เขียนโดย：Tia, Techub News

ในงาน Devcon ของประเทศไทยเมื่อวานนี้ นักวิจัยของ Ethereum ชื่อ Justin Drake ได้เสนอ Beam Chain proposal ในรูปแบบการนำเสนอบน mainstage โดย Beam Chain proposal นี้เป็นการออกแบบใหม่ของชั้นความเห็นร่วมกันของ ETH โดยมีเป้าหมายเพื่ออัพเกรด Beacon Chain เพื่อเดินหน้าสู่วิสัยทัศน์สุดท้ายของ ETH บทความนี้จะพาคุณไปดูวัตถุประสงค์ของ Beam Chain proposal และการดำเนินการทางเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง

ถึงแม้ Beam Chain จะออกแบบใหม่ในเส้นทางของชั้นเห็นแบ่งปันฉบับ ETH แต่ก็จะยังคงใช้โทเค็นของ Ethereum โดยไม่มีการออกโทเค็นใหม่หรือการสร้างเครือข่ายใหม่

ทำไมถึงมีข้อเสนอ Beam Chain?

Ethereum มี 3 ชั้น: ชั้นการดำเนินการ、ชั้นดาต้าเลเยอร์、และชั้นความเห็นร่วมกัน。ชั้นการดำเนินการเป็นส่วนที่จัดการด้านการทำธุรกรรมและการดำเนินการสัญญาอัจฉริยะใน Ethereum โดยตรง จัดการสถานะและตรรกะของแอปพลิเคชันโดยตรง blob ดาต้าเลเยอร์รับผิดชอบการเก็บข้อมูลปริมาณมากเกี่ยวกับการเก็บข้อมูลระยะยาวที่ใช้ในแอปพลิเคชัน 2 ชั้นนี้เป็นชั้นที่มีปฏิสัมพันธ์กับแอปพลิเคชันโดยตรงและการเปลี่ยนแปลงใด ๆ จะมีผลต่อความเข้ากันได้ของชั้นเหล่านี้

ฉันทามติชั้นสำคัญคือการรับผิดชอบในการตรวจสอบข้อมูลระหว่างโหนดในเครือข่ายฉันทามติโดยไม่จัดการสถานะหรือข้อมูลของแอปพลิเคชันโดยตรง ความ間接นี้ทำให้มันง่ายกว่าที่จะนำนวัตกรรมและอัปเกรดเข้ามาโดยไม่สร้างผลกระทบต่อแอปพลิเคชันโดยตรง ดังนั้น การปรับปรุงชั้นโปรแกรมประยุกต์ที่เกี่ยวข้องกับฉันทามติเช่นการของ Beam Chain สามารถสร้างพื้นที่สำหรับนวัตกรรมโดยไม่ทำลายความเข้ากันได้ของแอปพลิเคชัน

นอกจากนี้, Beacon Chain ได้รับการออกแบบเมื่อ 5 ปีที่แล้วและเก่ามาก. หลังจาก 5 ปี, ตลาดได้ตระหนักถึงข้อผิดพลาดบางอย่างของ Beacon Chain อย่างเต็มที่, และความเข้าใจของ MEV ก็ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเช่นกัน. มันเกิดขึ้นพร้อมกับความก้าวหน้าในเทคโนโลยี SNARK ดังนั้นเราจึงใช้ประโยชน์จากความก้าวหน้าในการดําเนินการซ่อมแซมหลายชุดไปยังชั้นฉันทามติของการประชุมเชิงปฏิบัติการ ETH

Beam Chain วัตถุประสงค์ของโครงการ

สามารถแบ่งเป็นสามส่วนหลัก คือการผลิตบล็อก、การ stake、และการใช้งานรหัสลับ

เป้าหมายของการผลิตบล็อกมี 3 ประการที่เกี่ยวข้องกับ MEV: 1) เพิ่มความต้านการตรวจสอบโดยใช้รายการการรวมอย่าง inclusion list 2) แยกผู้ตรวจสอบความถูกต้องจากการผลิตบล็อกโดยใช้ Attester Proposer Separation และการประมูลด้วยวิธีการ 3) ลดเวลา slot ให้เร็วขึ้นเป็น 4 วินาที

เป้าหมายขององค์ประกอบการปักหลักคือการปรับปรุงเส้นโค้งการออกปัจจุบันลดเกณฑ์การปักหลักจาก 32 ETH เป็น 1 ETH และบรรลุการสิ้นสุดช่องเดียวขั้นสุดท้ายอย่างรวดเร็ว

เป้าหมายของส่วนการเข้ารหัสคือการใช้ zkVM เป็นต้นทางในการแสดงหลักฐานของเชื่อมต่อ; รักษาความปลอดภัยของคริปโต ETH ให้สามารถดำเนินการต่อเป็นเวลาหลายสิบปีหรือแม้แต่หลายร้อยปี; และใช้ MinRoot VDF เพื่อสร้างความสุ่มแบบแข็งแรง

สำหรับวิธีการที่ใช้ในการบรรลุเป้าหมายเหล่านี้ Justin ได้ออกแบบการแบ่งประเภทเป้าหมายเป็น 2 ประเภท ส่วนที่เป็นสีเขียวจะถูกดำเนินการในรูปแบบ Fork แบบเป็นขั้นตอน ส่วนที่เป็นสีแดงควรถูกดำเนินการพร้อมกันเป็นรูปแบบทั้งหมด

ในกระบวนการ snarkifacation (การใช้เทคโนโลยี zk-SNARKs เพื่อพิสูจน์ข้อมูลหรือการคำนวณ) ตัวอย่างเช่น หากต้องการให้เกิด real time proving (การพิสูจน์แบบเรียลไทม์) จะต้องปรับโครงสร้างของระบบบางส่วน เช่น ฟังก์ชันแฮช วิธีการเซ็นต์ และการทำให้เป็นอนุกรมและการ Merkleization เป็นต้น วิธีการเซ็นต์จำเป็นต้องสามารถสร้างขึ้นและทำการตรวจสอบได้อย่างรวดเร็ว และจำเป็นต้องการทำให้เป็นอนุกรมเพื่อให้โครงสร้างข้อมูลที่ซับซ้อนสามารถถูกส่งผ่านและจัดเก็บได้ระหว่างโหนด และจะทำการ Merkleize ข้อมูลหลังการทำให้เป็นอนุกรมเพื่อให้สามารถตอบสนองต่อการพิสูจน์ Zero-Knowledge Proof ในการทำให้เป็นรูปแบบและแปลงข้อมูลให้สามารถทำการตรวจสอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โซลูชัน Beam Chain ที่ได้รับการเข้ารหัสแบบ ZK

ในอดีต ETH ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงจาก POW เป็น POS และใน Beam Chain กลไกนั้นจะมีการอัปเดตเพิ่มเติมอย่างที่น่าสนใจ - การ ZK แบบเต็มรูปแบบ หรือการนำสนาม snark มาใช้ในชั้นของฉันทามติทั้งหมด

การทำให้เชื่อมโยงฉลาด

สิ่งที่ต้องการเน้นคือส่วนที่ถูก snarkified มีอยู่เฉพาะในการเปลี่ยนสถานะ แต่การคำนวณในระดับพื้นฐานบางส่วน (ฉันทามติในการคำนวณตรรกะก่อนการดำเนินการหรือการเปลี่ยนสถานะ) เครือข่ายระดับ (การสื่อสารและการส่งข้อมูลระหว่างโหนด) การจัดการแคชและการปรับปรุงประสิทธิภาพจะไม่เปลี่ยนแปลงและไม่ได้รับผลกระทบจาก ZK

การดำเนินการของโค้ดที่ใช้ในการนำ Beam Chain (เช่น โค้ดหลักและอัลกอริทึ่มฉันทามติที่เขียนด้วย Go หรือ Rust) ต้องการทำงานโดยที่โค้ดจะถูกแปลงเป็นรูปแบบที่ zkVM เข้าใจได้ หลังจากโค้ดที่ใช้ในการนำ Beam Chain ถูกคอมไพล์เป็นรูปแบบของโค้ดของ zkVM แล้ว zkVM สามารถดำเนินการโค้ดเหล่านี้ อ่านข้อมูลนำเข้าจากบล็อกเชนภายนอก ตรวจสอบความถูกต้องของกระบวนการเปลี่ยนสถานะ และสร้างหลักฐานที่ไม่เปิดเผยข้อมูล (Zero-Knowledge Proof)

zkVM เป็นสภาพแวดล้อมที่ดำเนินการเครื่องจำลองศูนย์สูตร Zero-Knowledge เพื่อตรวจสอบ Zero-Knowledge Proof โดยสามารถเข้าใจรหัสในรูปแบบที่ระบุได้ กระบวนการที่เข้าใจรหัสและแปลงเป็นรูปแบบที่สามารถสำรวจได้ใน zkVM อาจประกอบด้วยการแปลงภาษาสูง (เช่น Go หรือ Rust) เป็นรูปแบบระดับต่ำระหว่าง (RISC-V คำสั่ง) และดำเนินการใน zkVM

ขณะนี้ RISC-V ได้เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมของ zkVM แล้ว ณ ปัจจุบันมี 7 บริษัทที่ให้บริการ Risc-v zkVM

**การรับรอง****การแปลงสารสนเทศเป็นข้อมูลสารสนเทศที่มีความรับผิดชอบ

ส่วนหนึ่งที่ใช้ snark อีกหนึ่งส่วนคือลายเซ็นที่สามารถรวมกันได้ (aggregatable signatures) หมายความว่าเป็นกระบวนการบีบอัดลายเซ็นของผู้ตรวจสอบความถูกต้องและผู้เป็นพยาน(attesters) หลายราย เพื่อรวมลายเซ็นท์จำนวนมากเป็นหนึ่งเดียวที่สามารถตรวจสอบได้

เราหวังว่าจะมีความปลอดภัยทางด้านควอนตัมหลังจากการรวมลายเซ็น (ที่สามารถต้านการโจมตีจากควอนตัม) ดังนั้นคาดว่าจะใช้ฟังก์ชันแฮชที่นี่ ฟังก์ชันแฮชมีระดับความปลอดภัยหลังจากควอนตัม และสามารถนำมาใช้เป็นส่วนประกอบหรือโมดูลพื้นฐานของระบบทางคริปโต โดยใช้ hash-based snarks สามารถบีบอัดลายเซ็นจำนวนพันลายเซ็นเป็นหลักฐานเดียว นี่คือลายเซ็นที่รวมหลังจากควอนตัม และลายเซ็นที่รวมหลังจากควอนตัมเช่นนี้เป็นการทำซ้ำได้ไม่จำกัด คุณสามารถเพิ่มเติมอีกได้ตลอดเวลา โดยนำลายเซ็นหลายๆ อันมารวมกันอีกครั้งเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการบีบอัด ซึ่งทำให้การรวมลายเซ็น BLS เทรดิชันแบบเดิมมีการปรับปรุงอย่างมาก

ในหลายเดือนที่ผ่านมาเทคโนโลยีฟังก์ชันแฮชที่ถูก snark ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ สามารถสร้างพิสูจน์ได้ด้วยโน้ตบุ๊คและทำการแฮชประมาณ 200 ล้านครั้งต่อวินาที การทำงานที่สามารถทำได้นี้ทำให้วิธีการลงลายมีความปลอดภัยจากควอนตัมที่เป็นไปได้ในโลกจริงมากขึ้น และเป็นที่เป็นประโยชน์ต่อการเข้ารหัสที่มีประสิทธิภาพและต้านทานควอนตัม

นอกจากนี้ยังมี Beam Chain หลังจาก snark ทำให้กระบวนการการยืนยัน、การเก็บรักษา、การคำนวณที่ซับซ้อนของ Beam Chain เดิมถูกบีบอัดให้มีขนาดเล็กลง สิ่งเหล่านี้ทำให้สามารถทำพื้นฐานอาคารพิเศษที่ไม่สามารถใช้กับ Beacon Chain ได้เช่น libp2p、ssz、pyspec、protocolguild และอื่น ๆ

การวางแผนเวลา

ในแผนการทางเวลา Justin มีแผนที่จะกำหนดข้อกำหนดในปี 2025 ก่อสร้างในปี 2026 และทดสอบในปี 2027 ในขณะนี้มีทีมสองทีมที่พร้อมที่จะพัฒนา Beam Chain ฉันทามติลูกค้า ซึ่งทีมหนึ่งคือ Zeam lambda ที่มาจากอินเดียและอีกทีมหนึ่งคือ Lambda ที่ตั้งอยู่ในอเมริกาใต้