Cuộc cách mạng lớn của lớp nhận thức chung Ethereum: Beam Chain mang đến năm sự biến đổi

Ethereum bắt đầu từ PoW (bằng chứng công việc) và đã thành công chuyển đổi sang PoS (bằng chứng cổ phần) vào năm 2021. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cốt lõi của Ethereum cho rằng, mặc dù chuỗi tín hiệu ban đầu có hiệu quả đáng kể, nhưng trong năm năm qua đã tích lũy một số "nợ kỹ thuật", thiết kế của nó không tận dụng được đầy đủ các công nghệ tiên tiến của hệ thống phi tập trung, chẳng hạn như bằng chứng không kiến thức. Do đó, lớp nhận thức chung của Ethereum cần một bản cập nhật lớn.

Tại hội nghị các nhà phát triển gần đây, các nhà nghiên cứu Ethereum đã đề xuất một kế hoạch mang tên "Beam Chain", nhằm cải cách hoàn toàn lớp nhận thức chung của Ethereum. Đây là một phần trong kế hoạch phát triển lâu dài của Ethereum, với mục tiêu tận dụng triệt để những thành tựu đột phá trong mật mã không biết để nâng cao đáng kể khả năng mở rộng và hiệu suất của mạng lưới mà không cần khởi động một mạng mới. Không còn nghi ngờ gì nữa, đây sẽ trở thành một trong những nâng cấp quan trọng nhất của Ethereum trong vòng 3-5 năm tới.

Cần lưu ý rằng Beam Chain không phải là một blockchain mới theo nghĩa đen, mà là một cơ sở hạ tầng mới được xây dựng bên trong mạng chính của Ethereum. Nó sẽ cải thiện đáng kể tốc độ giao dịch, tính bảo mật và hiệu quả của mạng chính. Một số quan điểm đã hiểu nhầm Beam Chain là Ethereum 3.0, nhưng thực tế nó chỉ giải quyết vấn đề ở lớp nhận thức chung, không liên quan đến bất kỳ thay đổi nào ở lớp dữ liệu hoặc lớp thực thi.

Năm biến đổi cốt lõi của Beam Chain bao gồm:

1. Xác nhận khối nhanh hơn: đạt được thời gian khe 4 giây và tính cuối cùng trong một khe
2. Giữ cho tính phi tập trung: Duy trì hoặc cải thiện mức độ phi tập trung hiện tại
3. Giảm ngưỡng đặt cọc: Giảm yêu cầu đặt cọc ETH từ 32 ETH xuống 1 ETH
4. Bảo vệ người dùng bình thường: Loại bỏ MEV dựa trên tái cấu trúc khối.
5. Hướng tới tương lai: Cung cấp khả năng kháng lượng tử cho mạng Ethereum

Ý tưởng và nguyên lý nâng cấp của Beam Chain

1. Tăng sản lượng khối

• Tăng cường thông lượng: Beam Chain nâng cao sản lượng khối lên gấp 3 lần mức hiện tại, tăng cường khả năng xử lý giao dịch của Ethereum.
• Tăng cường khả năng chống kiểm duyệt: Giới thiệu cơ chế FOCIL (Danh sách bắt buộc phải bao gồm chọn nhánh) để đảm bảo giao dịch khó bị loại bỏ bởi các hành vi độc hại.
• Thực hiện đấu giá và phân tách người xác thực: Thực hiện đấu giá để đạt được sự phân tách người xác thực, tăng cường hiệu suất và tính phi tập trung, đồng thời giảm thiểu tác động của MEV đến người dùng.
• Tăng tốc độ xác nhận cuối cùng: đạt được xác nhận cuối cùng trong một khoảng thời gian và thời gian khối 4 giây, tăng tốc độ xác nhận giao dịch, nâng cao hiệu suất mạng.

Trong tương lai, sàn giao dịch sẽ không còn cần phải chờ đợi xác nhận từ nhiều khối, mà chỉ cần một khối là đủ để hoàn thành xác nhận.

2. Cải thiện cơ chế staking

• Tối ưu hóa mô hình thưởng: điều chỉnh chế độ phát hành phần thưởng cho các xác thực viên, tăng lợi nhuận từ việc staking.
• Giảm yêu cầu đặt cọc: Người xác thực độc lập chỉ cần đặt cọc 1 Ether, thấp hơn nhiều so với ngưỡng hiện tại là 32 Ether, làm cho việc đặt cọc độc lập trở nên phổ biến hơn.

Bước tiến đột phá này nhờ vào việc ứng dụng công nghệ zero-knowledge, giúp Ethereum tăng tốc đồng thời cho phép nhiều nút tham gia nhận thức chung, và giữ ngưỡng phần cứng thiết bị tương đối không thay đổi, thành công vượt qua tam giác bất khả thi của việc staking.

3. Tăng cường an ninh

• Giới thiệu mật mã hậu lượng tử: Triển khai công nghệ mật mã chống lại lượng tử, bảo vệ mạng lưới khỏi các mối đe dọa tính toán lượng tử trong tương lai.
• Tích hợp chứng minh không kiến thức: Thông qua zkSNARK và zkVM kết hợp với Ethereum, nâng cao thêm tính riêng tư, khả năng mở rộng và an ninh.
• Blockchain SNARK: Sử dụng công nghệ RISC-V để SNARK hóa blockchain, nâng cao hiệu suất tạo bằng chứng và khả năng mở rộng.
• Tăng cường tính ngẫu nhiên: Giới thiệu cơ chế ngẫu nhiên mạnh mẽ, đảm bảo tính công bằng trong các quy trình mạng quan trọng (như lựa chọn người xác nhận).
• Giảm rủi ro MEV: Tối đa hóa khả năng chống lại việc kiểm tra để giảm thiểu các hành vi套利 tự động như tấn công sandwich.

4. Nguyên lý hoạt động

Kể từ khi thiết kế lớp nhận thức chung của Ethereum được xác định, các nhà mật mã học đã đạt được những bước tiến quan trọng trong lĩnh vực SNARK. Bằng cách SNARK hóa hàm chuyển đổi trạng thái của Ethereum, thời gian khe 4 giây và tính cuối cùng trong một khe đã được thực hiện. Điều này không chỉ cải thiện trải nghiệm giao dịch L1 mà còn giảm nợ kỹ thuật của lớp nhận thức chung thông qua việc loại bỏ chiến lược tái cấu trúc khối từ xa.

Beam Chain sẽ thúc đẩy việc nâng cấp Ethereum từ những khía cạnh sau:

• Sử dụng công nghệ phân đoạn để tăng tốc độ xử lý: Chia nhỏ dữ liệu thành các phần nhỏ hơn, thực hiện xử lý đồng thời nhiều giao dịch.
• Đảm bảo tính bảo mật chống lại máy tính lượng tử: Sử dụng công nghệ mã hóa tiên tiến, đảm bảo an toàn mạng không bị đe dọa bởi máy tính lượng tử trong tương lai.
• Tích hợp với lộ trình của Ethereum: Beam Chain là một phần quan trọng trong lộ trình mở rộng và nâng cao tính bảo mật của Ethereum trong 5 năm tới.

5. Ý nghĩa quan trọng

Beam Chain rất quan trọng để tăng cường khả năng xử lý các ứng dụng phi tập trung ngày càng phức tạp của Ethereum. Nó sẽ cải thiện khả năng mở rộng, giảm chi phí giao dịch và tăng cường tính bảo mật tổng thể, giúp mạng lưới có thể hỗ trợ nhiều người dùng và các ứng dụng phức tạp hơn.

Chứng minh dựa trên SNARK cho phép những người đặt cược thông thường sử dụng phần cứng tiêu chuẩn để đạt được lợi thế về hiệu suất. Khi ngưỡng đặt cược giảm và hiệu suất mạng được cải thiện, mức độ phi tập trung của cộng đồng người đặt cược Ethereum sẽ tiếp tục tăng cao.

Mặc dù việc triển khai Beam Chain còn cần một khoảng thời gian, nhưng nó đã đặt nền tảng cho sự phát triển lâu dài của Ethereum. Nếu nhận được đủ sự hỗ trợ từ cộng đồng, các nhà phát triển có thể bắt đầu xây dựng các tiêu chuẩn từ năm tới, viết mã sản xuất vào năm 2026, thử nghiệm vào năm 2027, và cuối cùng triển khai một cách an toàn trên mạng chính Ethereum.

Tóm lại, Beam Chain đã giải quyết "công nợ công nghệ" trong quá khứ thông qua lộ trình ZK, đồng thời cải thiện đáng kể chức năng L1 của Ethereum trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung cao. Các giải pháp lâu dài như khả năng chống lại lượng tử do ý tưởng mới mang lại sẽ đảm bảo Ethereum giữ được an toàn, hiệu quả và thích ứng trong nhiều thập kỷ tới, đặt nền tảng cho sự đổi mới trong tương lai.

Ethereum tiếp tục thực hiện các kế hoạch dài hạn, đây không chỉ là một tin tức đáng phấn khởi cho ngành công nghiệp blockchain mà còn cho toàn bộ lĩnh vực công nghệ. Điều này cũng cung cấp một nền tảng vững chắc để chúng tôi duy trì thái độ lạc quan đối với Ethereum trong môi trường thị trường đang phát triển mạnh mẽ hiện nay.