Ethereum-Entwickler enthüllen, was die nahe Zukunft von Ethereum sein könnte: Beam Chain oder besser bekannt als Ethereum 3.0
Kürzlich hat Justin Drake, ein Forscher am Ethereum-Stiftung, legte einen Vorschlag namens vor „Trägerkette“ in der Konferenz Devcon in Bangkok. Dieser Vorschlag zielt darauf ab, die Konsensschicht von Ethereum zu modernisieren, die neuesten Fortschritte in der Kryptographie zu integrieren und technische Ineffizienzen zu beheben. Aber was genau ist Beam Chain und wie könnte es Ethereum verändern? Lassen Sie es uns im Detail untersuchen.
Von der Beacon Chain zur Beam Chain: eine neue Ära für Ethereum
Die aktuelle Ethereum-Konsensschicht, bekannt als Leuchtfeuerkettewurde am 1. Dezember 2020 offiziell gestartet. Diese Kette markierte den Beginn des Übergangs von Ethereum zu einem Proof-of-Stake (PoS)-Konsensmechanismus und leitete damit das ein, was heute als Ethereum 2.0 bekannt ist.
Allerdings schreitet die Blockchain-Technologie rasant voran und Forscher haben jetzt ein klareres Verständnis für komplexe Elemente wie Maximum Extractable Value (MEV) und Fortschritte bei kryptografischen Werkzeugen, insbesondere Beweisen wie SNARKs (prägnante, nicht interaktive Wissensargumente) und zkVMs (Zero-Knowledge Virtual Machines).
Auf der Grundlage all dieser Erkenntnisse schlagen die Entwickler nun eine neue Entwicklung für Ethereum vor: die Balkenkette. Beam Chain würde eine komplette Neugestaltung der Ethereum-Konsensschicht beinhalten, mit dem Ziel, einen sicheren und schnellen Übergang von der aktuellen Beacon Chain zu einer fortschrittlicheren Version zu erreichen. Diese Neugestaltung wird sich auf drei Hauptbereiche konzentrieren: Blockproduktion, Absteckstruktur und Kryptographie.
Verbesserungen der Blockproduktion
Eine der wichtigsten von Beam Chain vorgeschlagenen Verbesserungen ist die Dezentralisierung der Builder- und Relay-Ebenen von Ethereum mit einem klaren Ziel: Erhöhen Sie den Widerstand gegen Netzwerkzensur. Darüber hinaus zielt diese neue Iteration darauf ab, die Slot-Zeit zu verkürzen, um sie schneller zu machen. Genauer gesagt zielt es darauf ab, die Blockgenerierung auf vier Sekunden zu reduzieren und dadurch eine schnellere Fertigstellung zu erreichen. Dies ermöglicht eine höhere Effizienz im Netzwerk, verkürzt die Transaktionsbestätigungszeit und verbessert die Verarbeitungskapazität.
Beispielsweise hat Ethereum derzeit eine Blockzeit von etwa 12 Sekunden, was im Vergleich zu anderen Blockchains langsam sein kann. Mit Beam Chain wird diese Zeit auf vier Sekunden verkürzt, was die Transaktionsgeschwindigkeit deutlich beschleunigt. Darüber hinaus wird die Dezentralisierung von Buildern und Relays dafür sorgen, dass das Netzwerk resistenter gegen Manipulation und Zensur ist, da es nicht so stark von zentralisierten Einheiten abhängt.
Reduzierung des Mindesteinsatzes
Eine weitere wesentliche Verbesserung ist die Reduzierung der Mindestanforderungen an die ETH, um ein Validator zu werden. Denken Sie daran, dass derzeit 32 ETH erforderlich sind, was den Zugriff auf das Abstecken auf eine kleine Gruppe von Benutzern beschränkt. Mit Beam Chain wäre das kein Problem mehr. Das Update schlägt vor, diesen Betrag auf nur 1 ETH zu reduzieren, was das Abstecken einem viel breiteren Publikum zugänglicher machen könnte.
Gleichzeitig hat diese Reduzierung das Potenzial, die Beteiligung am Netzwerk zu erhöhen und so die Dezentralisierung und Sicherheit zu verbessern. Wenn derzeit beispielsweise nur eine kleine Gruppe von Benutzern 32 ETH einsetzen kann, könnte mit Beam Chain eine viel größere Anzahl von Benutzern 1 ETH einsetzen, wodurch die Validierungsleistung verteilt und das Risiko einer Zentralisierung verringert wird.
Nullsichere Kryptografie und bessere Post-Quanten-Sicherheit
Beam Chain wird auch SNARK-basierte Kryptografie integrieren, die vor Quantenangriffen sicher ist und Hash-basierte Signaturen verwendet. Dies wird die Generierung von Konsensnachweisen in Echtzeit auf Standardhardware ermöglichen und sicherstellen, dass Ethereum auch bei der Entwicklung von Quantencomputerfunktionen widerstandsfähig bleibt.
Zero-Proof-Kryptografie wie SNARKs ermöglicht die Überprüfung von Transaktionen, ohne dass vertrauliche Informationen preisgegeben werden, was den Datenschutz und die Sicherheit verbessert. Darüber hinaus stellen Post-Quanten-Signaturen sicher, dass Transaktionen auch in einer Zukunft sicher bleiben, in der Quantencomputer aktuelle Kryptographien knacken können.
Vorteile und Herausforderungen von Trägerketten
Trotz der Ambitionen von Beam Chain ist Drake vorsichtig, diesen Vorschlag als zu bezeichnen „Ethereum 3.0“. Beam Chain konzentriert sich ausschließlich auf die Konsensschicht, ohne die Datenschicht (z. B. Blob-Kanäle) oder die Ausführungsschicht (EVM) zu stören. Das bedeutet, dass es sich bei Beam Chain eher um eine Weiterentwicklung als um ein komplettes Remake von Ethereum handelt.
Tatsächlich bietet die gleichzeitige Implementierung mehrerer wichtiger Verbesserungen sowohl technische als auch Governance-Vorteile. Dieser als „Fossilisierungsbeschleunigung“ bekannte Ansatz zielt darauf ab, Ethereum früher in den Wartungsmodus zu versetzen und so die langfristige Unsicherheit zu verringern. Darüber hinaus wird die Implementierung von Technologien wie ZKVM und SNARKs die Netzwerksicherheit und -effizienz verbessern.
Allerdings bringt die Strahlkette auch erhebliche Herausforderungen mit sich. Die Implementierung von Echtzeit-Konsensnachweisen und Post-Quanten-Kryptographie bringt erhebliche technische Hürden mit sich, darunter Änderungen an Hash-Funktionen, Signaturschemata und Methoden zur Zustandsserialisierung. Darüber hinaus erhöht die gleichzeitige Implementierung mehrerer Breaking Changes das Systemrisiko und erfordert strenge Tests und Validierungen, um die Netzwerksicherheit zu gewährleisten.
Die gemeinschaftliche Koordinierung und die Erzielung eines breiten Konsenses sind von entscheidender Bedeutung. Die Einbindung mehrerer Kundenteams ist erforderlich, einschließlich der Einbindung neuer Geräte und Schulungen zu neuen Technologien. Darüber hinaus erfordert die Vielfalt von zkVMs die Sicherstellung der Kompatibilität zwischen Implementierungen, um Fragmentierung zu vermeiden.
Bedrohung für Schicht 2?
Andererseits stellt Beam Chain entgegen aller Gerüchte keine Bedrohung für die Schicht 2 von Ethereum dar. Tatsächlich handelt es sich um eine positive Verbesserung, die die Rollup-basierte Skalierbarkeitsstrategie ergänzt. Layer 2s wie Polygon und zkSync werden weiterhin eine entscheidende Rolle bei der Skalierbarkeit und Reduzierung der Transaktionskosten spielen.
Beam Chain wird die Effizienz der Ebene 1 verbessern, die Betriebskosten senken und die Sicherheit verbessern. Schicht 2 wird jedoch weiterhin den Benutzerverkehr und die Anwendungen verwalten und die Funktionalität von Schicht 1 ergänzen. Darüber hinaus könnte die Integration alternativer VMs in Schicht 1 die Interoperabilität zwischen Schicht 2 ermöglichen und so das Ökosystem von Ethereum optimieren und verfeinern.
Dies macht deutlich, dass es sich bei Beam Chain um einen ehrgeizigen Vorschlag handelt, der darauf abzielt, die Konsensschicht von Ethereum zu modernisieren, die neuesten Fortschritte in der Kryptographie zu integrieren und technische Ineffizienzen zu beheben. Obwohl es erhebliche Herausforderungen mit sich bringt, bieten Verbesserungen bei der Blockproduktion, der Absteckstruktur und der Kryptographie das Potenzial für ein schnelleres, sichereres und dezentraleres Netzwerk.
