Ethereum 3.0: Інновації та прориви в продуктивності Beam Chain

Конференція Devcon 2024 успішно завершилася в Бангкоку, залучивши широке представництво екосистеми Ethereum. На заході були представлені численні останні досягнення проектів, серед яких особливу увагу привернув план "Ethereum 3.0", запропонований дослідником Фонду Ethereum Джастином Дрейком.

Ця пропозиція щодо оновлення рівня консенсусу, відома як Beam Chain, має на меті зменшити обчислювальні та комунікаційні витрати для вузлів-верифікаторів за допомогою технології нульових знань, знижуючи таким чином бар'єри для входу у статус верифікатора. Це не тільки допоможе залучити більше верифікаторів до мережі для підвищення безпеки, але й зменшить обчислювальну надмірність, підвищуючи загальну ефективність мережі. Крім того, Джастін сподівається скористатися цією можливістю для вирішення історичних проблем Beacon Chain та підготовки до можливих вимог щодо квантової безпеки в майбутньому.

Пропозиція Beam Chain може розглядатися як конкретна відповідь на роботу зі Snark, яку раніше запропонував Віталік у дорожній карті The Verge. Віталік раніше зізнавався, що перетворення консенсусного шару є викликом, що потребує постійного розгляду та оптимізації.

Beam Chain зосереджується на перетворенні шару консенсусу, що стосується трьох функцій перетворення стану: функція перетворення кожного таймслоту, функція перетворення кожного блоку та функція перетворення кожної епохи. Ці функції включають алгоритм консенсусу, виконання логіки Staking, пропозицію блоків, верифікацію результатів виконавчого шару, перевірку кореня дерева Меркла, верифікацію/агрегацію підписів консенсусу, обчислення хешу, а також операції з застави та викупу, що стосуються доступу до стану зберігання рахунків. Варто зазначити, що Ethereum під час процесу Snark-ування шару консенсусу все ще ставить децентралізацію та різноманітність на перше місце, тому не вимагатиме обов'язкового використання певних ZK-алгоритмів та протоколів, а залишить вибір за пропонентом.

Основна складність реалізації концепції Beam Chain полягає в тому, як зменшити час доказу, який наразі займає десятки, а іноді й сотні секунд, до секундного рівня. Джастін на одній з семінарів запропонував використовувати метод прискорення ASIC, завершуючи весь процес генерації доказів до їх підтвердження за допомогою віртуальної машини нульового знання на чіпі, з метою підвищити час генерації доказів більше ніж у десять разів протягом наступних кількох років, досягнувши реального часу підтвердження.

З просуванням пропозиції Beam Chain віртуальна машина на основі технології нульових знань буде виконувати ключову роль в екосистемі Ethereum. Завдяки впровадженню SNARK-доказів та постквантової криптографії, в поєднанні з нижчими вимогами до застави та швидшими часами підтвердження блоків, Beam Chain має потенціал забезпечити Ethereum більшою децентралізацією та вищою продуктивністю.

Можна передбачити, що Snark-ізація шарів консенсусу та виконання спільно завершить фінальну частину Snark-ізації Ethereum, що суттєво сприятиме масштабованості та децентралізації Ethereum. З просуванням пропозиції Beam Chain, вірю, що це спрямує та надихне спільноту зосередити більше уваги на перетворенні шару консенсусу, що принесе більше очікуваних інноваційних ідей.