Ethereum Beam Chain: una importante actualización que revoluciona la capa de consenso

Ethereum ha estado en transición de la prueba de trabajo (PoW) a la prueba de participación (PoS) durante un tiempo. Sin embargo, algunos investigadores clave creen que, a pesar de que la cadena de señalización tuvo un buen desempeño al principio, en los últimos años ha acumulado cierta deuda técnica, y su diseño no ha logrado aprovechar plenamente tecnologías descentralizadas de vanguardia como las pruebas de conocimiento cero. Por lo tanto, la capa de consenso de Ethereum necesita urgentemente una actualización significativa.

En la reciente conferencia de desarrolladores, un investigador de Ethereum presentó una propuesta llamada "Beam Chain", que tiene como objetivo reformar por completo la capa de consenso de Ethereum. Esta es parte del plan de desarrollo a largo plazo de Ethereum, con el objetivo de mejorar significativamente la escalabilidad y el rendimiento de la red, utilizando los últimos avances en criptografía de conocimiento cero, sin iniciar una nueva red. Sin duda, esto se convertirá en una de las actualizaciones más importantes de Ethereum en los próximos años.

Es necesario aclarar que Beam Chain no es una nueva blockchain en el sentido literal, sino una nueva infraestructura construida dentro de la red principal de Ethereum. Aumentará significativamente la velocidad, seguridad y eficiencia de las transacciones en la red principal. Algunos malinterpretan Beam Chain como Ethereum 3.0, pero en realidad solo está optimizando la capa de consenso, sin cambiar la estructura de la capa de datos o la capa de ejecución.

Las cinco transformaciones clave que trae Beam Chain incluyen:

1. Confirmación de bloque más rápida: lograr un tiempo de ranura de 4 segundos y finalización de ranura única.
2. Mantener la descentralización: mantener o mejorar el nivel actual de descentralización
3. Reducir el umbral de participación: reducir el requisito de participación de ETH de 32 ETH a 1 ETH
4. Proteger a los usuarios comunes: eliminar el MEV (valor máximo extraíble) basado en la reorganización de bloques
5. Orientación futura: proporcionar capacidad anti-cuántica para la red Ethereum

La idea y el principio de la actualización de Beam Chain

1. Aumentar la producción de bloques

El plan de Beam Chain es aumentar la producción de bloques a 3 veces el nivel actual para mejorar la capacidad de procesamiento de transacciones de Ethereum. Al introducir FOCIL (lista de inclusión obligatoria de selección de bifurcación), se mejora la resistencia a la censura de la red, asegurando que las transacciones no sean fácilmente excluidas maliciosamente. Los validadores utilizarán subastas de ejecución para el aislamiento, mejorando así el rendimiento y el grado de descentralización, al tiempo que se reduce el riesgo de que los usuarios sufran MEV.

Además, Ethereum logrará la finalización determinista de un solo slot y un tiempo de bloque de 4 segundos, lo que acelerará significativamente la velocidad de confirmación de transacciones y mejorará la eficiencia de la red. Esto significa que los intercambios ya no necesitarán esperar múltiples confirmaciones de bloques, sino que podrán completar la confirmación con un solo bloque.

2. Mejora del mecanismo de staking

Beam Chain ajustará el modelo de emisión de recompensas para validadores, aumentando así el rendimiento de las apuestas. Los requisitos de apuesta para validadores independientes se reducirán de 32 Ether a 1 Ether, lo que disminuirá drásticamente la barrera de entrada y hará que las apuestas independientes sean más comunes. Este avance se debe principalmente a la aplicación de tecnología de conocimiento cero, que permite a Ethereum aumentar su velocidad al tiempo que acomoda más nodos para participar en el consenso, sin aumentar significativamente los requisitos de hardware.

3. Mejora de la seguridad

Ethereum implementará criptografía resistente a la computación cuántica, convirtiéndose en la primera red en abordar la amenaza de la computación cuántica dentro de las cadenas de bloques convencionales. Al integrar zkSNARK y zkVM, Ethereum mejorará aún más la privacidad, escalabilidad y seguridad. La red utilizará la arquitectura RISC-V para lograr la SNARKización de la cadena de bloques, aumentando la eficiencia y escalabilidad en la generación de pruebas.

En resumen, estas transformaciones se pueden resumir en: ZKizar toda la red Ethereum. Además, Ethereum introducirá un potente mecanismo de aleatoriedad para garantizar la equidad en procesos clave de la red, como la selección de validadores, al tiempo que minimizará el riesgo de MEV mediante una resistencia a la censura mejorada.

4. Mecanismo de funcionamiento

Desde que se determinó el diseño actual de la capa de consenso de Ethereum, los criptógrafos han logrado avances significativos en el campo de SNARK. Al convertir la función de transición de estado de Ethereum en SNARK, se puede lograr un tiempo de ranura de 4 segundos y una finalización de ranura única. Esto no solo mejora la experiencia de las transacciones L1, sino que también reduce el riesgo de MEV al eliminar la estrategia de reorganización de bloques remotos.

Beam Chain promoverá la actualización de Ethereum de la siguiente manera:

• Utilizar tecnología de fragmentación para acelerar la velocidad de procesamiento
• Utilizar tecnología de cifrado resistente a la computación cuántica para mejorar la seguridad
• Integración sin problemas con la hoja de ruta a largo plazo de Ethereum

5. Importancia significativa

Beam Chain es crucial para mejorar la capacidad de Ethereum para procesar aplicaciones descentralizadas. Aumentará la escalabilidad de la red, reducirá los costos de transacción y mejorará la seguridad general, permitiendo que la red soporte más usuarios y aplicaciones complejas.

El sistema de pruebas basado en SNARK permite a los apostadores comunes lograr mejoras en el rendimiento utilizando hardware estándar. Con la reducción del umbral de apuesta y el aumento del rendimiento de la red, también se mejorará el grado de descentralización de la comunidad de apostadores de Ethereum.

A pesar de que la implementación de Beam Chain puede tardar varios años, acelerará el proceso de importantes actualizaciones de Ethereum. Si se obtiene suficiente apoyo de la comunidad, los desarrolladores podrían comenzar a redactar las especificaciones el próximo año, escribir el código de nivel de producción en 2026, realizar pruebas en 2027 y, finalmente, desplegarlo en la red principal.

En general, Beam Chain ha abordado la deuda técnica de Ethereum a través de una ruta ZK, mejorando significativamente las funcionalidades de L1 mientras mantiene un alto grado de descentralización. Las soluciones a largo plazo introducidas, como la resistencia cuántica, aseguran que Ethereum se mantenga seguro, eficiente y adaptable durante las próximas décadas, sentando las bases para la innovación futura.

Ethereum continúa realizando una planificación a largo plazo, lo cual es un desarrollo emocionante para toda la industria de blockchain. Esto también proporciona una base sólida para mantener un optimismo hacia Ethereum en el actual entorno de mercado activo.