Ethereum 3.0: La propuesta Beam Chain abre un nuevo capítulo en la actualización de la capa de consenso

La conferencia Devcon 2024 concluyó exitosamente en Bangkok, atrayendo a numerosos participantes del ecosistema Ethereum. Durante el evento, varios proyectos presentaron sus últimos avances, aportando una serie de nuevas ideas y tendencias a la industria global de Web3.

Uno de los aspectos más destacados es la propuesta Beam Chain presentada por Justin Drake, investigador de la Fundación Ethereum, que ha sido denominada "Ethereum 3.0" en la industria. El concepto central de este plan de actualización de la capa de consenso es utilizar la tecnología de pruebas de conocimiento cero para reducir los costos de computación y comunicación de los nodos de validación, lo que a su vez disminuye la barrera de entrada para convertirse en un validador. Esto ayudará a atraer a más validadores a la red, mejorando la seguridad, reduciendo la computación redundante y aumentando la eficiencia general. Además, Drake espera aprovechar esta oportunidad para abordar la deuda técnica histórica en la cadena Beacon y prepararse para las futuras demandas de seguridad cuántica que puedan surgir.

La propuesta de Beam Chain se puede ver como una respuesta concreta al trabajo de SNARKification (pruebas de conocimiento cero) propuesto anteriormente por Vitalik en la hoja de ruta de The Verge. La hoja de ruta de The Verge sugiere realizar una transformación de pruebas de conocimiento cero en la capa de consenso y en la capa de ejecución de Ethereum. Vitalik también ha reconocido recientemente que la transformación de la capa de consenso es un gran desafío que requiere optimización y reflexión continua.

Beam Chain se centra en la transformación de la capa de consenso, pero eso no significa que se deba transformar todas las partes. El núcleo de la blockchain es la función de transición de estado, por lo que solo es necesario realizar una prueba de conocimiento cero de la función de transición de estado. Para la capa de consenso, la función de transición de estado incluye principalmente la función de transición para cada intervalo de tiempo, cada bloque y cada epoch. Estas funciones involucran la ejecución del algoritmo de consenso y la lógica de Staking, la propuesta de bloques, la verificación de resultados de la capa de ejecución, la verificación de la raíz del árbol de Merkle, la verificación y agregación de firmas de consenso, el cálculo de hash, así como las operaciones de staking y redención que implican el acceso al estado de almacenamiento de cuentas.

Es importante destacar que, en el proceso de prueba de conocimiento cero en la capa de consenso, Ethereum sigue priorizando la descentralización y la diversidad. Por lo tanto, no se requerirá el uso de algoritmos y protocolos de prueba de conocimiento cero específicos, sino que será una elección del proponente.

El principal desafío para lograr la concepción de Beam Chain radica en cómo mejorar significativamente la eficiencia de la prueba, reduciendo el tiempo de prueba actual, que requiere decenas o incluso cientos de segundos, a un nivel de segundos. Justin propuso en un seminario de ZK en septiembre de este año la idea de utilizar métodos de aceleración ASIC, es decir, completar todo el proceso desde la generación de pruebas hasta la verificación en chips dedicados, con la esperanza de aumentar el tiempo de generación de pruebas más de diez veces en los próximos años y lograr pruebas en tiempo real.

Con la propuesta de Beam Chain, se espera que haya más atención e innovación centradas en la transformación de la capa de consenso. La prueba de conocimiento cero de la capa de consenso y la capa de ejecución completará la prueba de conocimiento cero de Ethereum en su conjunto, lo que hará una contribución significativa a su escalabilidad y descentralización. Al mismo tiempo, las máquinas virtuales basadas en tecnología de prueba de conocimiento cero se espera que desempeñen un papel más central en el ecosistema de Ethereum.

Al introducir pruebas SNARK y criptografía post-cuántica, junto con un umbral de participación más bajo y un tiempo de confirmación de bloques más rápido, Beam Chain tiene el potencial de traer una mayor descentralización y un rendimiento superior a Ethereum. La promoción de esta propuesta impulsará al ecosistema de Ethereum hacia una nueva etapa de desarrollo, señalando la dirección para el futuro del desarrollo de la tecnología blockchain.