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Beam Chain將為以太坊帶來哪五大改變?

Beam Chain將為以太坊帶來哪五大改變?

BlockBeatsBlockBeats2024/11/23 02:00
作者:BlockBeats

Beam Chain的實施將從分片技術、抗量子運算的安全性、與以太坊路線圖的整合等方面推進以太坊的升級,增強其可擴展性、降低交易成本、提高安全性。

原文標題:《Beam Chain 將為以太坊帶來五大新變化? 》
原文來源:Ebunker 中文


眾所周知,以太坊誕生於 PoW 工作量證明,2021 年成功轉為 PoS 權益證明。對此,以太坊基金會的核心研究員Justin Drake 認為:儘管剛引入PoS 時,信標鏈很有效,但過去五年來,它卻積累了一些“技術債”,其設計沒有利用去中心化系統的前沿技術(如零知識證明)。因此,以太坊的共識層亟需一次大更迭。


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在最近的曼谷Devcon 上的演講中,以太坊研究員Justin Drake宣布了一項徹底改革以太坊共識層的提案,稱為“Beam Chain”。


這是以太坊長期路線圖的一部分,讓以太坊利用當前ZK 密碼學前沿突破的成果,旨在無需啟動新網路的前提下,大幅提高網路可擴充性和效能。毫無疑問,它是以太坊未來 3–5 年內最重要的升級之一。


Beam Chain 不是字面上的新區塊鏈,而是建立在以太坊主網內部的新的基礎設施,它將大幅提高L1 主網的交易速度、安全性和效率。有人將Beam Chain 解讀為以太坊3.0,這是一種誤讀,因為Beam Chain 只解決共識層問題,而不會改變資料層(如blob 通道)或執行層(如以太坊虛擬機(EVM)。


Beam Chain 的五大核心變革分別是:


1. 更快的區塊確認:啟用 4秒插槽時間與單插槽最終性


2. 不以犧牲去中心化為代價:保留或改善目前的去中心化保障


3. 降低Staking 門檻:讓ETH Staking 從32 ETH 直降1 ETH


4. 保護普通用戶:消除基於區塊重組的MEV


5. 面向未來:使以太坊網路具備抗量子能力


Beam Chain的升級思路和原理


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1. 增加區塊產量


更高的吞吐量: Beam Chain 將提高區塊生產量到現在的3 倍,來提高以太坊的交易能力。


抗審查:FOCIL(分叉選擇強制包含清單)的引入增強了抗審查能力,確保交易不會輕易被作惡者排除在外。


執行拍賣&隔離驗證者:驗證者將使用執行拍賣進行隔離,從而確保更強大的性能和去中心化,也能夠讓更多用戶免遭MEV 侵擾。


更快的最終確定性:以太坊將具備單時隙最終確定性和4 秒區塊時間的特性,從而更快確認交易並提高網路效率。


有趣的是,交易所再也不需要1/32、2/32、3/32…的慢慢等區塊確認了,因為未來單區塊即可確認。


2. 改良質押


改進發行模式:對驗證者的獎勵發行模式的更改,使質押獲得更多回報。


降低質押要求:獨立驗證者僅需質押 1 ETH,遠低於目前的 32 ETH 門檻,從而使獨立質押更簡單、更普及。


我們認為,以太坊要在提速的情況下,容納更多的節點參與共識,還要不太改變設備硬體門檻,突破質押不可能三角,這真的要歸功於ZK 技術,這確實是大幅走在業界前頭。


3. 增強安全性


後量子密碼學:以太坊將實施抗量子密碼學,以確保網路免受量子運算的威脅,邁出了主流區塊鏈抗量子的第一步。


zkSNARK 和 zkVM 集成:零知識證明(ZKP)將透過 zkSNARK 和 zkVM 與以太坊集成,以進一步提高隱私、可擴展性和安全性。


SNARK 化區塊鏈(SNARKification):以太坊將利用RISC-V 將區塊鏈SNARK 化,此過程可提高證明產生的效率和可擴展性。 SNARK 是一種緊湊的零知識證明形式,允許一方證明其擁有信息,而無需透露信息或要求證明者和驗證者之間進行任何交互。


簡而言之,我們可以將之概括為:讓整條以太坊直接 ZK 化。


增強隨機性:以太坊還將引入強大的隨機性,以確保在選取驗證者等關鍵網路流程的公平性。


降低 MEV 風險:更好的審查抵抗力可最大限度地降低三明治攻擊等機器人的氾濫。


4. 工作原理


自以太坊當前共識層(信標鏈)的設計確定以來,密碼學家在SNARK 方面取得了重大進展。透過將以太坊的狀態轉換函數(即驗證者為維持對區塊鏈的正確看法,而整合的狀態變化訊息)SNARK 化,可獲得 4 秒時隙時間和單時隙最終性。


一方面,區塊生產和最終性時間的減少可降低等待時間對以太坊L1 交易體驗產生正面影響;


另一方面,它還可以透過遠端區塊重組策略消除從交易中提取的潛在價值,並減少共識層的技術債。


此外,SNARK 化將使以太坊網路具有抗量子性,這是未來區塊鏈的必備功能。


Beam Chain 將從以下幾個面向推進以太坊的升級:


以分片以加速處理速度:以太坊Beam Chain 將使用分片技術,將資料分成更小的部分(shards)以同時處理多筆交易。這將減少交易瓶頸並加快交易時間。


抗量子運算的安全性:以太坊將利用領先於時代的加密技術,來確保即使是未來的超級量子電腦也無法破壞網路的安全性。


與以太坊路線圖的整合:Beam Chain 並非獨立的網絡,而是以太坊未來5 到擴展和提高安全性的路線圖的整合階段。


5. 重要意義


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對於以太坊處理日益增長的去中心化應用的能力而言,Beam Chain 至關重要——它可以增強以太坊的可擴展性,降低交易成本,並提高整體安全性,使網路能夠隨著時間的推移支援更多用戶和複雜的應用程式。


基於SNARK 的證明另一大好處是:允許配備標準硬體的普通質押者實現上述性能優勢,當質押門檻從32 ETH 減少到1 ETH之後,隨著網路效能的提高,以太坊質押者群體的去中心化也會得到改善。


尤其的門檻的降低,如果配合一些相關的硬體設備,例如Ebunker 的eNode,讓家庭級驗證者設備走向千家萬戶,以太坊依然是全世界範圍內節點最多,最去中心化的公鏈。


儘管Beam Chain 的願景不會使以太坊立即發生變化,也不會明顯改變其長期路線圖,但其採用將改變路線圖開發的優先順序,加速了特定組件的發展(例如,目前的路線圖把一些重要的升級設定到2029 年,而Beam Chain 可能會加快重要升級的到來)。


如果Beam Chain 獲得足夠的社群支持,開發人員可以在明年開始製定規範,然後在2026 年由開發客戶團隊編寫生產級程式碼,在2027年進行測試,最後才能安全地部署在以太坊主網上。儘管 Beam Chain 的實作看起來還比較遙遠,但對於一個去中心化開發的開源軟體來說,這些安全冗餘是極為必要的。


一言以蔽之,Beam Chain 通過ZK 化路線,一舉解決了過去的”技術債」,這些改進有望在保留以太坊”世界級去中心化「的同時,大幅改善其L1功能。坊在未來幾十年內保持安全、高效和適應性,從而實現未來的創新而無需顛覆性的重新設計。


以太坊依然在孜孜不倦做長遠佈局,這對於區塊鏈和整個業界來說,都是值得振奮的更新,這也讓我們能在如今的澎湃的市場行情中,依然對以太坊保持的樂觀的根基。


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