Beam Chain: Hướng phát triển mới của Ethereum trong tương lai

Hội nghị Devcon 2024 vừa kết thúc diễn ra tại Bangkok, thu hút nhiều người tham gia từ hệ sinh thái Ethereum. Trong thời gian hội nghị, nhiều dự án đã công bố những tiến triển mới nhất, mang đến những quan điểm và xu hướng mới cho lĩnh vực Web3 toàn cầu.

Điều đáng chú ý nhất là đề xuất nâng cấp lớp đồng thuận Beam Chain do nhà nghiên cứu Justin Drake của Quỹ Ethereum đưa ra, được cộng đồng gọi là "Ethereum 3.0". Ý tưởng cốt lõi của đề xuất này là sử dụng công nghệ chứng minh không kiến thức để giảm bớt gánh nặng tính toán và giao tiếp của người xác thực, hạ thấp rào cản để trở thành người xác thực, từ đó thu hút nhiều người xác thực hơn tham gia vào mạng lưới, nâng cao tính an toàn và hiệu quả tổng thể, đồng thời giảm thiểu sự dư thừa tính toán. Drake cũng hy vọng nhân cơ hội này để giải quyết nợ kỹ thuật trong Beacon Chain và chuẩn bị cho những nhu cầu có thể xuất hiện trong tương lai về chống lại tính toán lượng tử.

Đề xuất này phù hợp với những ý tưởng về việc Snark hóa Ethereum trong lộ trình The Verge mà Vitalik đã đưa ra trước đó. Vitalik từng nói rằng việc cải cách lớp đồng thuận là một công việc đầy thử thách và cần tối ưu hóa liên tục. Beam Chain có thể được xem như là một phản hồi đối với thách thức này.

Beam Chain chủ yếu tập trung vào việc cải cách lớp đồng thuận, cụ thể là biến đổi hàm trạng thái của lớp đồng thuận thành dạng Snark. Điều này bao gồm hàm trạng thái cho mỗi khe thời gian, mỗi khối và mỗi chu kỳ. Những hàm này liên quan đến việc thực thi thuật toán đồng thuận và logic đặt cọc, đề xuất khối, xác minh kết quả của lớp thực thi, xác minh gốc cây Merkle, xác minh và tổng hợp chữ ký đồng thuận, tính toán băm cũng như các hoạt động đặt cọc và rút tiền. Đáng chú ý, Ethereum vẫn coi việc phi tập trung và sự đa dạng là mục tiêu hàng đầu, do đó không yêu cầu bắt buộc sử dụng các thuật toán và giao thức ZK cụ thể, mà cho phép các đề xuất tự do lựa chọn.

Điểm khó khăn cốt lõi trong việc hiện thực hóa ý tưởng Beam Chain là làm thế nào để giảm thời gian chứng minh hiện tại cần đến hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm giây xuống còn cấp giây. Justin đã đưa ra đề xuất sử dụng phương pháp tăng tốc ASIC trong một hội thảo ZK gần đây, hy vọng hoàn thành toàn bộ quy trình máy ảo chứng minh không kiến thức trên chip, nhằm tăng gấp mười lần thời gian tạo chứng minh trong vài năm tới, đạt được chứng minh thời gian thực.

Với việc đề xuất Beam Chain, dự kiến sẽ dẫn dắt cộng đồng chú ý nhiều hơn đến việc cải cách lớp đồng thuận, mang lại nhiều ý tưởng đổi mới hơn. Việc Snark hóa lớp đồng thuận và lớp thực thi sẽ cùng nhau hoàn thành mục tiêu cuối cùng của việc Snark hóa Ethereum, đóng góp quan trọng cho việc nâng cao khả năng mở rộng và phi tập trung.

Bằng cách giới thiệu chứng minh SNARK và mật mã hậu lượng tử, kết hợp với ngưỡng đặt cọc thấp hơn và thời gian xác nhận khối nhanh hơn, Beam Chain hy vọng sẽ mang lại sự phi tập trung mạnh mẽ hơn và hiệu suất cao hơn cho Ethereum. Hướng phát triển này sẽ thúc đẩy máy ảo dựa trên công nghệ chứng minh không kiến thức đóng vai trò cốt lõi trong hệ sinh thái Ethereum, mở ra những con đường mới cho sự phát triển trong tương lai.