Reestructuración de la capa de consenso de Ethereum: las cinco grandes transformaciones de Beam Chain aceleran el ecosistema ETH

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Ethereum Consenso: Beam Chain cinco grandes transformaciones

Ethereum comenzó con PoW (prueba de trabajo) y en 2021 logró transformarse a PoS (prueba de participación). Sin embargo, un investigador principal de la Fundación Ethereum considera que, aunque la cadena de balizas inicial funcionó bien, en los últimos cinco años se ha acumulado algo de "deuda técnica", ya que su diseño no ha logrado aprovechar plenamente las tecnologías de vanguardia de los sistemas descentralizados, como las pruebas de conocimiento cero. Por lo tanto, la capa de consenso de Ethereum necesita una actualización importante.

Recientemente, en la conferencia Devcon de Bangkok, un investigador de Ethereum propuso una iniciativa llamada "Beam Chain", que tiene como objetivo reformar completamente la capa de consenso de Ethereum. Esta es una parte importante del plan de desarrollo a largo plazo de Ethereum, cuyo objetivo es mejorar significativamente la escalabilidad y el rendimiento de la red, utilizando los avances actuales en criptografía ZK, sin la necesidad de lanzar una nueva red. Sin duda, esto se convertirá en una de las actualizaciones más críticas de Ethereum en los próximos 3-5 años.

Es importante aclarar que Beam Chain no es una nueva blockchain en el sentido literal, sino una nueva infraestructura construida dentro de la red principal de Ethereum, destinada a mejorar significativamente la velocidad de transacción, seguridad y eficiencia de la red principal L1. Interpretar Beam Chain como Ethereum 3.0 no es preciso, ya que principalmente aborda problemas de la capa de consenso y no implica cambios en la capa de datos (como los canales blob) o en la capa de ejecución (como la máquina virtual de Ethereum EVM).

Las cinco principales transformaciones del Beam Chain incluyen:

  1. Confirmación de bloque más rápida: lograr un tiempo de ranura de 4 segundos y finalización de ranura única.
  2. Mantener la descentralización: mantener o mejorar el nivel actual de descentralización
  3. Reducir el umbral de participación: reducir el requisito de participación de ETH de 32 ETH a 1 ETH
  4. Proteger a los usuarios comunes: eliminar el MEV basado en la reorganización de bloques
  5. Mirando hacia el futuro: proporcionar capacidad contra cuántica para la red Ethereum

¿Qué cinco cambios traerá Beam Chain a Ethereum?

La idea y el principio de la actualización de Beam Chain

1. Aumentar la producción de bloques

  • Aumentar el rendimiento: Beam Chain aumentará la producción de bloques a 3 veces el nivel actual para mejorar la capacidad de procesamiento de transacciones de Ethereum.
  • Aumentar la resistencia a la censura: introducir el mecanismo FOCIL (lista de inclusión forzada de selección de bifurcación) para garantizar que las transacciones no sean fácilmente excluidas maliciosamente.
  • Ejecución de subastas y aislamiento de validadores: mediante la ejecución de subastas se logra el aislamiento de validadores, mejorando el rendimiento y el grado de descentralización, al mismo tiempo que se reduce el riesgo de que los usuarios sean afectados por MEV.
  • Acelerar la confirmación de transacciones: lograr la finalización definitiva en un solo intervalo de tiempo y un tiempo de bloque de 4 segundos, lo que mejora significativamente la velocidad de confirmación de transacciones y la eficiencia de la red.

Es importante señalar que esta actualización permitirá a los intercambios completar la confirmación con un solo bloque, sin necesidad de esperar múltiples confirmaciones de bloques.

2. Mejorar el mecanismo de staking

  • Optimizar el modelo de recompensas: Ajustar el modelo de emisión de recompensas de los validadores para aumentar los rendimientos de la participación.
  • Reducción significativa del umbral de staking: los requisitos de staking para validadores independientes se reducen de 32 ETH a 1 ETH, lo que hace que el staking independiente sea más accesible y sencillo.

Este avance revolucionario se debe a la aplicación de la tecnología ZK, que permite a Ethereum acelerar su funcionamiento mientras acomoda más nodos para participar en el consenso, sin aumentar significativamente los requisitos de hardware, logrando un gran avance en el mecanismo de staking.

3. Mejora de la seguridad

  • Introducción de la criptografía post-cuántica: implementación de tecnologías criptográficas resistentes a los cuánticos, protegiendo la red de las amenazas futuras de la computación cuántica, abriendo camino a las blockchains mainstream resistentes a los cuánticos.
  • Integración de zkSNARK y zkVM: Fusionar profundamente la tecnología de prueba de conocimiento cero (ZKP) a través de zkSNARK y zkVM con Ethereum, mejorando integralmente la protección de la privacidad, la escalabilidad y la seguridad.
  • Blockchain SNARK: Utilizando la tecnología RISC-V para lograr la SNARKización de blockchain, mejorando significativamente la eficiencia y escalabilidad de la generación de pruebas.
  • Aumentar la aleatoriedad: Introducir un mecanismo de aleatoriedad más robusto para garantizar la equidad en procesos clave de la red, como la selección de validadores.
  • Reducir el riesgo de MEV: disminuir efectivamente comportamientos de arbitraje automatizado, como los ataques sandwich, mediante el fortalecimiento de la resistencia a la revisión.

En resumen, esta actualización se puede resumir como: lograr la ZKización completa de Ethereum.

4. Principio de funcionamiento

Desde que se determinó el diseño de la capa de consenso existente de Ethereum (cadena de balizas), los criptógrafos han logrado avances significativos en el campo de SNARK. Al convertir la función de estado de Ethereum en SNARK, se puede lograr un tiempo de ranura de 4 segundos y una finalización de ranura única. Esto no solo puede mejorar significativamente la experiencia de transacción de L1 y reducir los tiempos de espera, sino que también puede disminuir el riesgo de MEV al eliminar la estrategia de reorganización de bloques remotos, al mismo tiempo que reduce la deuda técnica de la capa de consenso.

Además, la SNARKización otorgará a la red Ethereum capacidad contra la computación cuántica, que es una característica imprescindible para las blockchain del futuro.

Beam Chain avanzará en la actualización de Ethereum desde los siguientes aspectos:

  • Adoptar la tecnología de fragmentación para aumentar la velocidad de procesamiento: al dividir los datos en fragmentos más pequeños (shards) para procesar múltiples transacciones en paralelo, se alivia eficazmente el cuello de botella de las transacciones y se acelera la velocidad de las transacciones.
  • Lograr seguridad contra la computación cuántica: utilizar tecnologías de cifrado de vanguardia para garantizar que la seguridad de la red no esté amenazada por futuras computadoras cuánticas superpoderosas.
  • Integración profunda con la hoja de ruta de desarrollo de Ethereum: Beam Chain es una parte importante del plan de expansión y mejora de seguridad de Ethereum para los próximos 5 años, y no una red independiente.

¿Cuáles son los cinco cambios que Beam Chain traerá a Ethereum?

5. Importancia significativa

Beam Chain es crucial para mejorar la capacidad de Ethereum para manejar aplicaciones descentralizadas cada vez más complejas. Aumentará significativamente la escalabilidad de la red, reducirá los costos de transacción y mejorará la seguridad general, permitiendo que Ethereum apoye a más usuarios y aplicaciones complejas a largo plazo.

Otra gran ventaja del sistema de pruebas basado en SNARK es que los apostadores ordinarios pueden lograr la mejora de rendimiento mencionada utilizando hardware estándar. A medida que el umbral de apuesta disminuye de 32 ETH a 1 ETH, el grado de descentralización de la comunidad de apostadores de Ethereum aumentará aún más.

Especialmente la reducción drástica del umbral de participación, junto con la proliferación de equipos de validación de nivel doméstico como eNode, se espera que consolide aún más a Ethereum como la cadena de bloques pública más descentralizada y con más nodos en el mundo.

Aunque la visión de Beam Chain no cambiará inmediatamente Ethereum, ni alterará significativamente su hoja de ruta a largo plazo, ajustará el orden de prioridad en el desarrollo de la hoja de ruta, acelerando el progreso en el desarrollo de ciertos componentes clave. Por ejemplo, algunas actualizaciones importantes que estaban programadas para implementarse en 2029 podrían realizarse antes.

Si Beam Chain obtiene un apoyo comunitario suficiente, el equipo de desarrollo podría comenzar a establecer especificaciones concretas el próximo año, seguido por la redacción de código de nivel de producción por parte del equipo de desarrollo de cliente en 2026, pruebas exhaustivas en 2027 y finalmente un despliegue seguro en la red principal de Ethereum. Aunque la implementación de Beam Chain parece lejana, estas medidas de redundancia de seguridad son indispensables para un software de código abierto desarrollado de manera descentralizada.

En general, Beam Chain, a través de la ruta de ZK, tiene la esperanza de mejorar significativamente su funcionalidad L1 mientras mantiene la ventaja de "descentralización de clase mundial" de Ethereum, solucionando de una vez por todas la "deuda técnica" acumulada en el pasado. Al mismo tiempo, las soluciones a largo plazo introducidas, como la resistencia cuántica, colocarán la capa de consenso de Ethereum en "modo de mantenimiento", asegurando su seguridad, eficiencia y adaptabilidad en las próximas décadas, estableciendo una base para la innovación futura sin necesidad de un rediseño disruptivo.

Ethereum continúa realizando una planificación a largo plazo, lo cual es un avance emocionante para toda la industria de blockchain. Esto también nos proporciona una base sólida para mantener una actitud optimista hacia Ethereum en el actual entorno de mercado vibrante.

¿Cuáles son los cinco nuevos cambios que Beam Chain traerá a Ethereum?

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StablecoinArbitrageurvip
· hace10h
*ajusta la hoja de cálculo* la tecnología zk finalmente está haciendo algo útil. mis bots de arbitraje aprueban
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MidnightMEVeatervip
· hace10h
Buenos días, mev banquete tendrá otra herramienta de cocina.
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NewPumpamentalsvip
· hace10h
Información favorable, subir y ya está.
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MetaMiseryvip
· hace10h
Eh, ¿qué se supone que va a hacer zk-SNARKs de nuevo?
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MysteryBoxBustervip
· hace10h
Después de un análisis, se descubrió que en realidad es un acelerador de corte de tontos de ETH.
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MysteriousZhangvip
· hace10h
No entiendo pero me parece impresionante, Viejo Zhang: esto es demasiado hardcore... Aunque no lo entienda, aún quiero.
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Layer2Arbitrageurvip
· hace10h
meh... solo otra actualización de L1 intentando arreglar lo que la tecnología zk ya resolvió
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