Liệu Beam Chain mới do Ethereum đề xuất có thể thay đổi tình hình của ETH không?

Ghi chú của biên tập viên: Chiều nay, tại địa điểm chính của sự kiện Devcon ở Bangkok, nhà phát triển lõi Ethereum Justin Drake đã công bố đề xuất thay đổi lớp đồng thuận "tham vọng nhất" của Ethereum trong vài năm qua - Beam Chain, giới thiệu một loạt ZK Công nghệ thay thế Ethereum Beacon Cahin “cũ”. Tại cuộc họp, Justin cho biết việc phát triển lớp đồng thuận mới có thể tiếp tục cho đến năm 2030. Tuy nhiên, thị trường dường như không mua nó và trong khi cuộc họp báo đang diễn ra thì giá Ethereum đã giảm mạnh. Mọi người dường như đang nghĩ: Liệu quỹ có lý do nào khác để bán xu không?

Sau đây là toàn văn bài phát biểu:

Dự án tôi đã đầu tư rất nhiều thời gian trong năm nay được gọi là “Beam Chain”. Beam Chain là một thiết kế lại của lớp đồng thuận kết hợp những ý tưởng mới nhất và tiên tiến nhất từ lộ trình nghiên cứu. Mục tiêu là chuyển đổi từ Beacon Chain hiện tại sang thiết kế này một cách an toàn và nhanh chóng, sẽ gần hơn với Ethereum cuối cùng. hình thức.

Nguồn hình ảnh: Uncommons Dasong

Trước khi chia sẻ thêm, tôi có hai tuyên bố từ chối trách nhiệm: Thứ nhất, đây là một đề xuất, chỉ đề xuất của tôi và sẽ chỉ tiếp tục nếu mọi người đạt được sự đồng thuận. Thứ hai, không có mã thông báo mới, không có mạng mới, chúng tôi sẽ tiếp tục sử dụng cùng một mã cổ phiếu, Vitalik đã rất rõ ràng về điều này.

Trong bài nói chuyện sau đây, tôi sẽ cố gắng giải thích một ý tưởng có vẻ điên rồ thành một đề xuất hợp lý - cụ thể là thiết kế lại hoàn toàn lớp đồng thuận.

Trước hết, tôi muốn nói về tầm nhìn khuôn khổ lớn của Beam Chain. Phạm vi của Beam Chain tập trung vào lớp đồng thuận và không bao gồm các đốm màu trong lớp dữ liệu và EVM trong lớp thực thi, vì các đốm màu và EVM được các ứng dụng sử dụng trực tiếp và cần duy trì khả năng tương thích về phía trước, do đó có cơ hội thay đổi hai lớp này tương đối hạn chế. Lớp đồng thuận không được các ứng dụng sử dụng trực tiếp, điều này cho phép chúng tôi có nhiều chỗ hơn để điều chỉnh về mặt này.

Tại sao nên xây dựng Beam Chain?

Vậy tại sao bây giờ tôi lại đề xuất tái thiết lớp đồng thuận này trên quy mô lớn?

Nguyên nhân chính là Beacon Chain đã hơi "cũ".

Các "thông số kỹ thuật" đã bị đóng băng cách đây 5 năm và rất nhiều thứ đã thay đổi trong 5 năm này, đặc biệt là sự hiểu biết của chúng tôi về quan điểm mới tốt hơn so với trước đây 5 năm cách đây nhiều năm. Đi sâu vào. Chúng tôi khá ngây thơ khi nói đến PoW cách đây 5 năm, nhưng kể từ đó thị trường đã phát triển nhanh chóng và chúng tôi hiểu rõ hơn về các cơ chế có thể giúp giảm thiểu các tác động bên ngoài tiêu cực của MEV.

Thứ hai, từ góc độ kỹ thuật, chúng ta hiện có một công nghệ rất mạnh mẽ được gọi là SNARK. Trong 5 năm qua, đã có rất nhiều bước đột phá trong công nghệ SNARK, tăng tốc độ lên gấp nhiều lần. Đồng thời, chúng ta cũng chứng kiến sự ra đời của zkVM, một công nghệ tuyệt vời cho phép bất kỳ lập trình viên nào trên thế giới có thể tận dụng công nghệ mạnh mẽ này mà không cần phải thông thạo về mật mã hoặc hiểu biết sâu sắc về SNARK.

Ngoài ra, theo thời gian, giờ đây chúng tôi đã hiểu rõ về những sai lầm mắc phải trên Beacon Chain và khoản nợ kỹ thuật tích lũy. Những khoản nợ này rất cứng đầu và sẽ tăng dần theo thời gian.

Bây giờ, có lẽ chúng ta có cơ hội giải quyết được khoản nợ kỹ thuật này. Do đó, tôi khuyên bạn nên tích hợp các công nghệ tiên tiến nhất từ lộ trình lớp đồng thuận vào Beam Chain.

Beam Chain bao gồm những thay đổi gì?

Tiếp theo, tôi sẽ dành chút thời gian để giới thiệu nội dung cụ thể có trong lộ trình của lớp đồng thuận. Về cơ bản có chín dự án khác nhau và tôi chia chúng thành ba loại: sản xuất khối, đặt cọc và mật mã.

Nguồn hình ảnh: Aaros

Đầu tiên là sản xuất khối, bao gồm MEV. Hiện tại có rất nhiều vấn đề tập trung ở cấp độ người xây dựng khối và người chuyển tiếp. Chúng tôi hy vọng sẽ giới thiệu một "danh sách bao gồm" để cải thiện đáng kể khả năng chống kiểm duyệt. Khi danh sách đưa vào có khả năng chống kiểm duyệt, chúng tôi sẽ có thể tách biệt rõ ràng những người xác nhận khỏi quy trình sản xuất khối. Điều này được gọi là sự phân tách giữa người đề xuất và người xây dựng (PBS) và bao gồm các ý tưởng như các hàm thực thi.

Mục cuối cùng trong danh mục sản xuất khối là các khe thời gian nhanh hơn, có lẽ chúng ta có thể rút ngắn nó hơn nữa trong khi vẫn giữ các khe thời gian 12 giây hiện tại và đảm bảo rằng qua kết nối mạng gia đình, ngay cả ở Úc nơi độ trễ mạng cao, người dùng vẫn có thể tham gia với tư cách là người xác thực và tận hưởng các lợi ích hạng nhất.

Loại thứ hai là cam kết. Các nhà nghiên cứu phần lớn đã đạt được sự đồng thuận rằng đường cong phát hành hiện tại còn thiếu sót và có cơ hội điều chỉnh để cải thiện sức khỏe và sự phát triển lâu dài của Ethereum. Dự án thứ hai trong danh mục đặt cược là giảm đáng kể số ETH cần thiết để trở thành người xác thực từ 32 ETH hiện tại xuống chỉ còn 1 ETH.

Một số ý tưởng về "Orbit" đã xuất hiện gần đây. Ngoài ra, một ý tưởng khác đã được thảo luận trong nhiều năm là tính hữu hạn của một khe, điều này có thể tăng tốc đáng kể quá trình cuối cùng của Ethereum.

Danh mục cuối cùng là mật mã, trong đó có hai dự án quan trọng. Dự án đầu tiên là xác minh SNARK của toàn bộ lớp đồng thuận trong thời gian thực, với sự hỗ trợ phần cứng hợp lý.

Cuối cùng, liệu chúng ta có thể tạo ra mật mã đảm bảo Ethereum bền vững và chống lại các cuộc tấn công lượng tử trong nhiều thập kỷ hoặc thậm chí nhiều thế kỷ tới không?

Ở đây tôi sử dụng các màu sắc khác nhau để phân biệt xem các mục trong lộ trình có thể được hoàn thành dễ dàng hay dần dần hay khó đạt được. Bốn dự án xanh ở góc trên bên trái là những dự án mà tôi nghĩ có thể và nên triển khai dần dần trên Beacon Chain, và khi những dự án nhỏ hơn này hoàn thành, những gì còn lại là một số dự án lớn (phần màu đỏ) mà tôi cho là tốt nhất thông qua một cách tiếp cận toàn diện hơn.

Lấy "Thông báo thay đổi" làm ví dụ. Để đạt được bằng chứng thời gian thực về Beacon Chain trên phần cứng hợp lý, chúng ta cần thay đổi hàm băm, chữ ký. phương thức và Cách tuần tự hóa và trạng thái Merkle. Đây sẽ là một thay đổi lớn đối với Beacon Chain, vì vậy có thể chúng tôi sẽ có cơ hội thực hiện những điều chỉnh này cùng với những cải tiến khác.

Tình huống tương tự cũng xảy ra với "Faster Slots" và "Faster Finality" trong hai hộp màu đỏ ở phía dưới. Khi chúng tôi thiết kế Beacon Chain cách đây 5 năm, trọng tâm của chúng tôi là bảo mật chứ không phải hiệu suất. Tuy nhiên, hiện tại, chúng tôi phát hiện ra rằng có những thiết kế có thể duy trì mức độ bảo mật mà chúng tôi cần đồng thời cải thiện hiệu suất và nắm bắt được một số cải tiến hiệu suất dễ đạt được.

PPT này thể hiện mối quan hệ ánh xạ từ lộ trình lớp đồng thuận mà tôi vừa đề cập đến lộ trình rộng hơn của Vitalik. Một số dự án của chúng tôi đang ở giai đoạn Hợp nhất, một số đang ở giai đoạn Tai họa và một số đang ở giai đoạn Verge và Scourge.

Mục đích cốt lõi của PPT này là truyền đạt rằng Beam Chain không thay đổi toàn bộ lộ trình mà xác định một tập hợp con cụ thể của nó, tăng tốc và trao quyền cho Nó có một ý nghĩa độc đáo.

Nguồn hình ảnh: Aaros

"Các khoảng thời gian nhanh hơn" trong lộ trình của lớp đồng thuận là mới vì các cuộc thảo luận về các khoảng thời gian nhanh hơn đã bắt đầu vào năm 2024 và lộ trình của Vitalik được cập nhật lần cuối vào năm 2023 .

Ngoài việc có thể đẩy nhanh các dự án quan trọng này, chúng tôi còn có thể giải quyết một số khoản nợ kỹ thuật đã đề cập trước đó. Nếu chúng tôi triển khai tính hữu hạn của một nguồn duy nhất thì các kỷ nguyên sẽ không còn cần thiết nữa và các vị trí có thể được sử dụng trực tiếp. Ngoài ra, hợp đồng tiền gửi hiện tại hơi phức tạp và là di sản từ việc sáp nhập; cơ sở hạ tầng như ủy ban đồng bộ hóa sẽ không còn cần thiết sau khi đạt được SNARKing theo thời gian thực của Beacon Chain. Đây là cơ hội để dọn dẹp trong một lần.

Nếu bạn quan tâm đến một số vấn đề trong thiết kế Beacon Chain, năm ngoái tôi đã có một buổi nói chuyện hoàn chỉnh thảo luận về hơn 20 sai lầm mà chúng tôi đã mắc phải khi thiết kế Beacon Chain.

Bức ảnh này hiển thị bức tranh đầy đủ về các lần nâng cấp của chúng tôi lên lớp đồng thuận kể từ khi nó được tạo ra. Như bạn có thể thấy ở góc dưới bên trái, quá trình hình thành diễn ra vào năm 2020 và kể từ đó, mỗi năm chúng tôi đều có một đợt phân nhánh mới và với mỗi đợt phân nhánh, chúng tôi đã thực hiện những cải tiến gia tăng cho lớp đồng thuận.

.

Dự kiến chúng tôi sẽ tiếp tục thực hiện những bước phân nhánh này trong những năm tới, nắm bắt các dự án có độ khó thấp được đánh dấu màu xanh lá cây ở góc trên bên trái của biểu đồ lộ trình.

Dần dần chúng ta sẽ gặp phải nút thắt. Một khi tất cả các dự án có độ khó thấp đều được hoàn thành, còn lại là những dự án lớn khó thực hiện dần. cần phải "Beam Fork". Beam Fork mang đến cơ hội đạt được bước tiến lớn trong lớp đồng thuận thông qua nâng cấp một lần. Hãy coi Beam Fork như một cơ hội kết hợp hàng loạt, trong đó nhiều bản nâng cấp được hợp nhất thành một nhánh duy nhất, mang lại cả lợi ích về mặt kỹ thuật và quản trị.

Cơ hội xử lý hàng loạt này có thể được gọi là "gia tốc đông đặc". Điều này nghe có vẻ nghịch lý, nhưng ý tưởng cơ bản là muốn Ethereum chuyển sang chế độ bảo trì càng sớm càng tốt và hiện tại đang có sự căng thẳng như vậy. Chúng tôi biết rằng có một số dự án quan trọng yêu cầu tái cấu trúc cơ bản Ethereum và những thay đổi này càng bị trì hoãn lâu thì Ethereum sẽ càng mất nhiều thời gian trước khi đạt đến trạng thái ổn định.

Beam Chain sử dụng những công nghệ gì?

Tiếp theo là phần thứ hai, tôi sẽ giới thiệu một số công nghệ sẽ được sử dụng trong Beam Chain. Hãy coi đây là những kỷ nguyên khác nhau của cơ chế đồng thuận của Ethereum: ban đầu là kỷ nguyên Bằng chứng công việc (POW), sau đó chúng ta chuyển sang kỷ nguyên Bằng chứng cổ phần (POS) và bây giờ chúng ta có thể đang bước vào thời kỳ Không có kiến thức Kỷ nguyên chứng minh (ZK).

Trong kỷ nguyên ZK, chúng tôi sẽ sử dụng rộng rãi công nghệ SNARK. Một nơi mà chúng tôi đã sử dụng SNARK là cung cấp xác minh không có kiến thức cho toàn bộ Beam Chain - toàn bộ lớp đồng thuận - và đây là lúc zkVM (máy ảo không có kiến thức) trở nên rất hữu ích.

Hãy tưởng tượng rằng chúng ta có thể triển khai Beam Chain bằng các ngôn ngữ lập trình cấp cao khác nhau, chẳng hạn như Rust và Go, sau đó biên dịch các ngôn ngữ cấp cao này thành thứ gì đó zkVM có thể hiểu mã byte, cho phép xác minh SNARK mà không cần lo lắng về các chi tiết cơ bản.

Một điểm cần được nhấn mạnh là phần duy nhất yêu cầu xác minh SNARK là Chức năng chuyển đổi trạng thái, là cốt lõi để trở thành khách hàng đồng thuận. Về cơ bản, chức năng chuyển đổi trạng thái là một phần rất nhỏ trong quá trình xây dựng máy khách và cơ sở hạ tầng xung quanh (chẳng hạn như kết nối mạng, đồng bộ hóa, tối ưu hóa bộ đệm hoặc quy tắc chọn khối) không yêu cầu xác minh SNARK.

Trong vài năm qua, RISC-V đã trở thành tiêu chuẩn ngành cho các zkVM này. RISC-V là một tập lệnh về cơ bản biên dịch mã cấp cao thành các lệnh RISC-V. Hiện có bảy công ty cung cấp zkVM RISC-V, chẳng hạn như RISC Zero và SP1 mà bạn có thể đã nghe nói đến.

Điều quan trọng cần lưu ý là công nghệ mạnh mẽ này cũng có thể được sử dụng trong lớp thực thi, đây là một câu chuyện khác với Beam Chain, nhưng nó rất thú vị , bởi vì điều đó có nghĩa là chúng tôi có thể tăng đáng kể giới hạn gas và nâng cao khả năng mở rộng theo chiều dọc của Ethereum dưới dạng L1, nhưng đây là một chủ đề khác.

Một nơi khác mà SNARK được sử dụng nhiều trong Beam Chain là chữ ký tổng hợp. Chúng tôi muốn có chữ ký tổng hợp kháng lượng tử và đề xuất ở đây là sử dụng hàm băm. Hàm băm có khả năng kháng lượng tử và có thể được sử dụng làm mô-đun cơ bản để xây dựng mật mã.

Chúng tôi sẽ sử dụng chữ ký dựa trên hàm băm, được tạo bởi người xác minh và người chứng minh, đồng thời cũng sẽ giới thiệu SNARK dựa trên hàm băm có thể chuyển đổi hàng nghìn chữ ký được nén thành dạng bằng chứng. Bằng cách kết hợp cả hai, chúng ta có thể xây dựng một giải pháp dựa trên hàm băm tổng hợp, kháng lượng tử và có thể được sử dụng trên Ethereum. Một chi tiết thú vị là sơ đồ tổng hợp này có khả năng tổng hợp đệ quy vô hạn, có nghĩa là các kết quả tổng hợp có thể được tổng hợp lại liên tục, điều này hiện không thể thực hiện được với chữ ký BLS và linh hoạt hơn.

Lý do tôi đưa ra đề xuất này hôm nay là vì đã có những cải tiến lớn về hiệu suất của hàm băm SNARK trong những tháng gần đây. Đối với những người đã biết, giờ đây chúng tôi đã có thể xác minh điều này trên máy tính xách tay.

Thử nghiệm điểm chuẩn này đã được hoàn thành trên CPU MacBook Pro, hiện có thể xác minh 2 triệu hàm băm mỗi giây. Tốc độ này thật đáng kinh ngạc. đề xuất có tiềm năng hoạt động lớn trên Beam Chain.

Ngoài zkVM và SNARK mà chúng tôi sẽ sử dụng, tôi cũng muốn nhấn mạnh rằng chúng tôi sẽ tái sử dụng cơ sở hạ tầng hiện có ở mức độ lớn.

Ví dụ: thư viện mạng libp2p, thư viện tuần tự hóa Simple Serialize, v.v. có thể được sử dụng lại trực tiếp. Điều tương tự cũng xảy ra với khung Pyspec, khung đặc tả Python mà chúng tôi sử dụng để viết các thông số kỹ thuật chính thức và các bài kiểm tra đơn vị.

Ngoài ra, cơ sở hạ tầng như Protocol Guild cũng có thể được sử dụng lại. Những cơ sở hạ tầng này không tồn tại trong những ngày đầu của Beacon Chain nhưng giờ đây có thể được sử dụng lại miễn phí.

Tương tự như vậy, hiện có nhiều nhóm hỗ trợ sự phát triển của Beacon Chain. Vào thời điểm đó, chúng tôi chưa có một nhóm khách hàng đồng thuận. Năm nhóm khách hàng đồng thuận hiện tại có thể được đưa vào sử dụng trực tiếp mà không cần phải tổ chức lại.

Ngoài ra, chúng tôi còn có các nhóm chuyên trách chịu trách nhiệm vận hành và bảo trì kết hợp, chẳng hạn như hỗ trợ DevOps do nhóm Panda Ops cung cấp, các nhóm nghiên cứu ứng dụng như nhóm bảo mật và nhóm động lực, Đây là những nguồn lực có thể được sử dụng trực tiếp.

Phần cuối cùng, tôi muốn nói về bước tiếp theo và triển vọng trong tương lai. Một kết quả có thể xảy ra là bắt đầu từ năm 2025, chúng ta sẽ bước vào quá trình bình thường hóa. Việc này sẽ được thực hiện bởi một nhóm nhỏ các nhà nghiên cứu và có thể mất cả năm. Vào năm 2026, quá trình phát triển sẽ bắt đầu với việc các nhóm khách hàng viết mã cấp sản xuất, sau đó là quy trình thử nghiệm rất kỹ lưỡng vào năm 2027 để đảm bảo tính bảo mật và ổn định cho quá trình triển khai sản xuất.

Nguồn hình ảnh: Uncommons Dasong

Là một nhà nghiên cứu, nhiệm vụ tiếp theo của tôi là bắt đầu viết một đặc tả có thể thực thi được mà tôi gọi là "lộ trình có thể thực thi". Ý tưởng là kết hợp các "pixel" trong lộ trình, hàng trăm nghìn từ trong các tài liệu nghiên cứu và học thuật khác nhau cũng như các ý tưởng khác nhau trong đầu các nhà nghiên cứu, rút ra bản chất cốt lõi của chúng và tạo thành một tài liệu đặc tả có thể thực thi được. Cuối cùng, đây sẽ là một tài liệu rất nhỏ gọn, khoảng 1000 dòng mã Python.

Điều thú vị đối với tôi là nếu mọi người đạt được sự đồng thuận chung về hướng đi mới của Beam Chain thì đây sẽ là cơ hội tuyệt vời, Tiêm dòng máu mới vào khách hàng đồng thuận.

Hiện tại, nhóm khách hàng đồng thuận của chúng tôi có trụ sở tại Bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Đại Dương. Hôm nay, tôi vui mừng thông báo rằng một nhóm mới đã sẵn sàng phát triển ứng dụng khách Beam. Một trong các nhóm có trụ sở tại Ấn Độ, tên là Zine và họ đang viết ứng dụng khách Beam bằng ngôn ngữ Zig. Ngoài ra còn có nhóm Lambda Class có trụ sở tại Nam Mỹ cũng bày tỏ sự quan tâm đến việc phát triển ứng dụng khách Beam.

Nếu bạn cũng muốn tham gia, chúng tôi cần rất nhiều người tài năng, bao gồm các chuyên gia về đặc tả và mạng, điều phối viên, chuyên gia về mật mã và nhà phát triển khách hàng. Vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email này để tham gia cùng chúng tôi và cùng nhau bắt đầu cuộc phiêu lưu mới này. Cảm ơn bạn rất nhiều!