Beam Chain: A inovação da camada de consenso do Ethereum

Recentemente, na conferência Devcon 2024, importantes figuras do ecossistema Ethereum se reuniram para discutir os últimos avanços e tendências futuras da indústria. Entre eles, uma proposta chamada "Ethereum 3.0" chamou a atenção geral.

A proposta chamada Beam Chain visa uma atualização significativa na camada de consenso do Ethereum. A ideia central é utilizar a tecnologia de provas de conhecimento zero para aliviar a carga computacional e de comunicação dos validadores, reduzindo assim a barreira de entrada para se tornar um validador. Essa melhoria tem o potencial de atrair mais validadores para a rede, aumentando a segurança geral e melhorando significativamente a eficiência da rede.

Outro objetivo importante da proposta Beam Chain é resolver os problemas técnicos deixados para trás na cadeia Beacon devido a razões históricas, enquanto se prepara para as possíveis ameaças da computação quântica no futuro. Isso está alinhado com o roteiro The Verge proposto anteriormente pelo cofundador do Ethereum, Vitalik Buterin, que enfatiza a importância da reforma completa de provas de conhecimento zero no Ethereum.

A Beam Chain foca principalmente na transformação da camada de consenso, tendo como núcleo a prova de conhecimento zero da função de transição de estado. Isso inclui a função de transição de estado de cada slot de tempo, cada bloco e cada epoch. Essas funções envolvem a execução do algoritmo de consenso e da lógica de staking, propostas de bloco, verificação dos resultados da camada de execução, verificação da raiz da árvore Merkle, verificação e agregação de assinaturas de consenso, cálculo de hash, bem como operações de staking e resgate relacionadas ao estado de armazenamento da conta.

É importante notar que o Ethereum, ao promover a prova de conhecimento zero na camada de consenso, ainda mantém os princípios de descentralização e diversidade. Isso significa que não será exigido o uso de algoritmos ou protocolos específicos de prova de conhecimento zero, mas sim que os proponentes poderão escolher livremente.

O maior desafio para realizar a concepção da Beam Chain é como aumentar significativamente a eficiência da prova, reduzindo o tempo de prova atual, que leva dezenas ou até centenas de segundos, para o nível de segundos. Para resolver esse problema, alguns especialistas propuseram o uso de tecnologia de circuitos integrados específicos (ASIC) para acelerar todo o processo de prova de conhecimento zero, com a esperança de aumentar o tempo de geração de provas em mais de dez vezes nos próximos anos, alcançando provas em tempo real.

Atualmente, a indústria já está utilizando plataformas de hardware como GPU, FPGA e ASIC para acelerar vários sistemas de prova de conhecimento zero, com alguns algoritmos centrais já alcançando mais de cem vezes de aumento de desempenho. Esses avanços tecnológicos não apenas impulsionaram a aplicação de provas de conhecimento zero no campo da blockchain, mas também abriram novas possibilidades para a fusão entre IA e blockchain.

Com a proposta do Beam Chain, espera-se que gere mais discussões e inovações sobre a transformação do nível de consenso. A combinação da prova de conhecimento zero do nível de consenso e do nível de execução trará um grande avanço para a escalabilidade e descentralização do Ethereum. No futuro, máquinas virtuais baseadas em tecnologia de prova de conhecimento zero podem desempenhar um papel cada vez mais importante no ecossistema do Ethereum. Ao introduzir provas SNARK e criptografia pós-quântica, e ao reduzir o limite de staking e acelerar a velocidade de confirmação de blocos, o Beam Chain tem o potencial de trazer uma descentralização mais forte e um desempenho mais alto para o Ethereum.