Quando foi lançado pela primeira vez, o Ethereum era considerado a moeda alternativa (alt) à criptomoeda principal, o Bitcoin. Ao longo dos anos, a cadeia tem sido o lar de avanços tecnológicos em ascensão. Primeiro, foram os NFTs e seus vários mercados, e depois foi o De-Fi, que trouxe oportunidades de empréstimo, empréstimo e agricultura de rendimento aos usuários do Ethereum.

Cada alteração teve início como uma Proposta de Melhoria Ethereum, submetida por desenvolvedores ou membros da comunidade, para o crescimento da rede Ethereum.

As EIPs continuam a ser uma parte importante do desenvolvimento do Ethereum, com propostas aceites a serem adotadas e adicionadas ao roteiro da rede. Uma nova proposta, a Ethereum Beam Chain, tem chamado a atenção da comunidade com sua nova abordagem para o mecanismo de consenso e aceleração do desenvolvimento do roteiro.

O que é a cadeia Beam?

No evento Devcon de novembro realizado em novembro de 2024, Justin Drake, um pesquisador da Fundação Ethereum, propôs uma enorme reformulação da camada de consenso do Ethereum. Sua proposta, chamada de Ethereum Beam Chain, veio de uma observação de que a "ambição do roteiro Ethereum não correspondia ao ritmo de mudança na rede".

A estrada do Ethereum é uma lista de recursos implementados na rede Ethereum em um ritmo incremental e periódico, principalmente através de forks de rede. Um exemplo de um recurso agora no Ethereum que foi implementado a partir da estrada do Ethereum éa atualização da cadeia de Beacon, que alterou o mecanismo de consenso da rede deDe Prova de Trabalho(PoW) para Prova de Participação(PoS). No entanto, o problema com estas atualizações é que, ao ritmo atual, poderá demorar décadas para a comunidade desfrutar das funcionalidades maiores e mais importantes no roteiro do Ethereum.

Em resposta, Justin Drake criou o fork Beam, essencialmente uma forma de agrupar várias atualizações num único fork maior, permitindo que a rede Ethereum se equipare melhor com redes concorrentes com tecnologia mais avançada sendo introduzida na cadeia através deste Fork Beam. O Beam visa a camada de consenso e execução do Ethereum, propondo alterações na produção de blocos, staking e criptografia na rede.

Explicação da Beam Chain

Resumidamente, a cadeia beam é uma reescrita da camada de consenso que integra alguns dos maiores e mais recentes avanços na tecnologia blockchain na rede Ethereum. Com a cadeia beam, funcionalidades no roteiro que normalmente levariam décadas para serem concluídas são agrupadas em uma grande atualização que pode ser concluída e implementada até 2029 (4-5 anos). Duas equipas de desenvolvimento, a equipa ZIM e a Classe Lambda, já se comprometeram a construir a cadeia beam.

A proposta da cadeia beam inclui nove itens diferentes da estrada do Ethereum que são todos relevantes para a camada de consenso. Dos nove itens, cinco são alterações incrementais da estrada que normalmente teriam sido implementadas na estrada do Ethereum via um fork, enquanto os outros quatro são referidos como itens de grande importância que são melhor adequados para serem construídos do zero. A proposta da cadeia beam apresenta três principais áreas: produção de blocos, participação e criptografia.

Baldes da Beam Chain: Produção de Blocos

O balde de produção de blocos inclui três características monumentais: resistência à censura, validadores isolados e slots mais rápidos. Os dois primeiros são alterações incrementais.

Resistência à Censura

Na blockchain, resistência à censura refere-se à liberdade que um usuário em uma rede tem para transacionar sem confisco e imutabilidade das transações (ou seja, alteração de terceiros de transações concluídas). O processo de verificação da rede Ethereum inclui construtores que classificam transações e enviam blocos e propositores que selecionam quais blocos assinar e qual é o melhor para propor à cadeia. A estrutura atual do processo é altamente centralizada de tal forma que dá ao proponente a palavra final e deixa aberta a possibilidade de colaboração entre o proponente e o construtor para censurar transações e obter MEV.

A melhor solução para o problema agora adotada no roadmap da cadeia BEAM é o conceito de Listas de Inclusão Forçada (FOCIL) que ajuda a descentralizar o processo de produção de blocos, tornando necessário que cada validador verifique sua lista de inclusão agregada com a lista transmitida pelos membros do comitê de lista de inclusão.

Validadores Isolados

Validadores Isolados são outra característica relacionada ao MEV. O ponto é reduzir o nível de sofisticação necessário para validar transações na blockchain, melhorando assim a saúde da rede.

Slots mais rápidas

O tempo do slot do Ethereum é de 12 segundos e leva aproximadamente 15 minutos para que cada bloco atinja a finalidade. O impacto disso na rede é particularmente evidente quando se trata de aplicativos de grande escala e construção de rollups na rede. O Ethereum usa um conceito conhecido como Gasper para sua finalidade de slot único. E embora funcione, há espaço para melhorias. O algoritmo Gasper usa uma base de época para alcançar conectividade e, consequentemente, finalidade, pois cada slot deve ser considerado antes da segurança econômica.

A cadeia beam propõe um tempo de slot mais curto de 4 segundos que será alcançado através da pré-confirmação, uma funcionalidade que pode ser facilmente implementada na rede Ethereum mesmo tal como existe hoje. A pré-confirmação é basicamente um processo de blockchain que "garante" aos utilizadores que as suas transações serão incluídas no próximo slot, permitindo aos utilizadores receber a confirmação da transação muito mais rapidamente do que o tempo de slot usual.

Buckets da Beam Chain: Staking

O segundo item na proposta tem os seguintes elementos: emissão mais inteligente, validadores menores e finalização mais rápida. O foco aqui é otimizar a curva de emissão da rede e reduzir o requisito mínimo de participação para se tornar um validador. Como resultado, a saúde geral da rede aumenta e o objetivo de finalização mais rápida é alcançado com mais facilidade.

Buckets da Beam Chain: Criptografia

Este é o balde mais difícil, pois dois itens são sinalizados a vermelho como parte dos quatro principais itens de alto valor. As principais ideias aqui são a snarkificação do Ethereum e a resistência quântica.

A tecnologia Snark não é estranha para a indústria blockchain como um todo. Os projetos de Camada 2 têm aproveitado esta inovação há algum tempo, e redes maiores como o Ethereum estão atrasadas. O objetivo de Justin Drake, conforme declarado em sua proposta, é tornar o cliente de consenso mais eficiente usando a tecnologia ZK. A cadeia beam propõe substituir o processo de reexecução da cadeia de beacons do Ethereum para confirmar a raiz do estado resultante por um sistema de verificação alimentado pela tecnologia ZK. A ideia com este novo método é que os cálculos e os dados necessários para alcançar consenso na rede são fornecidos através de ZK, trazendo eficiência para o tamanho dos dados e escalabilidade da rede, sendo este último um problema com o qual o Ethereum tem lutado há muito tempo.

Finalmente, há segurança quântica. Ethereum atualmente usa assinaturas BLS para validar assinaturas como dados de atestação. O problema é que as assinaturas BLS usam curvas elípticas, que estão se tornando cada vez mais inferiores aos poderes computacionais dos computadores quânticos. E assim, o objetivo sob a proposta é alcançar algoritmos de assinatura resistente a quântica e o caminho a seguir é mais uma vez a tecnologia ZK.

Debates sobre o Cronograma de Implementação da Cadeia Beam

A grande ideia de Justin Drake traz grandes mudanças para a rede em relação à escalabilidade e segurança, mas não sem custos. A implementação proposta estabelece 2025 para acordo de especificações, 2026 para codificação de produção e os anos entre 2027 e 2029 para testes exaustivos.

Essencialmente, com a linha do tempo proposta, a implantação completa pode levar até 5 anos, sendo lançada publicamente em 2030. Críticos argumentam que isso fará com que a rede Ethereum fique ainda mais atrás de seus concorrentes. No entanto, os apoiadores da proposta consideram que a linha do tempo prolongada é necessária para uma atualização dessa magnitude.

Como irá a cadeia Beam impactar o Ethereum?

A Beam Chain é um hard fork que visa renovar a camada de consenso da Ethereum. As principais melhorias que pretende trazer para a Ethereum são escalabilidade e segurança, introduzindo um tempo de bloco mais rápido e finalidade, snarkificação de cadeia usando zkEVMs e resistência quântica e à censura.

Sem dúvida, a proposta da cadeia beam representa um passo significativo em direção à forma final da rede. Se aceite oficialmente, poderia trazer uma mudança significativa e duradoura para o estado da rede Ethereum.

Beam Chain vs. Beacon Chain

Lançada no final de 2020, a atualização da cadeia de beacons mudou significativamente a rede Ethereum, substituindo o mecanismo de consenso de prova de trabalho por um mecanismo de prova de participação mais rápido e menos dependente de energia.

Desde o primeiro lançamento público da proposta, os membros da comunidade começaram a comparar a cadeia beam com a atualização mais antiga da cadeia de beacons. Embora haja semelhanças, também existem grandes diferenças. A cadeia de beacons, que veio como parte da atualização de fusão, mudou toda a camada de consenso: os participantes e o processo de validação de transações em funcionamento. Enquanto a cadeia beam está, de fato, propondo mudanças na camada de consenso, as mudanças propostas não são tão drásticas.

A cadeia de faróis alterou os participantes do consenso, de mineradores de prova de trabalho para validadores de prova de participação, mas a cadeia de feixes pretende manter os validadores em ambos os lados do fork. O que a cadeia de feixes está propondo, em vez disso, é uma mudança nas regras, como as regras relacionadas aos números de slots e à finalidade das transações, bem como o requisito mínimo de aposta.

Conclusão

A Ethereum Beam Chain é uma proposta inovadora que visa reformular significativamente a camada de consenso da Ethereum. Ao integrar avanços como tempos de bloco mais rápidos, escalabilidade melhorada e segurança aprimorada através de zk-EVMs e resistência quântica, a Beam Chain procura impulsionar a Ethereum para uma nova era de desempenho e eficiência.