Реконструкція консенсусного шару Ethereum Beam Chain: остаточний шлях чи технічний лабіринт?

Чи є п’ятирічний графік впровадження Beam Chain реалістичним? Що думає спільнота?

Автор: 0XNATALIE

На конференції Devcon ключовий учасник Ethereum Foundation Джастін Дрейк запропонував повну реконструкцію консенсусного шару Ethereum, назвавши її Beam Chain. Завдяки редизайну консенсусного шару планується зменшити проблему MEV, підвищити масштабованість і безпеку, а також застосувати ZK-технології для покращення продуктивності. Beam Chain зосереджується переважно на змінах у консенсусному шарі, не передбачаючи створення нових токенів чи змін у поточній архітектурі блокчейну.

Поточний консенсусний шар Ethereum (Beacon Chain) існує вже п’ять років і, хоча добре показав себе з точки зору безпеки, з часом накопичив технічний борг. Крім того, із поглибленням досліджень MEV у спільноті Ethereum та стрімким розвитком ZK-технологій, поточний консенсусний шар недостатньо адаптований до нових технологій. План реконструкції Beam Chain покликаний усунути технічний тягар і зробити Ethereum більш гнучким та адаптивним у майбутньому.

Технічні особливості

На технічному рівні Beam Chain має дві ключові риси: впровадження Snarkification через ZKVM і використання агрегованих підписів на основі хешування.

Консенсусний шар відповідає за те, як усі вузли мережі досягають згоди щодо стану ланцюга (наприклад, порядку транзакцій, балансу рахунків тощо). В Ethereum завдання консенсусного шару включають валідацію блоків, перевірку підписів, обробку форків, підтримку та оновлення стану рахунків тощо. Ключова операція консенсусного шару — це зміна стану, тобто перехід від стану одного блоку (наприклад, балансу рахунків після транзакцій) до стану наступного блоку. Ці операції часто потребують значних обчислень, і Snarkification — це технологія, яка перетворює обчислювальний процес у доказ із нульовим розголошенням.

Beam Chain використовує ZKVM для реалізації Snarkification консенсусного шару, перетворюючи функцію зміни стану на доказ із нульовим розголошенням. ZKVM переносить обчислення поза ланцюг, зменшуючи навантаження на ланцюг. Кожен вузол може підтвердити коректність стану, перевіряючи доказ із нульовим розголошенням, без необхідності повторювати обчислення. Крім того, Beam Chain дозволяє валідарам самостійно обирати відповідний ZKVM, не примушуючи інтегрувати конкретний ZKVM у протокол ланцюга.

Водночас із розвитком квантових обчислень традиційні криптографічні технології (наприклад, еліптична криптографія) можуть стати вразливими до зламу. Це означає, що безпека поточних блокчейн-систем (наприклад, приватних ключів і перевірки підписів) може бути порушена з появою квантових комп’ютерів. Щоб протистояти цій загрозі, Beam Chain впроваджує агреговані підписи на основі хешування. Хеш-функції мають постквантову безпеку й здатні протистояти атакам квантових комп’ютерів. Така схема не лише підвищує ефективність агрегування підписів, а й забезпечує вищий рівень безпеки в майбутньому.

Крім того, Beam Chain використовує PBS, впроваджує inclusion list і аукціони виконання для зменшення негативного впливу MEV. Також планується знизити мінімальну вимогу до стейкінгу для валідара з 32 ETH до 1 ETH, щоб ще більше підвищити децентралізацію. Перехід до Beam Chain відбуватиметься поетапно, поступово замінюючи функції Beacon Chain, і, за прогнозами, триватиме п’ять років.

Думка спільноти

Занепокоєння щодо термінів розробки: спільнота загалом висловлює занепокоєння щодо п’ятирічного циклу розробки Beam Chain, а також є члени, які ставлять під сумнів, чи не намагається Beam Chain поступово наблизити Ethereum до характеристик Solana.

• Співзасновник Delphi Ventures José Maria Macedo висловив розчарування щодо Beam Chain. На його думку, основні покращення Beam Chain — це лише рефакторинг кодової бази, включаючи 4-секундний час блоку та «захист від квантових атак», але ці зміни очікуються лише у 2029-2030 роках. Такі покращення недостатні, щоб Ethereum L1 залишався конкурентоспроможним у блокчейн-індустрії, і навіть не формують довгострокову конкурентну історію для Ethereum.
• CEO Solana-платформи Helius Mert також висловив занепокоєння щодо графіку розробки Beam Chain. Якщо Beam Chain справді буде запущено лише у 2029 році, Ethereum буде важко залишатися конкурентоспроможним у швидко зростаючій блокчейн-індустрії.
• Співзасновник EthStorage Qi Zhou вважає, що очікуваний термін завершення Beam Chain у 2030 році є надто довгим. Він радить зосередитися на розробці з використанням однієї мови програмування (наприклад, Rust або Go), щоб прискорити процес. Ethereum може взяти за приклад модель «re-genesis» від Cosmos (повторне створення генезис-блоку блокчейну з збереженням основних даних користувачів і контрактів, видаленням надлишкових історичних даних і застарілого коду), щоб радикально вирішити технічний борг і спадкові проблеми.
• Співзасновник Hydrogen Labs Meir стурбований тим, що графік Beam Chain надто тривалий і, можливо, не задовольнить вимоги до масштабованості Ethereum як повнофункціонального блокчейну. Якщо мета Ethereum — бути ефективною блокчейн-платформою, а не лише DA, потрібні швидші й радикальніші покращення масштабованості, а не поступова оптимізація протягом наступних п’яти років.
• Розробник Abstract cygaar пояснив, чому п’ятирічний графік Beam Chain є необхідним. Він зазначив, що Ethereum — це не звичайний невеликий блокчейн, а другий за величиною блокчейн у світі з TVL у 60 мільярдів доларів, базовою вартістю активів у 400 мільярдів доларів і тисячами додатків, які на ньому залежать. Впровадження таких масштабних змін у розподіленій, реальній мережі Ethereum надзвичайно складне й ризиковане, тому потрібна тривала підготовка та суворе тестування. Будь-яка помилка може призвести до значних втрат для користувачів.
• Мейнтейнер клієнта Ethereum Prysm terence, коментуючи занепокоєння щодо тривалого впровадження Beam Chain, зазначив, що Beam Chain — це «кінцева мета» Ethereum, і протягом цього часу Ethereum буде постійно вдосконалюватися через хардфорки. Деякі пропозиції Beam Chain сприятимуть підвищенню децентралізації та стійкості до цензури Ethereum. До впровадження Beam Chain Ethereum також буде постійно покращувати доступність даних, стійкість до цензури, продуктивність EVM тощо, щоб відповідати змінним вимогам.
• Стратегічний директор Flashbots Hasu вважає, що пропозицію Beam Chain не слід надмірно розкручувати, оскільки це довгостроковий проєкт, на реалізацію якого потрібно щонайменше 5 років, і більшість покращень вже давно є у технічній дорожній карті. Справжня новизна полягає в об’єднаному тестуванні цих покращень і майбутній комплексній заміні на ланцюзі, що мало б стати прискорюючим фактором. Однак багато членів спільноти помилково сприйняли цю пропозицію як захоплюючий реліз «Ethereum 3.0» і навіть сподівалися на запозичення деяких характеристик Solana, що призвело до розчарування.
• Засновник MetaLeX gabrielShapir0 вважає, що основна цінність Ethereum полягає в його децентралізації та автономії, і Beam Chain значно підвищить ці ключові характеристики. Багато хто хоче, щоб Ethereum пропонував різні продукти, послуги чи слідував популярним трендам і наративам, але це не місія Ethereum, а радше напрямок Solana.

Технічні виклики

• Ключовий учасник Ethereum Foundation Péter вважає, що у пропозиції Beam Chain забагато змін об’єднано разом, що створює потенційні проблеми як з технічної, так і з управлінської точки зору. Технічно поєднання великої кількості змін підвищує ймовірність помилок. З точки зору управління, об’єднання кількох змін може призвести до ігнорування деталей і підвищення ризику суперечок. Він радить спочатку впроваджувати менш складні покращення на Beacon Chain, а потім поетапно реалізовувати складніші зміни, щоб система поступово адаптувалася й уникнути радикальних реформ за один раз.
• Дослідник Ethereum mteam зазначив, що хоча пропозиція Beam Chain оголошена як нова концепція, насправді вона об’єднує багато старих ідей. Він підтримує цю пропозицію, але також хвилюється, що таке оновлення може завадити дослідженням виконувального шару. Виконавчий і консенсусний шари — це два незалежні напрямки досліджень, які мають розвиватися паралельно, не заважаючи одне одному.
• Директор з досліджень SMG Max Resnick заявив, що Ethereum потрібне більш масштабне бачення, а не обмеження поступовими п’ятирічними покращеннями. Він закликав повернутися до початкової мети Ethereum — стати глобальною обчислювальною платформою, яка допомагає розробникам вирішувати найскладніші координаційні завдання. Він запропонував цілі, яких Ethereum має досягти протягом наступних п’яти років: досягти часу блоку в 1 секунду; фінальність в одному слоті (Single-slot Finality) для полегшення кросчейн-інтероперабельності; значно збільшити пропускну здатність (>1000 TPS); впровадити багатопаралельних пропонентів для забезпечення реальної стійкості до цензури.