إثيريوم الإجماع层大革新：Beam Chain带来五大变革

إثيريوم بدأت من إثبات العمل PoW، وانتقلت بنجاح إلى إثبات الحصة PoS في عام 2021. ومع ذلك، يعتقد الباحثون الرئيسيون في إثيريوم أنه على الرغم من أن تأثير سلسلة الإشارة في البداية كان ملحوظًا، إلا أنه تم تراكم بعض "ديون التقنية" على مدى السنوات الخمس الماضية، ولم يتمكن تصميمها من الاستفادة الكاملة من تقنيات الأنظمة اللامركزية المتقدمة، مثل الإثباتات صفرية المعرفة. لذلك، تحتاج طبقة الإجماع في إثيريوم إلى تحديث كبير.

في مؤتمر المطورين الأخير، اقترح باحثو إثيريوم مشروعًا يسمى "Beam Chain"، يهدف إلى إصلاح شامل لطبقة الإجماع في إثيريوم. هذه جزء من خطة تطوير إثيريوم طويلة الأمد، تهدف إلى استغلال الإنجازات الحالية في علم التشفير المعرفي الصفري بشكل كامل، مما يعزز بشكل كبير من قابلية التوسع والأداء للشبكة بدون إطلاق شبكة جديدة. لا شك أن هذا سيكون أحد التحديثات الأكثر أهمية لإثيريوم في السنوات الثلاث إلى الخمس القادمة.

من الجدير بالذكر أن Beam Chain ليست بلوكتشين جديدة بالمعنى الحرفي، بل هي بنية تحتية جديدة تم بناؤها داخل شبكة إثيريوم الرئيسية. ستؤدي إلى تحسين كبير في سرعة وأمان وكفاءة المعاملات على الشبكة الرئيسية. هناك وجهات نظر تسيء فهم Beam Chain على أنها إثيريوم 3.0، بينما هي في الواقع تعالج فقط مشكلة طبقة الإجماع ولا تتعلق بتغييرات في طبقة البيانات أو طبقة التنفيذ.

تشمل خمسة تغييرات رئيسية في Beam Chain:

1. تأكيد كتلة أسرع: تحقيق زمن فتحة 4 ثوانٍ ونهائية فتحة واحدة
2. الحفاظ على اللامركزية: الحفاظ على مستوى اللامركزية الحالي أو تحسينه
3. خفض عتبة التحقق: تقليل متطلبات التحصيص من 32 ايثر إلى 1 ايثر
4. حماية المستخدمين العاديين: القضاء على MEV القائم على إعادة تجميع الكتل
5. نحو المستقبل: توفير قدرة مقاومة الكم لشبكة إثيريوم

فكرة وترتيب ترقية Beam Chain

1. زيادة إنتاج الكتل

• زيادة السعة: يزيد Beam Chain من إنتاج الكتل إلى ثلاثة أضعاف المستويات الحالية، مما يعزز قدرة معالجة المعاملات على إثيريوم.
• تعزيز القدرة على مقاومة الرقابة: إدخال آلية FOCIL (قائمة الإدراج الإجباري للاختيار المنقسم) لضمان عدم سهولة استبعاد المعاملات بشكل ضار.
• تنفيذ المزادات وعزل المدققين: من خلال تنفيذ المزادات، يتم تحقيق عزل المدققين، مما يعزز الأداء واللامركزية، وفي نفس الوقت يقلل من تأثير MEV على المستخدمين.
• تسريع الحسم النهائي: تحقيق الحسم النهائي في فترة زمنية واحدة ووقت كتلة 4 ثوانٍ، تسريع سرعة تأكيد المعاملات، وزيادة كفاءة الشبكة.

في المستقبل، لن تحتاج البورصات بعد الآن إلى انتظار تأكيدات من عدة كتل، يمكن أن تكتمل التأكيدات بكتلة واحدة فقط.

2. تحسين آلية الرهن

• تحسين نموذج المكافآت: تعديل نموذج إصدار مكافآت المدققين لزيادة عائدات الرهن.
• خفض متطلبات الرهن: يحتاج المدققون المستقلون فقط إلى رهن 1 ايثر، وهو أقل بكثير من العتبة الحالية البالغة 32 ايثر، مما يجعل الرهن المستقل أكثر شيوعًا.

تعود هذه الخطوة الرائدة إلى تطبيق تقنية المعرفة الصفرية، مما يسمح لإثيريوم بتسريع العمليات مع استيعاب المزيد من العقد للمشاركة في الإجماع، مع الحفاظ على عتبة الأجهزة دون تغيير نسبي، مما أدى إلى اختراق ناجح مثلث الاستحالة في التخزين.

3. تعزيز الأمان

• إدخال تشفير ما بعد الكم: تنفيذ تقنيات تشفير مقاومة للكم، لحماية الشبكة من تهديدات الحوسبة الكمومية المستقبلية.
• دمج إثبات المعرفة الصفرية: من خلال zkSNARK و zkVM مع إثيريوم، يعزز الخصوصية، والقابلية للتوسع، والأمان.
• سلسلة الكتل التي تم تحويلها إلى SNARK: استخدام تقنية RISC-V لتحويل سلسلة الكتل إلى SNARK، مما يزيد من كفاءة توليد الإثبات وقابلية التوسع.
• تعزيز العشوائية: إدخال آلية عشوائية قوية لضمان نزاهة العمليات الشبكية الرئيسية (مثل اختيار الموثقين).
• تقليل مخاطر MEV: من خلال تعزيز القدرة على مقاومة المراجعة، الحد من الهجمات الشطائرية وغيرها من سلوكيات التحكيم الآلي.

4. طريقة العمل

منذ أن تم تحديد تصميم طبقة الإجماع الحالية لإثيريوم، حقق علماء التشفير اختراقات كبيرة في مجال SNARK. من خلال تحويل وظيفة تحويل حالة إثيريوم إلى SNARK، تم تحقيق زمن فتحة 4 ثوانٍ و نهائية فتحة واحدة. هذا لم يحسن فقط تجربة معاملات L1، بل قلل أيضًا من ديون التكنولوجيا في طبقة الإجماع من خلال القضاء على استراتيجيات إعادة تجميع الكتل عن بُعد.

ستعمل Beam Chain على تعزيز ترقية إثيريوم من عدة جوانب如下:

• الاستفادة من تقنية الشظايا لزيادة سرعة المعالجة: تقسيم البيانات إلى أجزاء أصغر، مما يتيح المعالجة المتوازية للعديد من المعاملات.
• تحقيق الأمان ضد الحوسبة الكمومية: استخدام تقنيات التشفير المتطورة لضمان أمن الشبكة ضد تهديدات الحوسبة الكمومية في المستقبل.
• تكامل مع خارطة طريق إثيريوم: تعتبر شبكة Beam جزءًا مهمًا من خارطة طريق توسعة وتحسين أمان إثيريوم في السنوات الخمس القادمة.

5. أهمية كبيرة

تعتبر Beam Chain ضرورية لتعزيز قدرة إثيريوم على معالجة التطبيقات اللامركزية المتزايدة التعقيد. ستحسن القابلية للتوسع، وتقلل من تكاليف المعاملات، وتعزز الأمان العام، مما يمكّن الشبكة من دعم المزيد من المستخدمين والتطبيقات المعقدة.

تسمح إثباتات SNARK للمدققين العاديين باستخدام أجهزة قياسية لتحقيق مزايا الأداء. مع انخفاض عتبة المشاركة وزيادة أداء الشبكة، ستزداد درجة اللامركزية لمجتمع مدققي إثيريوم.

على الرغم من أن تنفيذ Beam Chain لا يزال يحتاج إلى بعض الوقت، إلا أنه يضع الأساس للتطور طويل الأجل لإيثيريوم. إذا حصل على دعم كافٍ من المجتمع، قد يبدأ المطورون في وضع المعايير اعتبارًا من العام المقبل، وكتابة كود الإنتاج في عام 2026، وإجراء اختبارات في عام 2027، وأخيرًا نشره بأمان على شبكة إيثيريوم الرئيسية.

بشكل عام، قامت Beam Chain بحل "دين التكنولوجيا" الماضي من خلال مسار ZK، مع الحفاظ على اللامركزية العالية لإيثريوم، بينما حسنت بشكل كبير من وظائف L1 الخاصة بها. ستضمن الحلول طويلة الأجل، مثل المقاومة الكمومية التي أدخلت بفكرة جديدة، أن تبقى إيثريوم آمنة وفعّالة وقابلة للتكيف لعقود قادمة، مما يمهد الطريق للابتكارات المستقبلية.

إثيريوم تواصل القيام بخطط طويلة الأمد، وهذا ليس فقط خبرًا مثيرًا لصناعة البلوك تشين، بل لجميع مجالات التكنولوجيا أيضًا. وهذا يوفر لنا أساسًا قويًا للحفاظ على موقف متفائل تجاه إثيريوم في بيئة السوق المزدهرة الحالية.