以太坊研究员Justin Drake在Devcon上发布了Beam Chain提案,旨在重新设计以太坊共识层,对Beacon Chain进行升级,最终推动以太坊愿景的实现。Beam Chain基于现有以太坊代币,不会发行新的代币或网络。
当前以太坊架构包含执行层、blob数据层和共识层。由于共识层不直接处理应用状态或数据,对其进行升级改造不会影响应用层的兼容性。Beacon Chain作为五年前的设计,已显老旧,且市场对MEV的理解也更加深入,SNARK技术的突破也为改进共识层提供了契机。
Beam Chain的目标涵盖区块生产、质押和密码学三个方面:
区块生产:提升抗审查性(如使用inclusion list)、将验证者与区块生产分离(Attester Proposer Separation和执行拍卖)、缩短slot时间至4秒,主要目标是解决MEV问题。
质押:改进发行曲线、降低质押门槛至1 ETH、实现单槽最终性。
密码学:使用zkVM实现链的snarkification、维护以太坊密码学的长期安全性、使用MinRoot VDF保持强随机性。
实现方式上,部分目标将逐步分叉实现,而一些需要系统性调整的部分则需整体同时完成。例如,snarkification需要对哈希函数、签名方式、序列化和Merkle化等进行调整,以满足零知识证明对数据格式化和状态验证的要求。
Beam Chain的最终目标是实现完全ZK化,即应用snark到整个共识层。然而,基础层面的计算、网络层、缓存管理和性能优化等部分将保持不变。代码将被编译成zkVM可执行的格式,zkVM验证状态转换的合法性并生成零知识证明。RISC-V是zkVM的行业标准。
聚合签名部分也将使用snark,实现后量子聚合签名,将多个签名压缩为一个证明,以提升效率。snark化的哈希函数技术进步使得这一目标成为可能。
snark化后,Beam Chain将压缩验证、存储、计算过程,使得libp2p、ssz、pyspec、protocolguild等基础设施得以应用。
时间规划方面,Justin计划在2025年制定规格,2026年构建,2027年进行测试。目前,Zeam lambda和Lambda两家团队愿意开发Beam Chain共识客户端。