Ethereum 3.0: Инновации и прорывы в производительности Beam Chain

Конференция Devcon 2024 успешно завершилась в Бангкоке, привлечя широкое участие экосистемы Ethereum. На мероприятии были представлены последние достижения множества проектов, среди которых особенно выделяется план "Ethereum 3.0", предложенный исследователем фонда Ethereum Джастином Дрейком.

Предложение по обновлению уровня консенсуса, известное как Beam Chain, направлено на снижение вычислительной и коммуникационной нагрузки на узлы-валидаторы с помощью технологии нулевых знаний, что, в свою очередь, снижает барьер для становления валидатором. Это не только помогает привлечь больше валидаторов в сеть для повышения безопасности, но также снижает вычислительные излишества и улучшает общую эффективность сети. Кроме того, Джастин надеется использовать эту возможность для решения исторических проблем в цепочке Beacon и подготовки к потенциальным требованиям к квантовой безопасности в будущем.

Предложение Beam Chain можно рассматривать как конкретный ответ на работу по Snark, упомянутую Виталиком в его предыдущем дорожной карте The Verge. Виталик ранее признал, что преобразование уровня консенсуса является сложной задачей, требующей постоянного рассмотрения и оптимизации.

Beam Chain сосредоточен на преобразовании слоя консенсуса, в основном касаясь трех функций преобразования состояния: функция преобразования для каждого временного слота, функция преобразования для каждого блока и функция преобразования для каждой эпохи. Эти функции включают алгоритм консенсуса, выполнение логики Staking, предложение блоков, проверку результатов слоя исполнения, проверку корня дерева Меркла, проверку/агрегацию подписей консенсуса, вычисление хешей, а также операции залога и выкупа, касающиеся доступа к состоянию хранения аккаунтов. Стоит отметить, что Ethereum, проводя Snark-преобразование слоя консенсуса, по-прежнему ставит децентрализацию и разнообразие в качестве первоочередной цели, поэтому не требует обязательного использования конкретных ZK алгоритмов и протоколов, а предоставляет выбор инициатору.

Основная сложность реализации концепции Beam Chain заключается в том, как сократить время доказательства, которое в настоящее время занимает десятки или даже сотни секунд, до секундного уровня. Джастин на одном из семинаров предложил использовать методы ускорения с помощью ASIC, завершив весь процесс от генерации доказательства до доказательства на чипе с помощью виртуальной машины нулевых знаний, с целью в течение ближайших нескольких лет увеличить время генерации доказательства более чем в десять раз и достичь реального времени доказательства.

С продвижением предложения Beam Chain виртуальная машина на основе технологии нулевых знаний будет играть ключевую роль в экосистеме Ethereum. Внедряя доказательства SNARK и постквантовую криптографию, в сочетании с более низким порогом стейкинга и более быстрым временем подтверждения блока, Beam Chain обещает обеспечить Ethereum более сильной децентрализацией и более высокой производительностью.

Можно ожидать, что Snark-изация уровня консенсуса и уровня исполнения совместно завершит финальную картину Snark-изации Ethereum, что внесет значительный вклад в масштабируемость и децентрализацию Ethereum. С продвижением предложения Beam Chain, можно ожидать, что это будет направлять и вдохновлять сообщество на большее внимание к трансформации уровня консенсуса, что приведет к большему количеству ожидаемых инновационных идей.