Rekonstrukcja warstwy konsensusu Ethereum: Beam Chain – ostateczna droga czy techniczny labirynt?

Czy 5-letni harmonogram wdrożenia Beam Chain jest realistyczny? Co sądzi społeczność?

Autor: 0XNATALIE

Podczas konferencji Devcon, kluczowy członek Ethereum Foundation, Justin Drake, przedstawił propozycję gruntownej przebudowy warstwy konsensusu Ethereum, nazwaną Beam Chain. Poprzez przeprojektowanie warstwy konsensusu, celem jest złagodzenie problemu MEV, zwiększenie skalowalności i bezpieczeństwa oraz zastosowanie technologii ZK w celu poprawy wydajności. Beam Chain koncentruje się głównie na zmianach w warstwie konsensusu, nie obejmuje tworzenia nowych tokenów ani zmiany istniejącej architektury blockchain.

Obecna warstwa konsensusu Ethereum (Beacon Chain) istnieje już od pięciu lat i choć dobrze sprawdza się pod względem bezpieczeństwa, to z biegiem czasu narasta dług technologiczny. Ponadto, wraz z pogłębianiem się badań społeczności Ethereum nad MEV i szybkim rozwojem technologii ZK, obecna warstwa konsensusu nie jest wystarczająco elastyczna wobec nowych technologii. Plan przebudowy Beam Chain ma na celu usunięcie obciążeń technologicznych, aby Ethereum mogło być w przyszłości bardziej elastyczne i adaptacyjne.

Najważniejsze cechy technologiczne

Na poziomie technicznym Beam Chain ma dwie główne cechy: wdrożenie Snarkification przez ZKVM oraz zastosowanie agregowanych podpisów opartych na funkcjach skrótu.

Warstwa konsensusu odpowiada głównie za to, jak wszystkie węzły w sieci osiągają zgodność co do stanu łańcucha (np. kolejność transakcji, salda kont itp.). W Ethereum zadania warstwy konsensusu obejmują weryfikację bloków, weryfikację podpisów, obsługę forków, utrzymanie i aktualizację stanu kont itp. Kluczową operacją warstwy konsensusu jest przejście stanu, czyli przejście od stanu jednego bloku (np. saldo kont po transakcji) do stanu kolejnego bloku. Operacje te często wymagają wielu obliczeń, a Snarkification to technika przekształcania procesu obliczeniowego w dowód zerowej wiedzy.

Beam Chain wykorzystuje ZKVM do wdrożenia Snarkification warstwy konsensusu, przekształcając funkcję przejścia stanu w dowód zerowej wiedzy. ZKVM przenosi proces obliczeniowy poza łańcuch, odciążając obliczenia na łańcuchu. Każdy węzeł może potwierdzić poprawność stanu poprzez weryfikację dowodu zerowej wiedzy, bez konieczności powtarzania obliczeń. Ponadto Beam Chain pozwala walidatorom na wybór odpowiedniego ZKVM, bez wymuszania konkretnego ZKVM w protokole łańcucha.

Jednocześnie, wraz z rozwojem komputerów kwantowych, tradycyjne technologie kryptograficzne (takie jak kryptografia krzywych eliptycznych) mogą być zagrożone złamaniem. Oznacza to, że bezpieczeństwo obecnych systemów blockchain (np. klucze prywatne i weryfikacja podpisów) może zostać naruszone po pojawieniu się komputerów kwantowych. Aby przeciwdziałać temu zagrożeniu, Beam Chain wprowadza schemat agregowanych podpisów opartych na funkcjach skrótu. Funkcje skrótu są odporne na ataki komputerów kwantowych i mogą wytrzymać takie ataki. Schemat ten nie tylko zwiększa efektywność agregacji podpisów, ale także zapewnia wyższy poziom bezpieczeństwa na przyszłość.

Ponadto Beam Chain stosuje PBS, wprowadza listy włączeń i aukcje wykonawcze, aby zmniejszyć negatywny wpływ MEV. Planowane jest również obniżenie minimalnego wymogu stakingu dla walidatorów z 32 ETH do 1 ETH, aby jeszcze bardziej zwiększyć decentralizację. Całe przejście do Beam Chain będzie przebiegać etapami, stopniowo zastępując funkcje Beacon Chain i ma potrwać około pięciu lat.

Opinie społeczności

Obawy dotyczące czasu rozwoju: Społeczność wyraża powszechne obawy co do pięcioletniego cyklu rozwoju Beam Chain, a niektórzy członkowie kwestionują, czy celem Beam Chain jest stopniowe upodobnienie Ethereum do cech Solana.

• José Maria Macedo, partner założyciel Delphi Ventures, wyraził rozczarowanie Beam Chain. Uważa, że kluczowe ulepszenia Beam Chain to jedynie refaktoryzacja kodu, w tym 4-sekundowy czas bloku i „odporność na ataki kwantowe”, ale te zmiany mają zostać wdrożone dopiero w latach 2029-2030. Takie ulepszenia nie wystarczą, by Ethereum L1 utrzymało przewagę w konkurencji blockchain, a nawet nie zapewnią Ethereum długoterminowej konkurencyjności.
• Mert, CEO platformy deweloperskiej Solana Helius, również wyraził obawy dotyczące harmonogramu rozwoju Beam Chain. Jeśli Beam Chain rzeczywiście zostanie wydany dopiero w 2029 roku, Ethereum może mieć trudności z utrzymaniem konkurencyjności w szybko rozwijającej się branży blockchain.
• Qi Zhou, współzałożyciel EthStorage, uważa, że przewidywany termin ukończenia Beam Chain w 2030 roku jest zbyt odległy. Sugeruje skoncentrowanie się na rozwoju w jednym języku programowania (np. Rust lub Go), aby przyspieszyć realizację. Ethereum może rozważyć model „re-genesis” z Cosmos (ponowne wygenerowanie bloku genezy blockchain, zachowanie kluczowych danych użytkowników i kontraktów, usunięcie zbędnych danych historycznych i przestarzałego kodu), aby rozwiązać problemy techniczne i dziedzictwo.
• Meir, współzałożyciel Hydrogen Labs, obawia się, że harmonogram Beam Chain jest zbyt długi i może nie spełnić wymagań skalowalności Ethereum jako pełnoprawnego blockchaina. Jeśli celem Ethereum jest bycie wydajną platformą blockchain, a nie tylko DA, potrzebne są szybsze i bardziej radykalne ulepszenia skalowalności, a nie stopniowe optymalizacje przez kolejne pięć lat.
• cygaar, deweloper Abstract, wyjaśnił, dlaczego pięcioletni harmonogram Beam Chain jest konieczny. Zaznaczył, że Ethereum nie jest zwykłym, małym blockchainem – to drugi co do wielkości blockchain na świecie, z TVL na poziomie 60 miliardów dolarów, wartością aktywów bazowych 400 miliardów dolarów i tysiącami aplikacji od niego zależnych. Wprowadzenie tak dużych zmian w rozproszonym, działającym w czasie rzeczywistym ekosystemie Ethereum jest niezwykle trudne i ryzykowne, dlatego wymaga długiego przygotowania i rygorystycznych testów. Każdy błąd może prowadzić do ogromnych strat użytkowników.
• terence, opiekun klienta Ethereum Prysm, odnosząc się do obaw o długi czas wdrożenia Beam Chain, stwierdził, że Beam Chain to „ostateczny cel” Ethereum, a w międzyczasie Ethereum będzie się stale ulepszać poprzez hard forki. Niektóre propozycje Beam Chain pomogą zwiększyć decentralizację i odporność na cenzurę Ethereum. Jednocześnie, zanim Beam Chain zostanie wdrożony, Ethereum będzie stale poprawiać dostępność danych, odporność na cenzurę, wydajność EVM itp., aby sprostać zmieniającym się potrzebom.
• Hasu, szef strategii Flashbots, uważa, że propozycja Beam Chain nie powinna być nadmiernie rozdmuchiwana, ponieważ jest to długoterminowy projekt, którego realizacja potrwa co najmniej 5 lat, a większość ulepszeń już znajduje się na mapie drogowej. Prawdziwą nowością jest połączenie tych ulepszeń w jeden pakiet do testów i przyszłej wymiany na łańcuchu, co powinno przyspieszyć proces. Jednak wielu członków społeczności błędnie postrzega tę propozycję jako ekscytujące „Ethereum 3.0”, a nawet liczy na naśladowanie niektórych cech Solana, co prowadzi do rozczarowania.
• gabrielShapir0, założyciel MetaLeX, uważa, że kluczową wartością Ethereum jest jego decentralizacja i autonomia, a Beam Chain znacznie wzmocni te cechy. Wiele osób chciałoby, aby Ethereum oferowało różne produkty, usługi lub podążało za popularnymi trendami i narracjami, ale to nie jest rola Ethereum – to kierunek Solana.

Wyzwania technologiczne

• Péter, kluczowy członek Ethereum Foundation, uważa, że propozycja Beam Chain zawiera zbyt wiele zmian naraz, co rodzi potencjalne problemy zarówno techniczne, jak i zarządcze. Technicznie, połączenie zbyt wielu zmian zwiększa ryzyko błędów. Zarządczo, pakietowanie wielu zmian może sprawić, że szczegóły zostaną przeoczone i wzrośnie ryzyko sporów. Sugeruje najpierw wdrożenie łatwiejszych ulepszeń na Beacon Chain, a następnie etapowe wprowadzanie bardziej złożonych zmian, aby system mógł się stopniowo dostosować i uniknąć jednorazowej, całościowej reformy.
• mteam, badacz Ethereum, stwierdził, że propozycja Beam Chain, choć ogłoszona jako nowa koncepcja, w rzeczywistości skupia wiele starych pomysłów. Popiera tę propozycję, ale obawia się, że taka aktualizacja może zakłócić badania nad warstwą wykonawczą. Warstwa wykonawcza i warstwa konsensusu to dwa niezależne kierunki badań, które powinny być ulepszane równolegle, bez wzajemnych zakłóceń.
• Max Resnick, dyrektor ds. badań SMG, uważa, że Ethereum potrzebuje bardziej ambitnej wizji, a nie powinno być ograniczane pięcioletnimi, stopniowymi ulepszeniami. Wzywa do powrotu do pierwotnych założeń Ethereum, aby stało się globalną platformą obliczeniową pomagającą deweloperom rozwiązywać najbardziej złożone problemy koordynacyjne. Przedstawia cele, które Ethereum powinno osiągnąć w ciągu najbliższych pięciu lat, w tym: 1-sekundowy czas bloku; finalność w jednym slocie (Single-slot Finality), ułatwiającą interoperacyjność między łańcuchami; znaczne zwiększenie przepustowości (>1000 TPS); wielu równoległych propozytorów, zapewniających odporność na cenzurę w czasie rzeczywistym.