Примечание редактора: сегодня днем, на главной площадке мероприятия Devcon в Бангкоке, разработчик ядра Ethereum Джастин Дрейк объявил о 'самом амбициозном' предложении смены уровня консенсуса Ethereum за последние несколько лет - Beam Chain, внедряющем серию ZK-технологий для замены 'старой' Ethereum Beacon Chain. На встрече Джастин заявил, что разработка нового уровня консенсуса может продолжаться до 2030 года. Однако рынок, кажется, не воспринял эту информацию серьезно, и во время пресс-конференции цена Ethereum резко упала. Все кажется думают: есть ли у фонда еще один повод продать монеты?

Ниже приведен полный текст речи:

Проект, в который я вложил много времени в этом году, называется «Beam Chain». Beam Chain - это переработка слоя консенсуса, которая включает в себя самые последние и передовые идеи из исследовательской дорожной карты. Цель состоит в том, чтобы перейти от текущей Beacon Chain к этому дизайну в безопасном и быстром режиме, который будет ближе к Ethereum. окончательной формы.

Источник изображения: Uncommons Dasong

Прежде чем я поделюсь больше, два отказа: во-первых, это предложение, только мое, и будет продвигаться только с согласия. Во-вторых, нет нового токена, нет новой сети, мы будем продолжать использовать тот же тикер, Виталик был очень ясен на этот счет.

В следующем разговоре я постараюсь объяснить кажущуюся безумной идею в разумное предложение - а именно полностью пересмотреть уровень консенсуса.

Прежде всего, я хотел бы поговорить о общем видении крупной структуры Beam Chain. Область фокусировки Beam Chain сосредотачивается на уровне консенсуса и не включает блобы в уровне данных и EVM в уровне выполнения, поскольку блобы и EVM используются напрямую приложениями и нуждаются в поддержке обратной совместимости, поэтому возможности изменения этих двух уровней относительно ограничены. Уровень консенсуса не непосредственно используется приложениями, что позволяет нам иметь больше возможностей для корректировки в этом отношении.

Почему Beam Chain?

Почему же я сейчас предлагаю эту массовую рефакторизацию уровня консенсуса?

Основная причина заключается в том, что Beacon Chain уже немного "старовата".

«Спецификации» были заморожены пять лет назад, и многое изменилось за эти пять лет, особенно наше понимание новых перспектив стало гораздо глубже, чем пять лет назад. Мы были относительно наивными, когда дело дошло до PoW пять лет назад, но с тех пор рынок стремительно вырос, и у нас есть лучшее понимание механизмов, которые могут помочь смягчить негативные внешние эффекты от MEV.

Во-вторых, с инженерной точки зрения, у нас теперь есть очень мощная технология, называемая SNARKs. За последние пять лет произошло множество прорывов в технологии SNARKs, увеличивающих скорость в разы. В то же время мы также видели появление zkVMs, удивительной технологии, которая позволяет любому программисту в мире воспользоваться этой мощной технологией, не нуждаясь в знании криптографии или глубоком понимании SNARKs.

Кроме того, со временем у нас появилось четкое понимание сделанных ошибок на Beacon Chain и накопившейся технической задолженности. Эти долги очень упрямы и будут расти со временем.

Теперь, возможно, у нас есть возможность погасить этот технический долг. Поэтому я рекомендую интегрировать самые передовые технологии с дорожной карты уровня консенсуса в сеть Beam.

Какие изменения включает Beam Chain?

Далее я расскажу, что именно включает в себя дорожная карта уровня консенсуса. В основном здесь девять различных проектов, которые я разделил на три категории: производство блоков, стейкинг и криптография.

Источник: Aaros.183

Первым является производство блоков, которое включает MEV. В настоящее время существует много проблем централизации на уровне строителя блоков и ретранслятора. Мы надеемся ввести «список включения», чтобы значительно улучшить устойчивость к цензуре. Как только список включения будет устойчивым к цензуре, мы сможем четко разделить валидаторов от процесса производства блоков. Это называется разделение предложителя-строителя (PBS) и включает идеи, такие как функции выполнения.

Последний элемент в категории производства блоков - более быстрые временные слоты, может быть, мы можем еще больше сократить временные слоты, сохраняя при этом текущие 12-секундные временные слоты неизменными и обеспечивая, что даже при подключении через домашнюю сеть, даже если задержка сети высока в Австралии, пользователи все равно могут участвовать в качестве валидаторов и наслаждаться правами первого класса.

Вторая категория - это залог. Исследователи в основном пришли к соглашению о том, что текущая кривая выпуска недостаточно эффективна и что есть возможности для внесения изменений, чтобы улучшить здоровье и долгосрочное развитие Ethereum. Второй проект в категории стейкинга - значительное снижение требуемого количества ETH для становления валидатором с текущих 32 ETH до всего 1 ETH.

В последнее время были некоторые идеи о “Orbit”. Кроме того, еще одна идея, которая обсуждается уже много лет, - это однослотовая окончательность, которая может значительно ускорить процесс окончательности Ethereum.

Последняя категория - криптография, которая содержит два важных проекта. Первый проект - верификация SNARK всего слоя консенсуса в режиме реального времени с разумной аппаратной поддержкой.

Наконец, можем ли мы сделать криптографию, обеспечивающую безопасность Ethereum, устойчивой к квантовым атакам на десятилетия или даже века вперед?

Здесь я использую разные цвета, чтобы различать, можно ли легко или постепенно выполнить элементы в дорожной карте или они являются трудными для достижения. Четыре зеленых проекта в верхнем левом углу - это проекты, которые, по моему мнению, могут и должны быть реализованы постепенно на Beacon Chain, и когда эти меньшие проекты завершены, остаются некоторые крупные проекты (красные части), которые, по моему мнению, являются лучшими через более глобальный подход.

Возьмем в качестве примера "Уведомление об изменениях". Чтобы достичь мгновенного подтверждения работы цепочки Beacon на доступном оборудовании, нам нужно изменить хэш-функцию, метод подписи, а также методы сериализации и мерклизации состояния. Это будет большим изменением для цепочки Beacon, поэтому, возможно, у нас будет возможность внести эти корректировки наряду с другими улучшениями.

Аналогичная ситуация относится к «Faster Slots» и «Faster Finality» в двух красных рамках внизу. Когда мы разрабатывали Beacon Chain пять лет назад, наш акцент был на безопасности, а не на производительности. Теперь, однако, мы обнаруживаем, что есть дизайны, способные поддерживать необходимую нам безопасность, улучшая производительность и захватывая некоторые легко достижимые улучшения производительности.

Эта презентация показывает соответствие карты дороги слоя консенсуса, о которой я только что упоминал, более широкой карте дороги Виталика. Некоторые из наших проектов находятся в фазе слияния, некоторые в фазе бедствия, а некоторые - в фазах границы и бедствия.

Основная цель этого PPT - донести, что Beam Chain не изменяет весь план работы, а выделяет конкретный его поднабор, ускоряет его и придает ему уникальное значение.

Источник: Aaros.183

В «более быстрых временных слотах» на карте маршрута уровня консенсуса есть новые, так как обсуждения о более быстрых временных слотах начались в 2024 году, а карта маршрута Виталика была обновлена в 2023 году.

Помимо возможности ускорения этих важных проектов, мы также можем избавиться от некоторой технической задолженности, упомянутой ранее. Если мы реализуем окончательную единую истинность, эпохи больше не понадобятся, и слоты можно будет использовать непосредственно. Кроме того, текущий депозитный контракт немного сложен и представляет собой наследие от слияния; инфраструктура, такая как комитет синхронизации, больше не понадобится после достижения мгновенной SNARK-проверки Beacon Chain. Это возможность разом избавиться от ненужного.

Если вас интересуют некоторые аспекты дизайна Beacon Chain, то в прошлом году я выступал с полным докладом, в котором обсуждалось более 20 ошибок, сделанных при разработке Beacon Chain.

Этот снимок показывает полную картину наших обновлений уровня консенсуса с момента его создания. Как вы можете видеть в левом нижнем углу, генезис произошел в 2020 году, и с тех пор у нас был новый форк каждый год, и с каждым форком мы вносили пошаговые улучшения в уровень консенсуса.

В 2021 году мы добавили комитет синхронизации, в 2022 году мы провели слияние, в 2023 году мы добавили возможности вывода и нативное динамическое шардирование, а в 2025 году мы увеличим максимальный эффективный баланс.

Ожидайте, что мы продолжим делать эти инкрементальные форки в ближайшие годы, захватывая проекты с низкой сложностью, отмеченные зеленым цветом в верхнем левом углу дорожной карты.

Постепенно мы столкнемся с узким местом. Как только будут завершены все проекты с низкой сложностью, останутся только крупные проекты, которые трудно постепенно реализовать. В этот момент потребуется «Beam Fork». Beam Fork предоставляет возможность сделать большой скачок вперед на уровне консенсуса через однократное обновление. Думайте о Beam Fork как о возможности пакетного обновления, где несколько обновлений объединяются в одну вилку с техническими и управленческими преимуществами.

Эта возможность для пакетной обработки может быть названа «кристаллизованным акселерационизмом». Это звучит как оксюморон, но основная идея заключается в том, чтобы Ethereum как можно скорее перешел в режим обслуживания, и в настоящий момент есть такое напряжение. Мы знаем, что есть некоторые важные проекты, требующие фундаментальной реструктуризации Ethereum, и чем дольше откладываются эти изменения, тем дольше потребуется, чтобы Ethereum достиг стабильного состояния.

Какие технологии использует Beam Chain?

Далее следует часть вторая, в которой я представляю некоторые из техник, которые будут использоваться в Beam Chain. Подумайте об этом как о разных эпохах консенсус-механизма Ethereum: сначала эра Proof of Work (POW), затем переход в эру Proof of Stake (POS), и теперь мы, возможно, входим в эру Zero Knowledge Proof (ZK).

В эпоху ZK мы будем широко использовать технологию SNARKs. Одно из мест, где мы уже используем SNARKs, - предоставление нулевой проверки для всей цепочки Beam - всего слоя согласия - и в этом заключается большая польза от zkVM (нулевых виртуальных машин).

Представьте, что мы могли бы реализовать Beam Chain на различных языках программирования высокого уровня, таких как Rust и Go, а затем компилировать эти языки высокого уровня в байткод, который zkVM мог бы понять, чтобы достичь верификации SNARK без беспокойства о низкоуровневых деталях.

Одной из главных особенностей является то, что только часть, требующая проверки SNARK, является функцией перехода состояния, которая является основой для получения клиента консенсуса. Фактически, функция перехода состояния является очень малой частью сборки клиента, и окружающая инфраструктура (такая как сетевые соединения, синхронизация, оптимизация кэша или правила выбора блока) не требует проверки SNARK.

RISC-V стал отраслевым стандартом для этих zkVM в последние годы. RISC-V - это набор инструкций, который в основном компилирует код высокого уровня в инструкции RISC-V. Сейчас семь компаний предлагают RISC-V zkVM, такие как RISC Zero и SP1, о которых вы могли слышать.

Важно отметить, что эта мощная технология также может использоваться в слое исполнения, что является отдельной историей от Beam Chain, но это очень захватывающе, потому что это означает, что мы можем значительно увеличить газовый лимит и улучшить Ethereum как вертикальную масштабируемость L1, но это уже другая тема.

Еще одно место, где SNARKs широко используются в сети Beam Chain, - это агрегатные подписи. Мы хотели бы иметь агрегатные подписи, устойчивые к квантовым вычислениям, и предложение здесь заключается в использовании хэш-функций. Хэш-функции устойчивы к квантовым вычислениям и могут быть использованы в качестве основного модуля для построения криптографии.

Мы будем использовать подписи на основе хэша, сгенерированные верификаторами и доказателями, а также представим SNARK на основе хэша, которые могут сжимать тысячи подписей в одно доказательство. Объединив их, мы можем создать квантово-устойчивое, агрегируемое решение на основе хэша, которое можно использовать на Ethereum. Интересной деталью является то, что эта схема агрегации имеет возможность бесконечной рекурсивной агрегации, что означает, что результаты агрегации могут быть непрерывно реагрегированы, что в настоящее время невозможно с подписями BLS и является более гибким.

Причина, по которой я предлагаю это сегодня, заключается в том, что в последние месяцы произошли огромные улучшения производительности хеш-функции SNARK. Для тех, кто в теме, мы теперь смогли подтвердить это на ноутбуке.

Этот тест был завершен на процессоре MacBook Pro и теперь может проверять 2 миллиона хешей в секунду. Это удивительная скорость, что означает, что данное предложение на основе хешей обладает отличной производительностью на Beam Chain. потенциал.

В дополнение к использованию zkVM и SNARKs, я также хочу подчеркнуть, что мы в значительной степени будем использовать существующую инфраструктуру.

Например, сетевая библиотека libp2p, библиотека сериализации Simple Serialize и т. д. могут быть использованы напрямую. То же самое касается фреймворка Pyspec, фреймворка спецификации Python, который мы используем для написания формальных спецификаций и модульных тестов.

Кроме того, инфраструктура, такая как Protocol Guild, также может быть использована повторно. Эти элементы не существовали в начальные дни Beacon Chain, но теперь их можно использовать бесплатно.

Аналогично, сейчас существует несколько команд, поддерживающих развитие Beacon Chain. Тогда у нас не было команды клиента консенсуса. Текущие пять команд клиента консенсуса могут быть использованы непосредственно без необходимости реорганизации.

Кроме того, у нас есть специальные команды, ответственные за совместные операции, такие как поддержка DevOps, предоставляемая командой Panda Ops, исследовательские группы приложений, такие как команда безопасности и команда мотивации, все это ресурсы, которые можно непосредственно использовать.

В заключительной части я хочу поговорить о следующих шагах и перспективах. Один из возможных исходов заключается в том, что начиная с 2025 года мы начнем процесс нормализации. Этим займется небольшая группа исследователей и это может занять весь год. В 2026 году начнется процесс разработки с написания кода клиентскими командами, а в 2027 году будет проведен очень тщательный процесс тестирования, чтобы обеспечить безопасность и стабильность внедрения в производство.

Источник изображения: Uncommons Dasong

Моей следующей задачей в качестве исследователя является начало написания исполняемой спецификации, которую я называю "исполняемая дорожная карта". Идея заключается в объединении "пикселей" на карте, сотен тысяч слов в различных научных и академических статьях и различных идей в умах исследователей, извлечении их основной сути и формировании исполнимого спецификационного документа. В конечном итоге это будет очень компактный документ, примерно 1000 строк кода Python.

Для меня наиболее волнующим является то, что если будет общее согласие по новому направлению Beam Chain, это будет отличной возможностью внести новую кровь в клиент консенсуса.

В настоящее время наша команда клиентов консенсуса распределена по Северной Америке, Европе и Океании. Сегодня я рад объявить, что новая команда согласилась разрабатывать клиент Beam. Одна из команд базируется в Индии и называется Zine, они пишут клиент Beam на языке Zig. Также есть команда Lambda Class в Южной Америке, которая также проявила интерес к разработке клиента Beam.

Если вы также заинтересованы в участии, нам нужно много талантливых людей, включая специалистов по спецификациям и сети, координаторов, экспертов по криптографии и разработчиков клиентов. Пожалуйста, свяжитесь с нами по этому адресу электронной почты, чтобы присоединиться к нам и начать это новое приключение вместе. Большое спасибо!

Отказ от ответственности:

1. Эта статья перепечатана с [BlockBeats], Все авторские права принадлежат оригинальному автору [BlockBeats]. Если есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда, и они незамедлительно разберутся с этим.
2. Отказ от ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, являются исключительно мнениями автора и не являются инвестиционными советами.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой Gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.