Nhà nghiên cứu của Ethereum Foundation Justin Drake đã đề xuất thiết kế cuối cùng của Ethereum tại hội nghị Devcon ngày nay, cốt lõi của nó nằm ở việc thiết kế lại quy mô lớn của lớp đồng thuận Ethereum. Ông đặt tên cho thiết kế và phuộc đề xuất này là "Beam". Vậy chính xác thì tầm nhìn của Beam Chain là gì? Kiến trúc kỹ thuật và kế hoạch thực hiện của nó được phát triển như thế nào?

Tầm nhìn chùm tia

Tại sao phải thiết kế lại lớn lớp đồng thuận? Justin Drake tin rằng chuỗi đèn hiệu hiện tại đã lỗi thời và các thông số kỹ thuật của nó đã bị đóng băng cách đây 5 năm. Ngoài ra, trong những năm gần đây, đã đạt được tiến bộ trong việc giảm thiểu MEV, SNARKS (đối số không tương tác ngắn gọn không có kiến ​​thức), zKVM (zero-. máy ảo tri thức) và các lĩnh vực khác có nhiều bước phát triển mang tính đột phá nên việc thiết kế lại lớp đồng thuận là đặc biệt cấp bách.

Điều đầu tiên cần chỉ ra là kể từ khi ra mắt beacon chain vào năm 2020, Ethereum đã mở ra một đợt nâng cấp fork quan trọng hàng năm. Từ việc bổ sung ủy ban đồng bộ hóa vào năm 2021, đến việc hoàn thành việc sáp nhập vào năm 2022, đến việc hỗ trợ rút tiền đặt cược vào năm 2023 và proto-danksharding vào năm 2024, mỗi bước đi đều chứng kiến ​​​​sự phát triển và chuyển đổi của Ethereum. Vào năm 2025, Ethereum sẽ triển khai fork Electra, bao gồm cả việc triển khai EIP-7251 (MaxEB). Ethereum cũng sẽ trải qua một số đợt phân nhánh tiến bộ trong vài năm tới.

Tuy nhiên, sau những đợt fork tiến bộ này, Justin Drake tin rằng chúng ta có thể phải đối mặt với một thách thức chưa từng có - fork Beam. Đây là một "bước nhảy vọt" trong lớp đồng thuận cho phép gộp nhiều bản nâng cấp vào một nhánh duy nhất.

Điều đáng nói là Beam nhắm mục tiêu cụ thể đến lớp đồng thuận và loại trừ các đốm màu và lớp thực thi (bao gồm cả EVM). Điều này là do cơ hội sửa đổi các đốm màu và lớp thực thi khá hạn chế. Mặt khác, lớp đồng thuận không được sử dụng trực tiếp. ứng dụng, có cơ hội tương đối lớn cho việc thiết kế và thay đổi.

Trong lộ trình của lớp đồng thuận Beam Chain, nó bao gồm ba loại: sản xuất khối, đặt cược và mật mã. Về mặt sản xuất khối, khả năng chống kiểm duyệt đạt được bằng cách đưa ra danh sách bao gồm, tách trình xác nhận khỏi quy trình sản xuất khối và cũng có những ý tưởng như thực hiện đấu giá. Ngoài ra, thời gian 12 giây hiện tại có thể được rút ngắn.

Về mặt đặt cược, các nhà nghiên cứu hiện tin tưởng rộng rãi rằng việc tối ưu hóa đường cong phát hành hiện tại có cơ hội cải thiện sức khỏe tổng thể của Ethereum. Ngoài ra, việc giảm số lượng cam kết Ethereum cần thiết để trở thành người xác nhận và đạt được kết quả cuối cùng nhanh hơn cũng là trọng tâm của nghiên cứu. Về mặt mật mã, nó chủ yếu tập trung vào tính trừu tượng của chuỗi, bảo mật lượng tử và tính ngẫu nhiên mạnh mẽ.

Lớp công nghệ Beam Chain

Justin Drake tin rằng "sau PoW và PoS, chúng ta có thể đang bước vào kỷ nguyên bằng chứng không có kiến ​​thức về sự đồng thuận của Ethereum. Trong kỷ nguyên ZK, trong thời đại này, SNARKS sẽ trở thành một công nghệ không thể thiếu. Toàn bộ Beam Chain, và thậm chí toàn bộ lớp đồng thuận Mọi thứ đều có thể được SNARKed. Đây là lúc zKVM phát huy tác dụng.”

Điều đáng chú ý là phần yêu cầu xử lý SNARK chủ yếu là chức năng chuyển đổi trạng thái, là cốt lõi của ứng dụng khách đồng thuận. Tất cả cơ sở hạ tầng xung quanh chức năng chuyển đổi trạng thái, chẳng hạn như kết nối mạng, đồng bộ hóa, tối ưu hóa bộ đệm hoặc quy tắc lựa chọn nhánh, không yêu cầu xử lý SNARK. Cuối cùng, hàm chuyển trạng thái chỉ là một tập hợp con của toàn bộ hệ thống.

Một nơi khác mà SNARKS được sử dụng nhiều trong Beam Chain là chữ ký tổng hợp - sử dụng hàm băm để triển khai chữ ký tổng hợp lượng tử sau. Justin Drake giải thích rằng hàng nghìn chữ ký có thể được thu thập và nén thành bằng chứng, khi kết hợp sẽ tạo ra sơ đồ tổng hợp sau lượng tử dựa trên hàm băm và tổng hợp có thể được tổng hợp nhiều lần.

Ngoài ra, Ethereum sẽ tiếp tục sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có, bao gồm libp2p, SimpleSerialiZe, PySpec và Protocol Guild.

Lộ trình chuỗi chùm tia

Justin Drake đã lập kế hoạch chi tiết cho việc ra mắt Beam Chain. Quy trình đặc tả liên quan sẽ được triển khai bắt đầu từ năm 2025, quá trình xây dựng sẽ bắt đầu vào năm 2026 và thử nghiệm liên quan sẽ được triển khai bắt đầu từ năm 2027 để đảm bảo rằng Beam Chain đạt được các tiêu chuẩn ở cấp độ sản xuất. Và có thể được triển khai một cách an toàn vào mạng chính. Đánh giá theo lộ trình bên dưới, thời gian triển khai mainnet có thể trực tuyến sau năm 2029 hoặc 2030.

Justin Drake có kế hoạch bắt đầu viết một đặc tả thực thi tiếp theo, cuối cùng sẽ giảm xuống còn khoảng 1.000 dòng mã Python.

Ngoài ra, hai nhóm phát triển khách hàng (nhóm Zeam ở Ấn Độ và nhóm Lambda ở Nam Mỹ) đã bày tỏ sự quan tâm đến việc phát triển khách hàng của Beam Chain.