Ethereum Beam Chain: Pembaruan Besar untuk Lapisan Konsensus yang Inovatif

Ethereum telah beralih dari bukti kerja PoW ke bukti kepemilikan PoS selama beberapa waktu. Namun, beberapa peneliti inti percaya bahwa meskipun rantai beacon awalnya menunjukkan kinerja yang baik, dalam beberapa tahun terakhir telah mengakumulasi beberapa utang teknis, dan desainnya tidak sepenuhnya memanfaatkan teknologi desentralisasi terdepan seperti bukti nol pengetahuan. Oleh karena itu, lapisan konsensus Ethereum sangat membutuhkan pembaruan besar.

Pada konferensi pengembang baru-baru ini, seorang peneliti Ethereum mengajukan proposal bernama "Beam Chain", yang bertujuan untuk merevolusi lapisan konsensus Ethereum. Ini adalah bagian dari rencana pengembangan jangka panjang Ethereum, dengan tujuan untuk secara signifikan meningkatkan skalabilitas dan kinerja jaringan dengan memanfaatkan kemajuan terbaru dalam kriptografi zero-knowledge, tanpa memulai jaringan baru. Tidak diragukan lagi, ini akan menjadi salah satu peningkatan terpenting untuk Ethereum dalam beberapa tahun mendatang.

Perlu dijelaskan bahwa Beam Chain bukanlah blockchain baru dalam arti harfiah, melainkan infrastruktur baru yang dibangun di dalam jaringan utama Ethereum. Ini akan secara signifikan meningkatkan kecepatan transaksi, keamanan, dan efisiensi jaringan utama. Beberapa orang salah mengartikan Beam Chain sebagai Ethereum 3.0, tetapi sebenarnya ini hanya mengoptimalkan lapisan konsensus dan tidak akan mengubah struktur lapisan data atau lapisan eksekusi.

Lima perubahan inti yang dibawa oleh Beam Chain termasuk:

1. Konfirmasi blok yang lebih cepat: mencapai waktu slot 4 detik dan finalitas slot tunggal
2. Pertahankan desentralisasi: Mempertahankan atau meningkatkan tingkat desentralisasi saat ini
3. Menurunkan ambang batas staking: Mengurangi persyaratan staking ETH dari 32 ETH menjadi 1 ETH
4. Melindungi pengguna biasa: Menghilangkan MEV (nilai maksimum yang dapat diekstrak) yang berdasarkan pada reorganisasi blok.
5. Berorientasi masa depan: Memberikan kemampuan tahan kuantum untuk jaringan Ethereum

Pemikiran dan Prinsip Peningkatan Beam Chain

1. Meningkatkan produksi blok

Beam Chain merencanakan untuk meningkatkan jumlah produksi blok hingga tiga kali lipat dari tingkat yang ada, untuk meningkatkan kemampuan pemrosesan transaksi Ethereum. Dengan memperkenalkan FOCIL (Fork Choice Mandatory Inclusion List), kemampuan jaringan untuk melawan sensor diperkuat, memastikan transaksi tidak mudah dikecualikan secara jahat. Validator akan menggunakan lelang eksekusi untuk isolasi, guna meningkatkan kinerja dan tingkat desentralisasi, sambil mengurangi risiko MEV yang dialami pengguna.

Selain itu, Ethereum akan mencapai finalitas slot tunggal dan waktu blok 4 detik, yang secara signifikan mempercepat kecepatan konfirmasi transaksi dan meningkatkan efisiensi jaringan. Ini berarti bahwa bursa tidak lagi perlu menunggu konfirmasi beberapa blok, konfirmasi dapat diselesaikan dengan satu blok.

2. Meningkatkan mekanisme staking

Beam Chain akan menyesuaikan model penerbitan hadiah validator untuk meningkatkan imbal hasil staking. Persyaratan staking untuk validator independen akan turun dari 32 ETH menjadi 1 ETH, secara drastis mengurangi hambatan partisipasi dan membuat staking independen lebih umum. Terobosan ini sebagian besar berkat penerapan teknologi zero-knowledge, yang memungkinkan Ethereum untuk mempercepat sambil menampung lebih banyak node untuk berpartisipasi dalam konsensus, tanpa secara signifikan meningkatkan persyaratan perangkat keras.

3. Meningkatkan Keamanan

Ethereum akan menerapkan kriptografi anti-kuantum, menjadi jaringan pertama yang menghadapi ancaman komputasi kuantum di blockchain arus utama. Dengan mengintegrasikan zkSNARK dan zkVM, Ethereum akan lebih meningkatkan privasi, skalabilitas, dan keamanan. Jaringan akan memanfaatkan arsitektur RISC-V untuk melakukan SNARKisasi pada blockchain, meningkatkan efisiensi dan skalabilitas dalam pembuatan bukti.

Singkatnya, perubahan ini dapat diringkas sebagai: meng-ZK-kan seluruh jaringan Ethereum. Selain itu, Ethereum juga akan memperkenalkan mekanisme acak yang kuat untuk memastikan keadilan dalam proses jaringan penting seperti pemilihan validator, sekaligus meminimalkan risiko MEV melalui kemampuan tahan sensor yang ditingkatkan.

4. Cara Kerja

Sejak desain lapisan konsensus Ethereum saat ini ditetapkan, para cryptographer telah membuat kemajuan signifikan di bidang SNARK. Dengan mengubah fungsi transisi status Ethereum menjadi SNARK, waktu slot 4 detik dan finalitas slot tunggal dapat dicapai. Ini tidak hanya memperbaiki pengalaman transaksi L1, tetapi juga mengurangi risiko MEV dengan menghilangkan strategi reorganisasi blok jarak jauh.

Beam Chain akan memajukan Ethereum upgrade melalui cara-cara berikut:

• Menggunakan teknologi sharding untuk mempercepat kecepatan pemrosesan
• Menggunakan teknologi kriptografi anti-komputasi kuantum untuk meningkatkan keamanan
• Integrasi tanpa masalah dengan peta jalan jangka panjang Ethereum

5. Arti Penting

Beam Chain sangat penting untuk meningkatkan kemampuan Ethereum dalam memproses aplikasi terdesentralisasi. Ini akan meningkatkan skalabilitas jaringan, mengurangi biaya transaksi, dan meningkatkan keamanan secara keseluruhan, sehingga jaringan dapat mendukung lebih banyak pengguna dan aplikasi yang kompleks.

Sistem bukti berbasis SNARK memungkinkan penyetor biasa untuk meningkatkan kinerja menggunakan perangkat keras standar. Dengan turunnya ambang setoran dan meningkatnya kinerja jaringan, tingkat desentralisasi komunitas penyetor Ethereum juga akan membaik.

Meskipun implementasi Beam Chain mungkin memerlukan waktu bertahun-tahun, itu akan mempercepat proses peningkatan penting Ethereum. Jika mendapatkan dukungan komunitas yang cukup, pengembang mungkin mulai merumuskan spesifikasi tahun depan, menulis kode tingkat produksi pada tahun 2026, melakukan pengujian pada tahun 2027, dan akhirnya menerapkannya ke jaringan utama.

Secara keseluruhan, Beam Chain menyelesaikan utang teknis Ethereum melalui jalur ZK, secara signifikan meningkatkan fungsi L1 sambil mempertahankan desentralisasi yang tinggi. Solusi jangka panjang seperti ketahanan kuantum yang diperkenalkan memastikan Ethereum tetap aman, efisien, dan adaptif selama beberapa dekade mendatang, membangun fondasi untuk inovasi di masa depan.

Ethereum terus melakukan perencanaan jangka panjang, yang merupakan perkembangan yang menggembirakan bagi seluruh industri blockchain. Ini juga memberikan dasar yang kuat bagi kami untuk tetap optimis terhadap Ethereum dalam lingkungan pasar yang aktif saat ini.