Ethereum Beam Chain: Cải cách lớn về lớp nhận thức chung

Ethereum đã chuyển từ PoW (bằng chứng công việc) sang PoS (bằng chứng cổ phần) được một thời gian. Tuy nhiên, một số nhà nghiên cứu cốt lõi cho rằng, mặc dù ban đầu chuỗi tín hiệu hoạt động tốt, nhưng trong những năm gần đây đã tích lũy một số nợ kỹ thuật, thiết kế của nó không tận dụng đầy đủ các công nghệ phi tập trung tiên tiến như bằng chứng không kiến thức. Do đó, lớp nhận thức chung của Ethereum cần một bản cập nhật lớn.

Tại hội nghị nhà phát triển gần đây, một nhà nghiên cứu Ethereum đã đưa ra một đề xuất mang tên "Beam Chain", nhằm cải cách hoàn toàn lớp nhận thức chung của Ethereum. Đây là một phần trong kế hoạch phát triển dài hạn của Ethereum, với mục tiêu nâng cao đáng kể khả năng mở rộng và hiệu suất của mạng mà không cần khởi động một mạng mới, bằng cách sử dụng những thành tựu mới nhất trong mật mã zero-knowledge. Không nghi ngờ gì, đây sẽ trở thành một trong những nâng cấp quan trọng nhất của Ethereum trong vài năm tới.

Cần làm rõ 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 người đã hiểu nhầm Beam Chain là Ethereum 3.0, nhưng thực tế nó chỉ tối ưu hóa lớp nhận thức chung, không thay đổi cấu trúc của lớp dữ liệu hay lớp thực thi.

Năm cuộc cách mạng cốt lõi mà Beam Chain mang lại bao gồm:

1. Xác nhận khối nhanh hơn: đạt được thời gian khe 4 giây và tính cuối cùng của khe đơn.
2. Giữ cho sự phi tập trung: Duy trì hoặc cải thiện mức độ phi tập trung hiện tại
3. Giảm ngưỡng staking: Giảm yêu cầu staking ETH từ 32 ETH xuống còn 1 ETH
4. Bảo vệ người dùng thông thường: Loại bỏ MEV (Giá trị có thể khai thác tối đa) dựa trên tái cấu trúc blockchain.
5. Hướng tới tương lai: Cung cấp khả năng chống lượng tử cho mạng Ethereum

Ý tưởng và nguyên lý nâng cấp của Beam Chain

1. Tăng sản lượng khối

Kế hoạch Beam Chain sẽ tăng sản lượng khối lên gấp 3 lần mức hiện tại để nâng cao khả năng xử lý giao dịch của Ethereum. Bằng cách giới thiệu FOCIL (Danh sách bắt buộc chọn nhánh), khả năng chống kiểm duyệt của mạng được củng cố, đảm bảo giao dịch không dễ bị loại trừ bởi các hành vi xấu. Các xác thực viên sẽ sử dụng đấu giá thực hiện để cách ly, nhằm nâng cao hiệu suất và mức độ phi tập trung, đồng thời giảm thiểu rủi ro mà người dùng phải chịu MEV.

Ngoài ra, Ethereum sẽ đạt được tính xác định cuối cùng trong một khoảng thời gian và thời gian khối 4 giây, giúp tăng tốc độ xác nhận giao dịch và nâng cao hiệu quả mạng. Điều này có nghĩa là các sàn giao dịch không còn cần phải chờ đợi xác nhận của nhiều khối, mà chỉ cần một khối để hoàn thành xác nhận.

2. Cải thiện cơ chế staking

Beam Chain sẽ điều chỉnh mô hình phát hành phần thưởng cho các validator, tăng cường lợi nhuận từ việc staking. Yêu cầu staking cho các validator độc lập sẽ giảm từ 32 ETH xuống còn 1 ETH, giảm đáng kể rào cản tham gia, làm cho việc staking độc lập trở nên phổ biến hơn. Đột phá này chủ yếu nhờ vào việc ứng dụng công nghệ zero-knowledge, cho phép Ethereum tăng tốc đồng thời có thể chứa nhiều node tham gia nhận thức chung mà không làm tăng đáng kể yêu cầu phần cứng.

3. Tăng cường an ninh

Ethereum sẽ triển khai mật mã chống lượng tử, trở thành mạng đầu tiên trong các blockchain chính thống đối phó với mối đe dọa từ máy tính lượng tử. Bằng cách tích hợp zkSNARK và zkVM, Ethereum sẽ nâng cao thêm tính riêng tư, khả năng mở rộng và an ninh. Mạng sẽ sử dụng kiến trúc RISC-V để hiện thực hóa SNARK hóa blockchain, nâng cao hiệu quả và khả năng mở rộng của việc tạo ra chứng minh.

Nói tóm lại, những biến đổi này có thể được tóm gọn là: ZK hóa toàn bộ mạng Ethereum. Hơn nữa, Ethereum cũng sẽ giới thiệu cơ chế ngẫu nhiên mạnh mẽ, đảm bảo tính công bằng trong việc lựa chọn các xác thực viên và các quy trình mạng quan trọng khác, đồng thời giảm thiểu rủi ro MEV thông qua khả năng chống kiểm duyệt được cải thiện.

4. Nguyên lý hoạt động

Kể từ khi thiết kế lớp nhận thức chung hiện tại của Ethereum được xác định, các nhà mật mã học đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực SNARK. Bằng cách SNARK hóa hàm chuyển trạng thái của Ethereum, có thể đạt được thời gian khoảng trống 4 giây và tính cuối cùng trong một khoảng trống. Điều này không chỉ cải thiện trải nghiệm giao dịch L1 mà còn giảm thiểu rủi ro MEV bằng cách loại bỏ chiến lược tái tổ chức khối từ xa.

Beam Chain sẽ thúc đẩy việc nâng cấp Ethereum theo những cách sau:

• Sử dụng công nghệ phân mảnh để tăng tốc độ xử lý
• Áp dụng công nghệ mã hóa kháng máy tính lượng tử để nâng cao tính bảo mật
• Tích hợp liền mạch với lộ trình dài hạn của Ethereum

5. Ý nghĩa quan trọng

Beam Chain đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao khả năng xử lý ứng dụng phi tập trung của Ethereum. Nó sẽ tăng cường khả năng mở rộng của mạng, giảm chi phí giao dịch và cải thiện tổng thể an ninh, giúp mạng có thể hỗ trợ nhiều người dùng hơn và các ứng dụng phức tạp.

Hệ thống chứng minh dựa trên SNARK cho phép những người đặt cược thông thường sử dụng phần cứng tiêu chuẩn để cải thiện 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 cũng sẽ được cải thiện.

Mặc dù việc triển khai Beam Chain có thể mất vài năm, nhưng nó sẽ thúc đẩy quá trình nâng cấp quan trọng 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 vào năm tới, viết mã cấp sản xuất vào năm 2026, thử nghiệm vào năm 2027 và cuối cùng triển khai lên mạng chính.

Tổng thể, Beam Chain đã giải quyết nợ kỹ thuật của Ethereum thông qua lộ trình ZK, cải thiện chức năng L1 đáng kể trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung cao. Các giải pháp lâu dài như khả năng chống lượng tử được giới thiệu, đảm bảo rằng Ethereum sẽ giữ an toàn, hiệu quả và thích ứng trong vài thập kỷ tới, tạo nền tảng cho sự đổi mới trong tương lai.

Ethereum tiếp tục thực hiện những kế hoạch dài hạn, đây là một sự phát triển đáng khích lệ cho toàn bộ ngành công nghiệp blockchain. Điều này cũng cung cấp một nền tảng vững chắc để chúng tôi giữ vững sự lạc quan về Ethereum trong môi trường thị trường hiện tại.