Ethereum Beam Chain: uma grande mudança na camada de consenso
Ethereum passou por uma grande transformação desde o seu nascimento, passando do sistema de prova de trabalho (PoW) para um sistema de prova de participação (PoS) com sucesso em 2021. No entanto, os principais pesquisadores da Fundação Ethereum acreditam que, embora o PoS tenha se saído bem no início, acumulou alguma "dívida técnica" ao longo dos últimos anos, e seu design não conseguiu aproveitar plenamente tecnologias de ponta em sistemas descentralizados, como as provas de conhecimento zero. Portanto, a camada de consenso do Ethereum precisa de uma atualização significativa.
Na recente conferência Devcon em Bangkok, um pesquisador do Ethereum apresentou uma proposta chamada "Beam Chain", destinada a reformar completamente a camada de consenso do Éter. Esta é parte do planejamento de desenvolvimento de longo prazo do Ethereum, com o objetivo de melhorar significativamente a escalabilidade e o desempenho da rede, utilizando os avanços atuais em criptografia de conhecimento zero, sem iniciar uma nova rede. Sem dúvida, isso se tornará uma das atualizações mais críticas do Ethereum nos próximos 3-5 anos.
É necessário esclarecer que o Beam Chain não é uma nova blockchain no sentido literal, mas sim uma nova infraestrutura construída dentro da rede principal do Ethereum. Isso aumentará significativamente a velocidade, segurança e eficiência das transações na rede L1. Há opiniões que confundem o Beam Chain como sendo o Ethereum 3.0, mas na verdade ele se concentra apenas na otimização da camada de consenso, sem afetar a camada de dados ou a camada de execução.
A Beam Chain trará cinco grandes transformações:
Confirmação de bloco mais rápida: implementação de um tempo de slot de 4 segundos e finalização de slot único.
Manter a descentralização: manter ou melhorar o nível atual de descentralização
Reduzir o limiar de staking: reduzir o requisito de staking de ETH de 32 ETH para 1 ETH
Proteger os usuários comuns: eliminar o MEV baseado na reorganização de blocos
Voltado para o futuro: fornecer capacidade quântica resistente para a rede Ethereum
Ideia e princípio da atualização da Beam Chain
1. Aumentar a produção de blocos
A Beam Chain aumentará a produção de blocos para três vezes a atual, para melhorar a capacidade de processamento de transações do Ethereum. A introdução do mecanismo FOCIL (fork choice forced inclusion list) visa aumentar a resistência à censura, garantindo que as transações não sejam facilmente excluídas maliciosamente. Os validadores serão isolados por meio de leilões para garantir um desempenho mais robusto e descentralização, ao mesmo tempo que reduz o risco dos usuários serem afetados pelo MEV.
Além disso, o Ethereum irá implementar a finalização de um único slot e um tempo de bloco de 4 segundos, acelerando a velocidade de confirmação das transações e aumentando a eficiência da rede. Isso significa que as bolsas não precisarão mais esperar por várias confirmações de blocos, uma única confirmação de bloco será suficiente para confirmar a transação.
2. Melhorar o mecanismo de staking
A Beam Chain irá ajustar o modelo de emissão de recompensas para validadores, aumentando o rendimento de staking. O limite de staking para validadores independentes será reduzido de 32 ETH para 1 ETH, tornando o staking independente mais acessível e simples.
É importante notar que o Ethereum, ao aumentar a velocidade, consegue acomodar mais nós para participar do consenso, sem aumentar significativamente os requisitos de hardware dos dispositivos. Esse avanço revolucionário é principalmente devido à aplicação da tecnologia de conhecimento zero, liderando a indústria.
3. Aumentar a segurança
O Beam Chain implementará criptografia quântica resistente, garantindo que a rede possa resistir a potenciais ameaças de computação quântica no futuro, tornando-se um pioneiro em resistência quântica entre as blockchains mainstream. Ao integrar tecnologias de prova de conhecimento zero, como zkSNARK e zkVM, a privacidade, escalabilidade e segurança serão ainda mais aprimoradas.
Ethereum irá utilizar a arquitetura RISC-V para implementar a SNARKização da blockchain, melhorando a eficiência e a escalabilidade da geração de provas. SNARK é uma forma compacta de prova de conhecimento zero, que permite ao provador demonstrar que possui determinada informação, sem revelar os detalhes da informação ou interagir com o validador.
Em suma, esta atualização pode ser resumida como: tornar toda a rede Ethereum diretamente ZK. Ao mesmo tempo, introduz um mecanismo de aleatoriedade mais robusto, garantindo a equidade em processos críticos da rede, como a seleção de validadores, e minimizando o risco de inundações de bots, como ataques de sanduíche, através de uma resistência à censura aprimorada.
4. Princípio de funcionamento
Desde que o design da camada de consenso existente do Ethereum (Beacon Chain) foi determinado, os criptógrafos fizeram avanços significativos no campo dos SNARKs. Ao transformar a função de estado do Ethereum em SNARK, é possível alcançar um tempo de slot de 4 segundos e a finalização em um único slot. Isso não só melhora significativamente a experiência de transação do Ethereum L1, mas também reduz o risco de MEV ao eliminar políticas de reestruturação de blocos remotos, diminuindo a dívida técnica da camada de consenso.
A Beam Chain irá promover a atualização do Ethereum da seguinte forma:
Utilizar a tecnologia de fragmentação para acelerar a velocidade de processamento, dividindo os dados em partes menores e processando várias transações ao mesmo tempo, reduzindo gargalos e acelerando a velocidade das transações.
Adotando tecnologias de criptografia de ponta, garantindo que a segurança da rede possa resistir a ameaças potenciais de futuros computadores quânticos.
Integrar-se profundamente com o roteiro existente do Ethereum, como uma parte importante do plano de expansão e melhoria da segurança para os próximos 5 anos.
5. Importância significativa
A Beam Chain é crucial para aumentar a capacidade do Ethereum em lidar com o crescente número de aplicações descentralizadas. Ela melhorará a escalabilidade da rede, reduzirá os custos de transação e aumentará a segurança geral, permitindo que a rede suporte mais usuários e aplicações complexas.
O sistema de prova baseado em SNARK permite que os stakers comuns equipados com hardware padrão alcancem as vantagens de desempenho acima mencionadas. Com a redução do limite de staking e a melhoria do desempenho da rede, o grau de descentralização da comunidade de stakers do Ethereum também será significativamente melhorado.
Particularmente a redução do limiar, se combinada com alguns dispositivos de hardware relacionados, pode tornar os dispositivos de validação de nível doméstico mais populares, consolidando ainda mais o Ethereum como a blockchain pública mais descentralizada e com o maior número de nós no mundo.
Apesar de a visão da Beam Chain não mudar imediatamente o Ethereum, nem alterar significativamente seu roteiro a longo prazo, ela ajustará a ordem de prioridade no desenvolvimento do roteiro, acelerando o desenvolvimento de certos componentes. Por exemplo, algumas atualizações importantes que estavam previstas para serem implementadas em 2029 podem ser antecipadas.
Se a Beam Chain receber apoio suficiente da comunidade, os desenvolvedores podem começar a elaborar as especificações no próximo ano, e então, em 2026, a equipe de desenvolvimento escreverá o código de nível de produção, seguido por testes em 2027, e só então será seguro implantá-lo na rede principal do Ethereum. Embora o cronograma de implementação pareça distante, esses redundâncias de segurança são necessárias para um software de código aberto desenvolvido de forma descentralizada.
Em geral, a Beam Chain resolveu de uma vez por todas a "dívida técnica" do passado através da abordagem ZK, e essas melhorias esperam aumentar significativamente as funcionalidades L1 enquanto mantém a alta descentralização do Ethereum. Ao mesmo tempo, soluções de longo prazo, como a resistência quântica, permitirão que a camada de consenso do Ethereum entre em "modo de manutenção", garantindo que a rede permaneça segura, eficiente e adaptável nas próximas décadas, estabelecendo uma base para inovações futuras, sem a necessidade de um redesenho disruptivo.
Ethereum está continuamente a realizar um planeamento de longo prazo, o que é um desenvolvimento empolgante para toda a indústria de blockchain. Isto também nos fornece uma base sólida para manter uma atitude otimista em relação ao Ethereum no atual ambiente de mercado ativo.
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Ethereum Beam Chain: grande transformação na camada de consenso acelera a expansão e reduz o limite de stake para 1 ETH
Ethereum Beam Chain: uma grande mudança na camada de consenso
Ethereum passou por uma grande transformação desde o seu nascimento, passando do sistema de prova de trabalho (PoW) para um sistema de prova de participação (PoS) com sucesso em 2021. No entanto, os principais pesquisadores da Fundação Ethereum acreditam que, embora o PoS tenha se saído bem no início, acumulou alguma "dívida técnica" ao longo dos últimos anos, e seu design não conseguiu aproveitar plenamente tecnologias de ponta em sistemas descentralizados, como as provas de conhecimento zero. Portanto, a camada de consenso do Ethereum precisa de uma atualização significativa.
Na recente conferência Devcon em Bangkok, um pesquisador do Ethereum apresentou uma proposta chamada "Beam Chain", destinada a reformar completamente a camada de consenso do Éter. Esta é parte do planejamento de desenvolvimento de longo prazo do Ethereum, com o objetivo de melhorar significativamente a escalabilidade e o desempenho da rede, utilizando os avanços atuais em criptografia de conhecimento zero, sem iniciar uma nova rede. Sem dúvida, isso se tornará uma das atualizações mais críticas do Ethereum nos próximos 3-5 anos.
É necessário esclarecer que o Beam Chain não é uma nova blockchain no sentido literal, mas sim uma nova infraestrutura construída dentro da rede principal do Ethereum. Isso aumentará significativamente a velocidade, segurança e eficiência das transações na rede L1. Há opiniões que confundem o Beam Chain como sendo o Ethereum 3.0, mas na verdade ele se concentra apenas na otimização da camada de consenso, sem afetar a camada de dados ou a camada de execução.
A Beam Chain trará cinco grandes transformações:
Ideia e princípio da atualização da Beam Chain
1. Aumentar a produção de blocos
A Beam Chain aumentará a produção de blocos para três vezes a atual, para melhorar a capacidade de processamento de transações do Ethereum. A introdução do mecanismo FOCIL (fork choice forced inclusion list) visa aumentar a resistência à censura, garantindo que as transações não sejam facilmente excluídas maliciosamente. Os validadores serão isolados por meio de leilões para garantir um desempenho mais robusto e descentralização, ao mesmo tempo que reduz o risco dos usuários serem afetados pelo MEV.
Além disso, o Ethereum irá implementar a finalização de um único slot e um tempo de bloco de 4 segundos, acelerando a velocidade de confirmação das transações e aumentando a eficiência da rede. Isso significa que as bolsas não precisarão mais esperar por várias confirmações de blocos, uma única confirmação de bloco será suficiente para confirmar a transação.
2. Melhorar o mecanismo de staking
A Beam Chain irá ajustar o modelo de emissão de recompensas para validadores, aumentando o rendimento de staking. O limite de staking para validadores independentes será reduzido de 32 ETH para 1 ETH, tornando o staking independente mais acessível e simples.
É importante notar que o Ethereum, ao aumentar a velocidade, consegue acomodar mais nós para participar do consenso, sem aumentar significativamente os requisitos de hardware dos dispositivos. Esse avanço revolucionário é principalmente devido à aplicação da tecnologia de conhecimento zero, liderando a indústria.
3. Aumentar a segurança
O Beam Chain implementará criptografia quântica resistente, garantindo que a rede possa resistir a potenciais ameaças de computação quântica no futuro, tornando-se um pioneiro em resistência quântica entre as blockchains mainstream. Ao integrar tecnologias de prova de conhecimento zero, como zkSNARK e zkVM, a privacidade, escalabilidade e segurança serão ainda mais aprimoradas.
Ethereum irá utilizar a arquitetura RISC-V para implementar a SNARKização da blockchain, melhorando a eficiência e a escalabilidade da geração de provas. SNARK é uma forma compacta de prova de conhecimento zero, que permite ao provador demonstrar que possui determinada informação, sem revelar os detalhes da informação ou interagir com o validador.
Em suma, esta atualização pode ser resumida como: tornar toda a rede Ethereum diretamente ZK. Ao mesmo tempo, introduz um mecanismo de aleatoriedade mais robusto, garantindo a equidade em processos críticos da rede, como a seleção de validadores, e minimizando o risco de inundações de bots, como ataques de sanduíche, através de uma resistência à censura aprimorada.
4. Princípio de funcionamento
Desde que o design da camada de consenso existente do Ethereum (Beacon Chain) foi determinado, os criptógrafos fizeram avanços significativos no campo dos SNARKs. Ao transformar a função de estado do Ethereum em SNARK, é possível alcançar um tempo de slot de 4 segundos e a finalização em um único slot. Isso não só melhora significativamente a experiência de transação do Ethereum L1, mas também reduz o risco de MEV ao eliminar políticas de reestruturação de blocos remotos, diminuindo a dívida técnica da camada de consenso.
A Beam Chain irá promover a atualização do Ethereum da seguinte forma:
5. Importância significativa
A Beam Chain é crucial para aumentar a capacidade do Ethereum em lidar com o crescente número de aplicações descentralizadas. Ela melhorará a escalabilidade da rede, reduzirá os custos de transação e aumentará a segurança geral, permitindo que a rede suporte mais usuários e aplicações complexas.
O sistema de prova baseado em SNARK permite que os stakers comuns equipados com hardware padrão alcancem as vantagens de desempenho acima mencionadas. Com a redução do limite de staking e a melhoria do desempenho da rede, o grau de descentralização da comunidade de stakers do Ethereum também será significativamente melhorado.
Particularmente a redução do limiar, se combinada com alguns dispositivos de hardware relacionados, pode tornar os dispositivos de validação de nível doméstico mais populares, consolidando ainda mais o Ethereum como a blockchain pública mais descentralizada e com o maior número de nós no mundo.
Apesar de a visão da Beam Chain não mudar imediatamente o Ethereum, nem alterar significativamente seu roteiro a longo prazo, ela ajustará a ordem de prioridade no desenvolvimento do roteiro, acelerando o desenvolvimento de certos componentes. Por exemplo, algumas atualizações importantes que estavam previstas para serem implementadas em 2029 podem ser antecipadas.
Se a Beam Chain receber apoio suficiente da comunidade, os desenvolvedores podem começar a elaborar as especificações no próximo ano, e então, em 2026, a equipe de desenvolvimento escreverá o código de nível de produção, seguido por testes em 2027, e só então será seguro implantá-lo na rede principal do Ethereum. Embora o cronograma de implementação pareça distante, esses redundâncias de segurança são necessárias para um software de código aberto desenvolvido de forma descentralizada.
Em geral, a Beam Chain resolveu de uma vez por todas a "dívida técnica" do passado através da abordagem ZK, e essas melhorias esperam aumentar significativamente as funcionalidades L1 enquanto mantém a alta descentralização do Ethereum. Ao mesmo tempo, soluções de longo prazo, como a resistência quântica, permitirão que a camada de consenso do Ethereum entre em "modo de manutenção", garantindo que a rede permaneça segura, eficiente e adaptável nas próximas décadas, estabelecendo uma base para inovações futuras, sem a necessidade de um redesenho disruptivo.
Ethereum está continuamente a realizar um planeamento de longo prazo, o que é um desenvolvimento empolgante para toda a indústria de blockchain. Isto também nos fornece uma base sólida para manter uma atitude otimista em relação ao Ethereum no atual ambiente de mercado ativo.