarão mais esperar por várias confirmações de blocos, uma única confirmação de bloco será suficiente para validar a transação.
2. Melhorar o mecanismo de staking
A Beam Chain irá ajustar o modelo de emissão de recompensas para validadores, aumentando o retorno do staking. Os requisitos de staking para validadores independentes serão reduzidos drasticamente de 32 ETH para 1 ETH, tornando o staking independente mais acessível e simples. Utilizando a tecnologia ZK, o Ethereum consegue aumentar a velocidade enquanto permite que mais nós participem do consenso, sem elevar significativamente o limiar de hardware dos dispositivos, superando o triângulo impossível do staking.
3. Aumentar a segurança
A Beam Chain implementará criptografia resistente a quântica, garantindo que a rede possa resistir às ameaças da computação quântica futura, tornando-se a pioneira em resistência quântica entre as blockchains mainstream. Ao integrar zkSNARK e zkVM, o Ethereum irá aumentar ainda mais sua privacidade, escalabilidade e segurança.
O processo de SNARKificação da blockchain irá utilizar a arquitetura RISC-V, melhorando a eficiência e escalabilidade da geração de provas. Em resumo, este processo pode ser entendido como a ZKificação de toda a cadeia Ethereum. Ao mesmo tempo, será introduzido um mecanismo de aleatoriedade mais potente, garantindo a equidade em processos críticos da rede, como a seleção de validadores, e minimizando ao máximo o impacto de operações robóticas, como ataques de sanduíche, através do aumento da resistência à censura.
4. Princípio de funcionamento
Desde que o design da camada de consenso atual do Ethereum foi determinado, os criptógrafos fizeram progressos significativos no campo dos SNARKs. Ao transformar a função de estado do Ethereum em SNARK, é possível alcançar um tempo de slot de 4 segundos e uma finalização de slot único. Isso não apenas melhora a experiência de transação L1 e reduz o tempo de espera, mas também diminui a extração potencial de valor ao eliminar estratégias de reorganização de blocos remotos e reduz a dívida técnica da camada de consenso.
A Beam Chain irá promover a atualização do Ethereum nas seguintes áreas:
5. Importância significativa
A Beam Chain é crucial para melhorar a capacidade do Ethereum de lidar com o crescente número de aplicações descentralizadas. Ela aumentará a escalabilidade da rede, reduzirá os custos de transação e fortalecerá a segurança geral, permitindo que a rede suporte mais usuários e aplicativos complexos.
As provas baseadas em SNARK também permitem que apostadores comuns equipados com hardware padrão alcancem as vantagens de desempenho mencionadas. A redução do limiar de apostas, juntamente com a melhoria do desempenho da rede, irá melhorar significativamente o grau de descentralização do grupo de apostadores do Ethereum. Em particular, a redução do limiar, se combinada com dispositivos de hardware relevantes, pode tornar os dispositivos de validação de nível doméstico mais comuns, consolidando ainda mais o Ethereum como a blockchain pública com mais nós e a mais descentralizada do mundo.
Embora a visão da Beam Chain não mude imediatamente o Ethereum, ela mudará a ordem de prioridade do desenvolvimento do roteiro, podendo acelerar a implementação de algumas atualizações importantes. Se receber apoio suficiente da comunidade, os desenvolvedores poderão começar a elaborar normas no próximo ano, escrever código de nível de produção em 2026, realizar testes em 2027 e, por fim, implantar de forma segura na rede principal.
Em suma, a Beam Chain, através da abordagem ZK, resolveu a "dívida técnica" do passado, com a expectativa de melhorar significativamente suas funcionalidades L1 enquanto mantém a alta descentralização do Ethereum. As soluções de longo prazo, como a resistência quântica introduzida pela nova abordagem, colocarão a camada de consenso do Ethereum em "modo de manutenção", garantindo que permaneça segura, eficiente e adaptável nas próximas décadas, estabelecendo uma base para inovações futuras, sem a necessidade de um redesenho disruptivo.
A Ethereum continua a fazer planos a longo prazo, o que é um avanço emocionante para toda a indústria de blockchain, e fornece uma base sólida para mantermos uma atitude otimista em relação à Ethereum no atual ambiente de mercado.