إثيريوم 3.0: اقتراح Beam Chain يقود اختراق الأداء

اختتم مؤتمر Devcon لعام 2024 بنجاح في بانكوك، حيث قدم العديد من المشاريع في نظام إثيريوم البيئي أحدث تطوراتها وخططها خلال هذه الفترة، مما أدى إلى تقديم مجموعة من وجهات النظر والاتجاهات الجديدة لصناعة Web3 العالمية. ومن بين ذلك، كانت هناك اقتراح يسمى "إثيريوم 3.0" يلفت الانتباه بشكل خاص.

قدم الباحث في مؤسسة إثيريوم جاستن دريك خطة ترقية لطبقة التوافق تُعرف باسم Beam Chain. الفكرة الأساسية لهذه الخطة هي استخدام تقنية الإثباتات الصفرية المعرفة لتقليل العبء الحسابي وعبء التواصل على المُحققين، مما يقلل من عتبة الانضمام كمحقق. سيسمح ذلك بمزيد من المُحققين بالانضمام إلى الشبكة، مما يزيد من الأمان، ويقلل من الحسابات الزائدة، ويعزز الكفاءة العامة للشبكة. كما يأمل دريك في استغلال هذه الفرصة لحل الديون التقنية التاريخية في سلسلة Beacon، والاستعداد للتهديدات المحتملة من الحوسبة الكمومية في المستقبل.

هذا الاقتراح يتماشى مع خارطة الطريق The Verge التي طرحها فيتاليك بوتيرين سابقًا. تتضمن خارطة الطريق The Verge خطة لتحويل إثيريوم إلى Snark، تغطي طبقة الإجماع وطبقة التنفيذ. اعترف فيتاليك أن تحويل طبقة الإجماع يمثل تحديًا كبيرًا، ويتطلب تحسينًا مستمرًا في المستقبل. من هذا المنظور، يمكن اعتبار Beam Chain استجابة ملموسة حول كيفية تحقيق Snark في طبقة الإجماع.

تركز Beam Chain بشكل رئيسي على تحويل طبقة الإجماع. إن تحقيق Snark في طبقة الإجماع لا يعني أنه يجب إعادة تصميم جميع الأجزاء، بل يركز بشكل أساسي على جوهر سلسلة الكتل - دالة تحويل الحالة. بالنسبة لطبقة الإجماع، تتضمن دالة تحويل الحالة دوال التحويل لكل فترة زمنية، وكل كتلة، وكل حقبة. هذه الدوال تتعلق بتنفيذ خوارزمية الإجماع ومنطق Staking، واقتراح الكتل، والتحقق من نتائج طبقة التنفيذ، والتحقق من جذر شجرة Merkle، والتحقق من التوقيعات المتعلقة بالإجماع وتجميعها، وحساب الهاش، بالإضافة إلى عمليات التقديم والاسترداد.

من الجدير بالذكر أن إثيريوم أثناء دفعه لعملية تحويل طبقة الإجماع إلى Snark، لا يزال يعتبر اللامركزية والتنوع كهدفين رئيسيين. لذلك، لن يتم فرض استخدام خوارزميات وبروتوكولات ZK محددة، بل يُسمح للمقترحين باختيار ما يناسبهم.

تتمثل النقطة الأساسية في تحقيق فكرة Beam Chain في كيفية تحسين كفاءة الإثبات بشكل كبير، حيث يجب تقليل الوقت المطلوب للإثبات، والذي يصل حاليًا إلى عشرات أو حتى مئات الثواني، إلى مستوى الثواني. اقترح جاستين في ندوة حلًا باستخدام طريقة تسريع ASIC، يأمل في إكمال عملية إثبات المعرفة الصفرية بالكامل على الشريحة، وبالتالي زيادة وقت توليد الإثبات أكثر من عشرة أضعاف في السنوات القليلة القادمة، لتحقيق إثبات في الوقت الحقيقي.

بعض المؤسسات حققت تقدمًا ملحوظًا في هذا المجال. على سبيل المثال، استخدمت بعض المؤسسات منصات الأجهزة مثل GPU وFPGA وASIC لتسريع أنظمة ZK المتنوعة، حيث وصلت بعض العمليات الأساسية إلى نسبة تسريع تزيد عن مئة ضعف. في اتجاه AI+ZK، حققت بعض المؤسسات أيضًا اختراقًا في حسابات النماذج الكبيرة القابلة للتحقق، مما أدى إلى تقليل كبير في وقت إنشاء الرمز المميز الأول.

بالإضافة إلى ذلك، لمواجهة التهديد المحتمل للحواسيب الكمومية، قامت بعض المؤسسات بتطوير مكتبات تشفير تدعم خوارزميات ما بعد الكم المعتمدة على معايير NIST المتعددة، ومن خلال تحسين عملية الإجماع وقراءة الذاكرة، يمكن أن تصل TPS للكتل المقاومة للكم إلى حوالي 50٪ من سلسلة الكتل الأصلية.

إن اقتراح Beam Chain بلا شك سيقود المجتمع إلى المزيد من التركيز على تحسين طبقة الإجماع، مما قد يحفز المزيد من الأفكار الابتكارية. مع التقدم المستمر في تحويل طبقة الإجماع وطبقة التنفيذ إلى Snark، ستكتمل تدريجياً خريطة طريق Snark لإثيريوم، مما سيعزز بشكل كبير من قابلية التوسع ودرجة اللامركزية لإثيريوم.

من المتوقع أنه مع تقدم اقتراح Beam Chain، ستلعب الآلات الافتراضية المعتمدة على تقنية إثبات المعرفة الصفرية دورًا متزايد الأهمية في نظام إثيريوم البيئي. من خلال إدخال إثبات SNARK والتشفير بعد الكم، مع الجمع بين عتبة رهن أقل وزمن تأكيد الكتل أسرع، من المتوقع أن يجلب Beam Chain ل إثيريوم مزيدًا من اللامركزية وأداء أعلى، مما يدفع نظام إثيريوم البيئي نحو مرحلة جديدة من التطور.