Catatan editor: Sore ini, di lokasi utama acara Devcon di Bangkok, pengembang inti Ethereum, Justin Drake, mengumumkan proposal perubahan lapisan konsensus Ethereum yang paling ambisius dalam beberapa tahun terakhir - Beam Chain, yang memperkenalkan serangkaian teknologi ZK untuk menggantikan Ethereum Beacon Chain yang 'lama'. Dalam pertemuan tersebut, Justin mengatakan bahwa pengembangan lapisan konsensus baru mungkin akan terus berlanjut hingga 2030. Namun, pasar tampaknya tidak mempercayainya, dan saat konferensi pers berlangsung, harga Ethereum turun tajam. Semua orang sepertinya berpikir: Apakah yayasan memiliki alasan lain untuk menjual koin?

Berikut adalah teks lengkap pidato:

Proyek yang telah saya investasikan banyak waktu tahun ini disebut “Beam Chain”. Beam Chain adalah redesain dari lapisan konsensus yang menggabungkan ide-ide terbaru dan paling canggih dari peta jalan riset. Tujuannya adalah untuk beralih dari Beacon Chain saat ini ke desain ini dengan cara yang aman dan cepat, yang akan lebih dekat dengan Ethereum. bentuk akhir.

Sumber gambar: Uncommons Dasong

Sebelum saya berbagi lebih banyak, dua pernyataan penyangkalan: Pertama, ini adalah proposal, hanya milik saya, dan hanya akan berlanjut dengan konsensus. Kedua, tidak ada token baru, tidak ada jaringan baru, kita akan terus menggunakan ticker yang sama, Vitalik sangat jelas tentang hal ini.

Dalam pembicaraan berikut, saya akan mencoba menjelaskan ide yang tampak gila menjadi proposal yang masuk akal - yaitu untuk sepenuhnya mendesain ulang lapisan konsensus.

Pertama-tama, saya ingin membicarakan visi kerangka besar Beam Chain. Ruang lingkup Beam Chain berfokus pada lapisan konsensus dan tidak termasuk blob dalam lapisan data dan EVM dalam lapisan eksekusi, karena blob dan EVM digunakan langsung oleh aplikasi dan perlu mempertahankan kompatibilitas ke depan, sehingga peluang untuk mengubah kedua lapisan ini relatif terbatas. Lapisan konsensus tidak langsung dikonsumsi oleh aplikasi, yang memungkinkan kami memiliki lebih banyak ruang untuk penyesuaian dalam hal ini.

Mengapa Beam Chain?

Jadi mengapa saya mengusulkan refactoring massal pada lapisan konsensus ini sekarang?

Alasan utamanya adalah Beacon Chain sudah agak "tua".

"Spesifikasi" dibekukan lima tahun yang lalu, dan banyak hal yang berubah dalam lima tahun tersebut, terutama bahwa pemahaman kita tentang perspektif baru jauh lebih dalam daripada lima tahun yang lalu. Kami relatif naif ketika itu tentang PoW lima tahun yang lalu, tetapi sejak itu pasar telah tumbuh dengan cepat dan kami memiliki pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme yang dapat membantu mengurangi eksternalitas negatif MEV.

Kedua, dari perspektif rekayasa, kami sekarang memiliki teknologi yang sangat kuat yang disebut SNARKs. Selama lima tahun terakhir, telah terjadi banyak kemajuan dalam teknologi SNARKs, meningkatkan kecepatan secara signifikan. Pada saat yang sama, kami juga melihat lahirnya zkVMs, teknologi yang luar biasa yang memungkinkan programmer di seluruh dunia memanfaatkan teknologi yang kuat ini tanpa perlu menguasai kriptografi atau memiliki pemahaman mendalam tentang SNARKs.

Selain itu, seiring waktu, kami sekarang memiliki pemahaman yang jelas tentang kesalahan yang terjadi pada Beacon Chain dan utang teknis yang terakumulasi. Utang ini sangat sulit diatasi dan akan terus bertambah seiring waktu.

Sekarang, mungkin kita memiliki kesempatan untuk membersihkan utang teknis ini. Oleh karena itu, saya merekomendasikan untuk mengintegrasikan teknologi paling canggih dari rencana lapisan konsensus ke dalam Beam Chain.

Apa saja perubahan yang termasuk dalam Beam Chain?

Selanjutnya, saya akan mengambil waktu sejenak untuk menjelaskan apa yang sebenarnya termasuk dalam rencana roadmap lapisan konsensus. Ada pada dasarnya sembilan proyek yang berbeda, dan saya membaginya menjadi tiga kategori: produksi blok, staking, dan kriptografi.

Sumber: Aaros.183

Yang pertama adalah produksi blok, yang melibatkan MEV. Saat ini ada banyak isu sentralisasi pada pembangun blok dan tingkat penerus. Kami berharap untuk memperkenalkan daftar inklusi untuk secara signifikan meningkatkan ketahanan sensor. Begitu daftar inklusi tahan sensor, kami akan dapat secara jelas memisahkan validator dari proses produksi blok. Ini disebut sebagai pemisahan proposer-builder (PBS) dan mencakup ide-ide seperti fungsi eksekusi.

Item terakhir dalam kategori produksi blok adalah slot waktu yang lebih cepat, mungkin kita dapat lebih mengurangi slot waktu sambil tetap menjaga slot waktu 12 detik saat ini tidak berubah dan memastikan bahwa bahkan melalui koneksi jaringan rumah, bahkan jika latensi jaringan tinggi di Australia, pengguna masih dapat berpartisipasi sebagai validator dan menikmati hak-hak kelas satu.

Kategori kedua adalah jaminan. Para peneliti secara luas telah mencapai konsensus bahwa kurva penerbitan saat ini cacat dan bahwa ada peluang untuk penyesuaian guna meningkatkan kesehatan dan pengembangan jangka panjang Ethereum. Proyek kedua dalam kategori penjaminan adalah untuk secara signifikan mengurangi ETH yang diperlukan untuk menjadi validator dari 32 ETH saat ini menjadi hanya 1 ETH.

Baru-baru ini ada beberapa gagasan tentang “Orbit”. Selain itu, gagasan lain yang telah dibahas selama bertahun-tahun adalah finalitas slot tunggal, yang dapat secara signifikan mempercepat proses finalitas Ethereum.

Kategori terakhir adalah kriptografi, yang berisi dua proyek penting. Proyek pertama adalah verifikasi SNARK dari seluruh lapisan konsensus secara real time, dengan dukungan perangkat keras yang masuk akal.

Akhirnya, dapatkah kita membuat kriptografi yang mengamankan Ethereum menjadi berkelanjutan dan tahan terhadap serangan kuantum selama beberapa dekade atau bahkan abad mendatang?

Di sini saya menggunakan warna yang berbeda untuk membedakan apakah item-item dalam peta jalan dapat diselesaikan dengan mudah atau secara bertahap, atau jika mereka sulit untuk dicapai. Keempat proyek hijau di sudut kiri atas adalah proyek-proyek yang saya pikir dapat dan seharusnya dilaksanakan secara bertahap di Beacon Chain, dan ketika proyek-proyek kecil ini selesai, yang tersisa adalah beberapa proyek utama (bagian merah) yang menurut saya adalah yang terbaik melalui pendekatan yang lebih holistik.

Mengambil "Ubah Pemberitahuan" sebagai contoh, untuk mencapai bukti real-time dari Beacon Chain pada perangkat keras yang wajar, kita perlu mengubah fungsi hash, metode tanda tangan, dan serialisasi status dan metode Merkelisasi. Ini akan menjadi perubahan besar pada Beacon Chain, jadi mungkin ada peluang bagi kami untuk melakukan penyesuaian ini bersamaan dengan peningkatan lainnya.

Situasi serupa berlaku untuk “Faster Slots” dan “Faster Finality” dalam dua kotak merah di bagian bawah. Ketika kami merancang Beacon Chain lima tahun yang lalu, fokus kami adalah pada keamanan, bukan kinerja. Namun sekarang, kami menemukan bahwa ada desain yang dapat mempertahankan keamanan yang kami butuhkan sambil juga meningkatkan kinerja dan mengambil beberapa peningkatan kinerja yang mudah dicapai.

PPT ini menunjukkan pemetaan dari peta jalan lapisan konsensus yang baru saja saya sebutkan ke peta jalan yang lebih luas Vitalik. Beberapa proyek kami berada di fase Merge, beberapa berada di fase Scourge, dan beberapa berada di fase Verge dan Scourge.

Tujuan inti dari PPT ini adalah untuk menyampaikan bahwa Beam Chain tidak mengubah seluruh peta jalan, tetapi mengidentifikasi subset tertentu darinya, mempercepatnya, dan memberikan makna yang unik.

Sumber: Aaros.183

Slot waktu "lebih cepat" dalam rencana jalan konsensus adalah baru, karena diskusi tentang slot waktu yang lebih cepat dimulai pada tahun 2024, dan jalan Vitalik terakhir diperbarui pada tahun 2023.

Selain dapat mempercepat proyek-proyek penting ini, kami juga dapat membersihkan beberapa utang teknis yang disebutkan sebelumnya. Jika kita menerapkan finalitas sumber tunggal, zaman tidak lagi diperlukan dan slot dapat digunakan secara langsung. Selain itu, kontrak deposito saat ini agak rumit dan merupakan warisan dari merger; infrastruktur seperti komite sinkronisasi tidak akan lagi diperlukan setelah SNARKing real-time Beacon Chain tercapai. Ini adalah kesempatan untuk membersihkan dalam satu gerakan.

Jika Anda tertarik pada beberapa masalah dalam desain Beacon Chain, tahun lalu saya memberikan ceramah lengkap yang membahas lebih dari 20 kesalahan yang kami buat saat merancang Beacon Chain.

Gambar ini menunjukkan gambaran lengkap tentang peningkatan kami pada lapisan konsensus sejak dibuat. Seperti yang dapat Anda lihat di pojok kiri bawah, genesis terjadi pada tahun 2020, dan sejak itu kami memiliki fork baru setiap tahun, dan dengan setiap fork kami melakukan peningkatan inkremental pada lapisan konsensus.

Pada tahun 2021 kami menambahkan komite sinkronisasi, pada tahun 2022 kami melakukan penggabungan, pada tahun 2023 kami menambahkan kemampuan penarikan dan pembagian dinamis asli, dan pada tahun 2025 kami akan meningkatkan saldo efektif maksimum.

Harapkan kami untuk terus membuat fork inkremental ini dalam beberapa tahun mendatang, mengambil proyek-proyek dengan tingkat kesulitan rendah yang ditandai hijau di sudut kiri atas peta jalan.

Secara bertahap kita akan menghadapi bottleneck. Setelah semua proyek-proyek dengan tingkat kesulitan rendah selesai, sisanya adalah proyek-proyek besar yang sulit diimplementasikan secara bertahap. Pada saat ini, diperlukan 'Beam Fork'. Beam Fork memberikan kesempatan untuk melompat besar ke depan dalam lapisan konsensus melalui peningkatan satu kali. Pikirkan Beam Fork sebagai kesempatan penggabungan, di mana beberapa peningkatan digabungkan menjadi satu fork, dengan manfaat teknis dan tata kelola.

Kesempatan ini untuk pemrosesan batch dapat disebut sebagai “solidified accelerationism.” Ini terdengar seperti oksimoron, tetapi ide dasarnya adalah ingin Ethereum masuk ke mode pemeliharaan secepat mungkin, dan saat ini ada ketegangan seperti itu. Kita tahu bahwa ada beberapa proyek penting yang membutuhkan restrukturisasi fundamental Ethereum, dan semakin lama perubahan ini ditunda, semakin lama pula Ethereum mencapai keadaan stabil.

Teknologi apa yang digunakan oleh Beam Chain?

Selanjutnya adalah bagian kedua, di mana saya memperkenalkan beberapa teknik yang akan digunakan dalam Beam Chain. Pikirkan ini sebagai era berbeda dari mekanisme konsensus Ethereum: awalnya era Proof of Work (POW), kemudian bergerak ke era Proof of Stake (POS), dan sekarang kita mungkin memasuki era Zero Knowledge Proof (ZK).

Di era ZK, kami akan sangat menggunakan teknologi SNARKs. Salah satu tempat di mana kami sudah menggunakan SNARKs adalah untuk menyediakan verifikasi pengetahuan nol untuk seluruh Beam Chain - seluruh lapisan konsensus - dan inilah tempat di mana zkVMs (mesin virtual pengetahuan nol) menjadi sangat berguna.

Bayangkan jika kita dapat menerapkan Beam Chain dalam berbagai bahasa pemrograman tingkat tinggi, seperti Rust dan Go, dan kemudian mengompilasi bahasa tingkat tinggi ini menjadi bytecode yang dapat dipahami oleh zkVM untuk mencapai verifikasi SNARK tanpa perlu khawatir tentang detail tingkat rendah.

Salah satu hal yang perlu ditekankan adalah bahwa satu-satunya bagian yang memerlukan verifikasi SNARK adalah Fungsi Transisi State, yang merupakan inti dari menjadi klien konsensus. Pada dasarnya, fungsi transisi state adalah bagian yang sangat kecil dari pembangunan klien, dan infrastruktur sekitarnya (seperti jaringan, sinkronisasi, optimisasi cache, atau aturan pemilihan blok) tidak memerlukan verifikasi SNARK.

RISC-V telah menjadi standar industri untuk zkVM ini dalam beberapa tahun terakhir. RISC-V adalah set instruksi yang pada dasarnya mengompilasi kode tingkat tinggi menjadi instruksi RISC-V. Saat ini ada tujuh perusahaan yang menawarkan zkVM RISC-V, seperti RISC Zero dan SP1, yang mungkin pernah Anda dengar.

Penting untuk dicatat bahwa teknologi yang kuat ini juga dapat digunakan dalam lapisan eksekusi, yang merupakan cerita yang berbeda dari Beam Chain, tetapi sangat menarik karena ini berarti kita dapat meningkatkan batas gas secara signifikan dan meningkatkan Ethereum sebagai skalabilitas vertikal L1, tetapi itu adalah topik lain.

Tempat lain di mana SNARK secara intensif digunakan dalam Beam Chain adalah dalam tanda tangan yang dapat diagregasi. Kami ingin memiliki tanda tangan yang tahan terhadap kuantum, dan proposal di sini adalah menggunakan fungsi hash. Fungsi hash tahan terhadap kuantum dan dapat digunakan sebagai modul dasar untuk membangun kriptografi.

Kami akan menggunakan tanda tangan berbasis hash, yang dihasilkan oleh verifier dan prover, dan juga akan memperkenalkan SNARK berbasis hash yang dapat mengekompres ribuan tanda tangan menjadi satu bukti. Dengan menggabungkan keduanya, kami dapat membangun solusi berbasis hash yang dapat diagregasi dan tahan terhadap kuantum yang dapat digunakan di Ethereum. Detail menariknya adalah skema agregasi ini memiliki kemampuan agregasi rekursif yang tak terbatas, yang berarti hasil agregasi dapat terus-menerus diagregasi ulang, yang saat ini tidak mungkin dilakukan dengan tanda tangan BLS dan lebih fleksibel.

Alasan saya mengusulkan ini hari ini adalah karena telah terjadi peningkatan besar dalam kinerja fungsi hash SNARK dalam beberapa bulan terakhir. Bagi yang tahu, sekarang kita sudah bisa memverifikasi ini di laptop.

Benchmark ini diselesaikan pada CPU MacBook Pro dan sekarang dapat memverifikasi 2 juta hash per detik. Kecepatan ini luar biasa, yang berarti proposal berbasis hash ini memiliki kinerja yang sangat baik pada Beam Chain. potensial.

Selain zkVM dan SNARKs yang akan kami gunakan, saya juga ingin menekankan bahwa kami akan menggunakan infrastruktur yang sudah ada dalam skala besar.

Sebagai contoh, perpustakaan jaringan libp2p, perpustakaan serialisasi Simple Serialize, dll. dapat digunakan kembali secara langsung. Hal yang sama berlaku untuk kerangka kerja Pyspec, kerangka kerja spesifikasi Python yang kami gunakan untuk menulis spesifikasi formal dan pengujian unit.

Selain itu, infrastruktur seperti Protocol Guild juga dapat digunakan kembali. Hal-hal ini tidak ada pada awal Beacon Chain, tetapi sekarang dapat digunakan kembali secara gratis.

Demikian pula, saat ini sudah ada beberapa tim yang mendukung pengembangan Beacon Chain. Pada saat itu, kami tidak memiliki tim klien konsensus. Lima tim klien konsensus saat ini dapat langsung digunakan tanpa perlu direorganisasi.

Selain itu, kami memiliki tim yang bertanggung jawab untuk operasi gabungan, seperti dukungan DevOps yang disediakan oleh tim Panda Ops, kelompok penelitian aplikasi seperti tim keamanan dan tim motivasi, semua sumber daya ini dapat dimanfaatkan secara langsung.

Pada bagian terakhir, saya ingin membahas langkah-langkah selanjutnya dan prospek di masa depan. Salah satu hasil yang mungkin terjadi adalah dimulainya proses normalisasi pada tahun 2025. Hal ini akan dilakukan oleh tim kecil peneliti dan mungkin memakan waktu selama satu tahun penuh. Pada tahun 2026, proses pengembangan akan dimulai dengan tim pengembang menulis kode produksi, yang kemudian diikuti oleh proses pengujian yang sangat teliti pada tahun 2027 untuk memastikan keamanan dan stabilitas implementasi produksi.

Sumber gambar: Uncommons Dasong

Tugas saya selanjutnya sebagai seorang peneliti adalah memulai menulis spesifikasi yang dapat dieksekusi, yang saya sebut sebagai “peta jalan yang dapat dieksekusi.” Ide tersebut adalah menggabungkan “pixel” dalam peta jalan, ratusan ribu kata dalam berbagai penelitian dan makalah akademis, dan berbagai gagasan dalam pikiran para peneliti, mengekstrak inti inti mereka, dan membentuk dokumen spesifikasi yang dapat dieksekusi. Pada akhirnya, ini akan menjadi dokumen yang sangat ringkas, sekitar 1000 baris kode Python.

Hal yang menarik bagiku adalah bahwa jika ada konsensus umum mengenai arah baru Beam Chain, ini akan menjadi kesempatan besar untuk menyuntikkan darah baru ke klien konsensus.

Saat ini, tim klien konsensus kami tersebar di Amerika Utara, Eropa, dan Oseania. Hari ini, saya senang mengumumkan bahwa tim baru telah bersedia untuk mengembangkan klien Beam. Salah satu tim berbasis di India, bernama Zine, dan mereka sedang menulis klien Beam menggunakan bahasa Zig. Ada juga tim Lambda Class berbasis di Amerika Selatan yang juga tertarik untuk mengembangkan klien Beam.

Jika Anda juga tertarik untuk berpartisipasi, kami membutuhkan banyak orang berbakat, termasuk ahli spesifikasi dan jaringan, koordinator, ahli kriptografi, dan pengembang klien. Silakan hubungi kami melalui email ini untuk bergabung dengan kami dan memulai petualangan baru ini bersama-sama. Terima kasih banyak!

Persetujuan：

1. Artikel ini dicetak ulang dari [ BlockBeats], Semua hak cipta adalah milik penulis asli [BlockBeats]. Jika ada keberatan terhadap cetak ulang ini, silakan hubungi Pintu Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan cepat.
2. Penolakan Tanggung Jawab: Pandangan dan opini yang terdapat dalam artikel ini semata-mata milik penulis dan tidak merupakan saran investasi apa pun.
3. Terjemahan artikel ke bahasa lain dilakukan oleh tim Belajar gate. Kecuali disebutkan, menyalin, mendistribusikan, atau menjiplak artikel yang diterjemahkan dilarang.