Viết bởi Tia, Techub News
Tại Mainstage của Devcon ở Thái Lan ngày hôm qua, nhà nghiên cứu Ethereum Justin Drake đã hoàn thành buổi ra mắt đầu tiên của đề xuất Beam Chain dưới dạng một bài phát biểu. Beam Chain là đề xuất của Justin nhằm thiết kế lại lớp đồng thuận của Ethereum. Đề xuất này là một bản nâng cấp tiếp theo của Beacon Chain để tiến xa hơn tới tầm nhìn cuối cùng của Ethereum. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quan nhanh về các mục tiêu của việc cải tiến đề xuất Beam Chain và việc triển khai kỹ thuật liên quan.
Mặc dù là thiết kế lại của lớp đồng thuận, Beam Chain vẫn sẽ sử dụng mã thông báo Ethereum và sẽ không phát hành mã thông báo mới hoặc mạng mới.
Tại sao lại đề xuất Beam Chain?
Ethereum có ba lớp: lớp thực thi, lớp dữ liệu blob và lớp đồng thuận. Lớp thực thi là một phần của Ethereum xử lý các giao dịch và thực hiện hợp đồng thông minh, trực tiếp quản lý trạng thái và logic của ứng dụng. Lớp dữ liệu blob chịu trách nhiệm lưu trữ lượng lớn dữ liệu, liên quan đến việc lưu trữ dữ liệu dài hạn theo yêu cầu của ứng dụng. Hai lớp này là các lớp tương tác trực tiếp với các ứng dụng và mọi thay đổi sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tương thích của các lớp này.
Lớp đồng thuận chịu trách nhiệm chính trong việc đảm bảo sự đồng thuận dữ liệu giữa toàn bộ các nút mạng và không trực tiếp xử lý trạng thái hoặc dữ liệu của ứng dụng. Sự gián tiếp này giúp việc giới thiệu các cải tiến và nâng cấp tương đối dễ dàng hơn mà không có tác động trực tiếp đến các ứng dụng. Do đó, những cải tiến của lớp đồng thuận như đề xuất Beam Chain có thể tạo cơ hội cho sự đổi mới mà không phá vỡ tính tương thích của lớp ứng dụng ngoại vi.
Hơn nữa, Beacon Chain được thiết kế cách đây 5 năm và đã rất cũ. Sau 5 năm, thị trường đã hiểu đầy đủ một số sai lầm của Beacon Chain và hiểu biết về MEV cũng ngày càng sâu sắc hơn. Nó trùng hợp với một bước đột phá trong công nghệ SNARK. Do đó, dựa trên bước đột phá đó, một loạt sửa chữa đã được thực hiện đối với lớp đồng thuận Ethereum.
Các mục tiêu mà Beam Chain dự định đạt được
Các mục tiêu có thể được chia thành ba phần: sản xuất khối, đặt cược và mật mã.
Có ba mục tiêu khi sản xuất khối, chủ yếu liên quan đến MEV: một là sử dụng danh sách bao gồm để tăng khả năng chống kiểm duyệt; mục tiêu còn lại là sử dụng Phân tách người đề xuất Attester và đấu giá thực thi để loại bỏ người xác nhận khỏi khối . Cô lập nó khỏi việc sản xuất khối; thứ ba là đạt được vị trí nhanh hơn, rút ngắn thời gian của vị trí đó xuống còn 4 giây.
Mục tiêu của phần đặt cược là cải thiện đường cong phát hành hiện tại, giảm ngưỡng đặt cược từ 32 ETH xuống 1 ETH và đạt được tính hữu hạn nhanh chóng của một khe duy nhất.
Mục tiêu của phần mật mã là sử dụng zkVM và các phần khác để đạt được sự ổn định của chuỗi; để duy trì tính bảo mật của mật mã Ethereum để nó có thể tồn tại trong nhiều thập kỷ hoặc thậm chí nhiều thế kỷ và sử dụng MinRoot; VDF, v.v. Duy trì tính ngẫu nhiên mạnh mẽ.
Về cách đạt được những mục tiêu này, Justin chia những mục tiêu này thành hai loại. Phần màu xanh lá cây phải được hoàn thiện theo hình thức phân nhánh dần dần, phần màu đỏ phải được hoàn thiện đồng thời một cách tổng thể.
Lấy snarkifacation (sử dụng công nghệ zk-SNARK để chứng minh dữ liệu hoặc tính toán) làm ví dụ. Nếu muốn đạt được chứng minh theo thời gian thực, bạn phải thực hiện một số điều chỉnh về cấu trúc trong hệ thống. chức năng, phương pháp chữ ký, tuần tự hóa và Merkleization. Phương thức chữ ký cần có khả năng tạo và hoàn tất xác minh nhanh chóng, đồng thời cần được tuần tự hóa để các cấu trúc dữ liệu phức tạp có thể được truyền và lưu trữ giữa các nút và dữ liệu được tuần tự hóa sẽ được Merkle Tree xử lý để đáp ứng yêu cầu Zero-know. bằng chứng yêu cầu định dạng và chuyển đổi dữ liệu có thể kiểm chứng được cũng như xác minh trạng thái một cách hiệu quả.
Beam Chain dựa trên ZK
Trước đây, sự đồng thuận Ethereum đã trải qua những thay đổi từ POW sang POS và trong Beam Chuỗi Trong cơ chế, sự đồng thuận sẽ được cập nhật thêm - hoàn toàn dựa trên ZK, nghĩa là snark sẽ được áp dụng cho toàn bộ lớp đồng thuận.
Snarkification chuỗi
Cần nhấn mạnh rằng phần snarkified chỉ tồn tại trong quá trình chuyển đổi trạng thái, nhưng một số tính toán ở cấp độ cơ bản (cơ chế đồng thuận trước khi xử lý giao dịch hoặc chuyển đổi trạng thái) Tính toán logic được thực hiện ), lớp mạng (giao tiếp và truyền dữ liệu giữa các nút), quản lý bộ đệm và tối ưu hóa hiệu suất không thay đổi và không bị ảnh hưởng bởi ZK.
Điều cần làm đối với mã triển khai của Beam Chain (chẳng hạn như mã logic cốt lõi và thuật toán đồng thuận của Beam Chain viết bằng Go hoặc Rust) là chuyển mã sang định dạng mà zkVM có thể hiểu được . Sau khi mã triển khai của Beam Chain được biên dịch sang định dạng mã zkVM, zkVM có thể thực thi các mã này, đọc đầu vào bên ngoài của chuỗi khối, xác minh tính hợp pháp của quá trình chuyển đổi trạng thái và tạo bằng chứng không có kiến thức.
zkVM là môi trường thực thi một máy ảo không có kiến thức, hiểu mã ở định dạng cụ thể để xác minh bằng chứng không có kiến thức. Quá trình biên dịch mã thành định dạng thực thi zkVM có thể liên quan đến việc chuyển đổi ngôn ngữ cấp cao (chẳng hạn như Go hoặc Rust) sang định dạng trung gian, cấp độ thấp (chẳng hạn như tập lệnh RISC-V) và sau đó thực thi nó trong zkVM.
Hiện tại, RISC-V đã trở thành tiêu chuẩn ngành cho zkVM. Hiện tại có bảy công ty cung cấp Risc-v zkVM.
Chứng thực snarkification
Một phần khác sử dụng snark là chữ ký tổng hợp (chữ ký tổng hợp), là quá trình nén chữ ký của nhiều người xác minh và nhân chứng (người chứng thực), chuyển đổi một lượng lớn số lượng chữ ký được tổng hợp thành một bằng chứng duy nhất có thể kiểm chứng được.
Chúng tôi muốn có bảo mật chữ ký tổng hợp sau lượng tử (chống lại các cuộc tấn công lượng tử), vì vậy, dự kiến các hàm băm sẽ được sử dụng ở đây. Hàm băm có mức độ bảo mật hậu lượng tử và có thể được sử dụng làm thành phần cơ bản hoặc mô-đun cơ bản của hệ thống mật mã để xây dựng mật mã. Bằng cách sử dụng các dấu hiệu dựa trên hàm băm, hàng nghìn chữ ký có thể được nén thành một bằng chứng duy nhất. Đây là chữ ký tổng hợp sau lượng tử. Hơn nữa, loại chữ ký tổng hợp sau lượng tử này có tính đệ quy vô hạn. Bạn có thể liên tục xếp chồng và tổng hợp lại nhiều chữ ký tổng hợp để đạt được hiệu suất nén cao hơn, đây là một cải tiến lớn so với tổng hợp chữ ký BLS truyền thống.
Trong vài tháng qua, công nghệ hàm băm dựa trên snark đã cải tiến đáng kể, cho phép tạo bằng chứng nhanh chóng từ máy tính xách tay và có khả năng hoàn thành khoảng 2 triệu thao tác băm mỗi giây. Bước đột phá về hiệu suất này làm cho các sơ đồ chữ ký tổng hợp an toàn sau lượng tử trở nên thiết thực hơn trong thực tế, mang lại khả năng mã hóa hiệu quả, kháng lượng tử.
Không chỉ vậy, Beam Chain snarked cho phép nén các quy trình xác minh, lưu trữ và tính toán phức tạp ban đầu, điều này tạo ra một loạt sản phẩm không thể sử dụng trực tiếp trong Beacon Chain như libp2p, ssz, pyspec, Cơ sở hạ tầng như giao thức bang hội được triển khai.
Lập kế hoạch về dòng thời gian
Dòng thời gian Về mặt về kế hoạch, Justin có kế hoạch phát triển các thông số kỹ thuật vào năm 2025, xây dựng vào năm 2026 và thử nghiệm vào năm 2027. Hiện tại, có hai nhóm sẵn sàng phát triển khách hàng đồng thuận của Beam Chain, một là Zeam lambda đến từ Ấn Độ và một là Lambda ở Nam Mỹ.
Weatherly
