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以太坊共識層重大升級Beam Chain:提速降檻 開啓零知識新時代
以太坊共識層重大升級:Beam Chain 帶來五大變革
以太坊自誕生以來,經歷了從工作量證明(PoW)到權益證明(PoS)的轉變。然而,以太坊基金會核心研究員指出,盡管轉向PoS後信標鏈運作良好,但過去五年來積累了一些技術債務。目前的設計未能充分利用零知識證明等前沿去中心化技術,因此以太坊的共識層亟需一次重大更新。
在最近的開發者大會上,以太坊研究員提出了一項名爲"Beam Chain"的提案,旨在徹底改革以太坊的共識層。這是以太坊長期發展路線圖的重要組成部分,目標是在不啓動新網路的前提下,利用最新的零知識密碼學成果,大幅提升網路的可擴展性和性能。毫無疑問,這將成爲以太坊未來3-5年內最關鍵的升級之一。
需要明確的是,Beam Chain並非字面意義上的新區塊鏈,而是在以太坊主網內部構建的新基礎設施。它將顯著提高L1主網的交易速度、安全性和效率。有人將Beam Chain誤解爲以太坊3.0,但實際上它僅針對共識層問題,不會改變數據層或執行層。
Beam Chain將帶來五大核心變革:
Beam Chain的升級思路和原理
1. 提高區塊產量
Beam Chain將把區塊生產量提升至目前的3倍,顯著增強以太坊的交易處理能力。引入FOCIL(分叉選擇強制包含列表)機制,增強了抗審查能力,確保交易不易被惡意排除。驗證者將通過執行拍賣進行隔離,不僅提高性能和去中心化,還能保護更多用戶免受MEV影響。此外,以太坊將實現單時隙最終確定性和4秒區塊時間,加快交易確認速度,提升網路效率。
值得注意的是,這一改進意味着交易所將不再需要等待多個區塊確認,因爲未來單個區塊即可確認交易。
2. 優化質押機制
Beam Chain將改進驗證者的獎勵發行模型,提高質押回報。最引人注目的是,獨立驗證者的質押要求將從當前的32 ETH大幅降低至1 ETH,這將使獨立質押變得更加簡單和普及。
這一突破性進展得益於零知識技術的應用,使以太坊在提升速度的同時,能夠容納更多節點參與共識,且不會顯著提高硬件要求,有效突破了質押的不可能三角。
3. 強化安全性
Beam Chain將引入多項安全增強措施:
簡而言之,這些措施將使整個以太坊網路實現全面的零知識化。
4. 工作原理
自以太坊當前共識層(信標鏈)設計確定以來,密碼學領域在SNARK技術上取得了重大突破。通過將以太坊的狀態轉換函數SNARK化,可實現4秒時隙時間和單時隙最終性。這不僅能顯著改善L1交易體驗,還能通過消除遠程區塊重組策略來減少潛在的價值提取,同時降低共識層的技術債務。
此外,SNARK化將賦予以太坊網路抗量子能力,這是未來區塊鏈的必備特性。
Beam Chain將從以下幾個方面推進以太坊的升級:
5. 重要意義
Beam Chain對於提升以太坊處理日益復雜的去中心化應用的能力至關重要。它將增強網路的可擴展性,降低交易成本,提高整體安全性,使以太坊能夠支持更多用戶和更復雜的應用程序。
基於SNARK的證明系統的另一大優勢是:即使使用標準硬件的普通質押者也能實現上述性能提升。當質押門檻降至1 ETH後,隨着網路性能的提高,以太坊質押者羣體的去中心化程度也將顯著改善。
門檻的大幅降低,結合一些專用硬件設備的普及,有望使家用級驗證者設備走進千家萬戶,進一步鞏固以太坊作爲全球節點最多、最去中心化公鏈的地位。
盡管Beam Chain的願景不會立即改變以太坊,也不會顯著改變其長期路線圖,但它將調整開發優先順序,加速某些組件的發展。例如,當前路線圖中預計在2029年實現的一些重要升級可能會提前完成。
如果Beam Chain獲得足夠的社區支持,開發人員可能會在明年開始制定規範,然後在2026年由開發團隊編寫生產級代碼,2027年進行測試,最後才能安全地部署到以太坊主網上。雖然實施時間看似遙遠,但對於一個去中心化開發的開源軟件而言,這些安全冗餘措施是必要的。
總之,Beam Chain通過零知識化路線,有望在保持以太坊高度去中心化的同時,大幅改善其L1功能,一舉解決過去積累的"技術債務"。同時,引入的量子抗性等長期解決方案,將使以太坊的共識層進入"維護模式",確保網路在未來幾十年內保持安全、高效和適應性,爲未來創新奠定基礎,無需進行顛覆性的重新設計。
以太坊持續不懈地進行長遠布局,這對整個區塊鏈行業來說都是令人振奮的進展。這也爲我們在當前活躍的市場環境中,保持對以太坊樂觀態度提供了堅實基礎。