Ethereum 3.0: Proposal Beam Chain Memimpin Terobosan Performa

Konferensi Devcon 2024 di Bangkok telah berhasil ditutup, banyak proyek dalam ekosistem Ethereum telah merilis kemajuan dan rencana terbaru selama periode ini, membawa serangkaian pandangan dan tren baru untuk industri Web3 global. Di antaranya, sebuah proposal yang bernama "Ethereum 3.0" sangat mencolok.

Peneliti dari Ethereum Foundation, Justin Drake, mengusulkan sebuah skema peningkatan lapisan konsensus yang disebut Beam Chain. Inti dari skema ini adalah memanfaatkan teknologi bukti nol untuk mengurangi beban komputasi dan komunikasi para validator, sehingga menurunkan ambang batas untuk menjadi validator. Ini akan memungkinkan lebih banyak validator untuk bergabung dengan jaringan, meningkatkan keamanan, mengurangi komputasi redundan, dan meningkatkan efisiensi jaringan secara keseluruhan. Drake juga berharap dapat memanfaatkan kesempatan ini untuk menyelesaikan utang teknis sejarah di Beacon Chain dan mempersiapkan untuk ancaman komputasi kuantum yang mungkin muncul di masa depan.

Usulan ini sejalan dengan peta jalan The Verge yang sebelumnya diajukan oleh Vitalik Buterin. Peta jalan The Verge mencakup rencana untuk melakukan modifikasi Snark pada Ethereum, yang meliputi lapisan konsensus dan lapisan eksekusi. Vitalik mengakui bahwa modifikasi lapisan konsensus adalah tantangan besar yang perlu dioptimalkan terus-menerus di masa depan. Dari sudut pandang ini, Beam Chain dapat dipandang sebagai respons konkret tentang bagaimana mewujudkan Snark pada lapisan konsensus.

Beam Chain terutama berfokus pada transformasi lapisan konsensus. Mewujudkan Snarkisasi pada lapisan konsensus tidak berarti harus melakukan transformasi pada semua bagian, tetapi terutama ditujukan pada inti blockchain — fungsi transisi status. Untuk lapisan konsensus, fungsi transisi status mencakup fungsi transisi untuk setiap slot waktu, setiap blok, dan setiap epoch. Fungsi-fungsi ini melibatkan pelaksanaan algoritma konsensus dan logika Staking, usulan blok, verifikasi hasil lapisan eksekusi, verifikasi akar pohon Merkle, verifikasi dan agregasi tanda tangan konsensus, perhitungan hash, serta operasi staking dan penebusan.

Perlu dicatat bahwa Ethereum, dalam memajukan Snarkisasi lapisan konsensus, tetap menjadikan desentralisasi dan keberagaman sebagai tujuan utama. Oleh karena itu, tidak akan ada kewajiban untuk menggunakan algoritma dan protokol ZK tertentu, melainkan memungkinkan para pengusul untuk memilih secara mandiri.

Inti dari tantangan untuk merealisasikan konsep Beam Chain adalah bagaimana secara signifikan meningkatkan efisiensi bukti, mengurangi waktu bukti yang saat ini memerlukan puluhan bahkan ratusan detik menjadi tingkat detik. Justin mengusulkan solusi menggunakan metode akselerasi ASIC dalam sebuah seminar, berharap untuk menyelesaikan seluruh proses mesin virtual bukti nol pengetahuan di chip, sehingga dalam beberapa tahun ke depan, waktu pembuatan bukti dapat ditingkatkan lebih dari sepuluh kali lipat dan mencapai bukti waktu nyata.

Beberapa lembaga telah mencapai kemajuan signifikan dalam hal ini. Misalnya, beberapa lembaga memanfaatkan platform perangkat keras seperti GPU, FPGA, dan ASIC untuk mempercepat berbagai sistem ZK, dengan beberapa operator inti mencapai rasio percepatan lebih dari seratus kali. Dalam arah AI+ZK, juga ada lembaga yang telah mencapai terobosan dalam komputasi yang dapat diverifikasi pada model besar, yang secara signifikan memperpendek waktu pembuatan token pertama.

Selain itu, untuk menghadapi potensi ancaman dari komputer kuantum, beberapa lembaga juga mengembangkan pustaka kriptografi yang mendukung berbagai algoritma pasca-kuantum yang sesuai dengan standar NIST, dan melalui pengoptimalan proses konsensus serta pembacaan memori, TPS dari blockchain yang tahan kuantum dapat mencapai sekitar 50% dari rantai aslinya.

Usulan Beam Chain jelas akan menarik lebih banyak perhatian komunitas terhadap transformasi lapisan konsensus, dan diharapkan akan memicu lebih banyak ide inovatif. Dengan kemajuan Snarkisasi pada lapisan konsensus dan lapisan eksekusi, peta jalan Snarkisasi Ethereum akan secara bertahap diselesaikan, yang akan secara signifikan meningkatkan skalabilitas dan tingkat desentralisasi Ethereum.

Dapat diperkirakan, seiring dengan kemajuan proposal Beam Chain, mesin virtual berbasis teknologi bukti nol pengetahuan akan memainkan peran yang semakin penting dalam ekosistem Ethereum. Dengan memperkenalkan bukti SNARK dan kriptografi pasca-kuantum, serta menggabungkan ambang taruhan yang lebih rendah dan waktu konfirmasi blok yang lebih cepat, Beam Chain diharapkan dapat membawa desentralisasi yang lebih kuat dan kinerja yang lebih tinggi bagi Ethereum, mendorong ekosistem Ethereum menuju tahap perkembangan baru.