Ethereum Beam Chain: Grande atualização que revoluciona a camada de consenso

Ethereum já passou algum tempo a transitar de PoW (prova de trabalho) para PoS (prova de participação). No entanto, alguns investigadores principais acreditam que, apesar de a Beacon Chain ter apresentado um bom desempenho no início, acumulou alguma dívida técnica nos últimos anos, e o seu design não conseguiu tirar partido de tecnologias descentralizadas de ponta, como as provas de conhecimento zero. Portanto, a camada de consenso do Ethereum precisa urgentemente de uma atualização significativa.

Na recente conferência de desenvolvedores, um pesquisador do Ethereum apresentou uma proposta chamada "Beam Chain", que visa reformar completamente a camada de consenso do Ethereum. Esta é parte do planejamento de desenvolvimento a longo prazo do Ethereum, com o objetivo de melhorar significativamente a escalabilidade e o desempenho da rede, utilizando os mais recentes avanços em criptografia de conhecimento zero, sem a necessidade de iniciar uma nova rede. Sem dúvida, isso se tornará uma das atualizações mais importantes do Ethereum nos próximos anos.

É necessário esclarecer que a Beam Chain não é uma nova blockchain no sentido literal, mas sim uma nova infraestrutura construída dentro da rede principal do Ethereum. Isso aumentará significativamente a velocidade, segurança e eficiência das transações na rede principal. Alguns interpretaram a Beam Chain como Ethereum 3.0, mas na verdade, ela está otimizada apenas para a camada de consenso, sem alterar a estrutura da camada de dados ou da camada de execução.

As cinco principais transformações trazidas pela Beam Chain incluem:

1. Confirmação de bloco mais rápida: implementação de 4 segundos de tempo de slot e finalização de slot único.
2. Manter a descentralização: Manter ou melhorar o nível atual de descentralização
3. Reduzir o limite de staking: reduzir o requisito de staking de ETH de 32 ETH para 1 ETH
4. Proteger usuários comuns: eliminar o MEV (valor máximo extraível) baseado na reorganização de blocos
5. Orientação para o futuro: fornecer capacidade quântica resistente para a rede Ethereum

A abordagem e os princípios da atualização da Beam Chain

1. Aumentar a produção de blocos

O Beam Chain planeja aumentar a produção de blocos para três vezes o nível atual, a fim de melhorar a capacidade de processamento de transações do Ethereum. A introdução do FOCIL (Lista de Inclusão Forçada de Escolha de Fork) fortaleceu a resistência à censura da rede, garantindo que as transações não sejam facilmente excluídas de forma maliciosa. Os validadores utilizarão leilões de execução para isolamento, a fim de melhorar o desempenho e o grau de descentralização, enquanto reduzem o risco de MEV para os usuários.

Além disso, o Ethereum irá implementar 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 bolsas não precisarão mais esperar por várias confirmações de blocos, a confirmação pode ser realizada com um único bloco.

2. Melhorar o mecanismo de staking

A Beam Chain irá ajustar o modelo de emissão de recompensas para validadores, aumentando o retorno sobre o staking. Os requisitos de staking para validadores independentes serão reduzidos de 32 ETH para 1 ETH, diminuindo significativamente a barreira de entrada e tornando o staking independente mais acessível. Este avanço deve-se principalmente à aplicação de tecnologias de conhecimento zero, permitindo que o Ethereum aumente a velocidade ao mesmo tempo que acomoda mais nós na participação do consenso, sem aumentar significativamente os requisitos de hardware.

3. Aumentar a segurança

Ethereum irá implementar criptografia quântica resistente, tornando-se a primeira rede a enfrentar a ameaça da computação quântica entre as blockchains mainstream. Através da integração de zkSNARK e zkVM, Ethereum irá aumentar ainda mais a privacidade, escalabilidade e segurança. A rede utilizará a arquitetura RISC-V para realizar a SNARKização da blockchain, melhorando a eficiência e escalabilidade da geração de provas.

Em resumo, essas mudanças podem ser resumidas como: ZKização de toda a rede Ethereum. Além disso, o Ethereum também introduzirá um poderoso mecanismo de aleatoriedade, garantindo a equidade em processos de rede críticos, como a seleção de validadores, enquanto minimiza o risco de MEV com uma resistência à censura aprimorada.

4. Princípios de funcionamento

Desde que o design da camada de consenso atual do Ethereum foi determinado, os criptógrafos fizeram progressos significativos na área dos SNARKs. Ao transformar a função de conversão de estado do Ethereum em SNARK, é possível alcançar um tempo de slot de 4 segundos e uma finalização de slot único. Isso não só melhora a experiência das transações L1, mas também reduz o risco de MEV ao eliminar a estratégia de reorganização de blocos remotos.

A Beam Chain avançará na atualização do Ethereum da seguinte forma:

• Usar tecnologia de fragmentação para acelerar a velocidade de processamento
• Adotar tecnologias de criptografia resistentes à computação quântica para aumentar a segurança
• Integração perfeita com o roteiro de longo prazo do Ethereum

5. Importância significativa

A Beam Chain é crucial para melhorar a capacidade do Ethereum em processar aplicações descentralizadas. Ela irá aumentar a escalabilidade da rede, reduzir os custos de transação e melhorar a segurança geral, permitindo que a rede suporte mais usuários e aplicações complexas.

O sistema de prova baseado em SNARK permite que os validadores comuns utilizem hardware padrão para melhorar o desempenho. Com a redução do limite de staking e o aumento do desempenho da rede, o grau de descentralização do grupo de validadores Ethereum também será aprimorado.

Embora a implementação da Beam Chain possa levar anos, ela acelerará o processo de atualizações importantes do Ethereum. Se houver suporte suficiente da comunidade, os desenvolvedores poderão começar a elaborar especificações no próximo ano, escrever código de produção em 2026, testar em 2027 e, finalmente, implantar na mainnet.

De um modo geral, a Beam Chain resolveu a dívida técnica do Ethereum através de uma abordagem ZK, melhorando significativamente as funcionalidades do L1 enquanto mantém um alto grau de descentralização. As soluções de longo prazo, como a resistência quântica, garantem que o Ethereum permaneça seguro, eficiente e adaptável nas próximas décadas, estabelecendo as bases para inovações futuras.

Ethereum continua a fazer planos a longo prazo, o que é um desenvolvimento empolgante para toda a indústria de blockchain. Isso também nos fornece uma base sólida para manter uma perspectiva otimista sobre o Ethereum no atual ambiente de mercado ativo.