작성자: Tia, Techub News
어제 태국 데브콘 메인스테이지에서 이더리움 연구원 저스틴 드레이크(Justin Drake)가 연설 형식으로 빔 체인 제안 출시를 완료했습니다. Beam Chain은 Ethereum의 합의 계층을 재설계하려는 Justin의 제안입니다. 이 제안은 Ethereum의 궁극적인 비전을 향해 나아가기 위한 Beacon Chain의 추가 업그레이드입니다. 이 기사에서는 빔 체인 제안 개선 목표와 관련 기술 구현에 대한 간략한 개요를 제공합니다.
합의 레이어를 재설계하더라도 Beam Chain은 여전히 이더리움 토큰을 사용하며 새로운 토큰이나 새로운 네트워크를 발행하지 않을 것입니다.
빔 체인을 제안하는 이유는 무엇입니까?
Ethereum에는 실행 계층, Blob 데이터 계층 및 합의 계층의 세 가지 계층이 있습니다. 실행 레이어는 트랜잭션을 처리하고 스마트 계약을 실행하며 애플리케이션의 상태와 로직을 직접 관리하는 이더리움의 일부입니다. Blob 데이터 계층은 애플리케이션에 필요한 장기 데이터 저장과 관련된 대량의 데이터 저장을 담당합니다. 이 두 레이어는 애플리케이션과 직접 상호 작용하는 레이어이며 모든 변경 사항은 이러한 레이어의 호환성에 직접적인 영향을 미칩니다.
합의 계층은 주로 전체 네트워크 노드 간의 데이터 합의를 보장하는 역할을 담당하며 애플리케이션의 상태나 데이터를 직접 처리하지 않습니다. 이러한 간접적인 방법을 사용하면 애플리케이션에 직접적인 영향을 주지 않고 혁신과 업그레이드를 상대적으로 쉽게 도입할 수 있습니다. 따라서 빔 체인 제안과 같은 합의 계층 개선은 프런트 엔드 애플리케이션 계층의 호환성을 파괴하지 않고 혁신의 여지를 제공할 수 있습니다.
게다가 비콘 체인은 설계한 지 5년이 되어서 이미 너무 낡았습니다. 5년이 지나자 시장은 비콘 체인의 일부 실수를 완전히 이해했으며 MEV에 대한 이해도 깊어졌습니다. 이는 SNARK 기술의 획기적인 발전과 일치하여 이더리움 합의 레이어에 대한 일련의 수리가 이루어졌습니다.
빔체인이 이루고자 하는 것
목표는 블록 생성, 스테이킹, 암호화의 세 부분으로 나눌 수 있습니다.
주로 MEV와 관련된 블록 생성에는 세 가지 목표가 있습니다. 하나는 검열 저항을 높이기 위해 포함 목록을 사용하는 것이고, 다른 하나는 입증인 제안자 분리 및 경매 실행을 사용하여 검증자를 블록 생성에서 격리하는 것입니다. 슬롯 시간을 4초로 줄입니다.
스테이킹 부분의 목표는 현재 발행 곡선을 개선하고 스테이킹 임계값을 32ETH에서 1ETH로 낮추며 단일 슬롯 최종성의 신속한 최종성을 달성하는 것입니다.
암호화 부분의 목표는 zkVM 및 기타를 사용하여 체인의 스나크화를 달성하고, Ethereum 암호화의 보안을 유지하여 수십 년 또는 수세기 동안 지속될 수 있도록 하고 MinRoot VDF 및 기타를 사용하여 강력한 무작위성을 유지하는 것입니다.
이러한 목표를 달성하는 방법과 관련하여 Justin은 이러한 목표를 두 가지 범주로 나누었습니다. 녹색 부분은 점진적인 포크 형태로 완성되어야 하며, 빨간색 부분은 전체적으로 동시에 완성되어야 합니다.
snarkifacation(zk-SNARKs 기술을 사용하여 데이터 또는 계산 증명)을 예로 들면, 실시간 증명(실시간 증명)을 달성하려면 해시 함수, 서명 방법을 포함하여 시스템에서 일부 구조적 조정을 수행해야 합니다. 직렬화 및 Merkleization의 변경. 서명 방법은 검증을 신속하게 생성하고 완료할 수 있어야 하며 복잡한 데이터 구조가 노드 간에 전송 및 저장될 수 있도록 직렬화되어야 하며 직렬화된 데이터는 요구 사항을 충족하기 위해 Merkle Tree에서 처리됩니다. 증명에는 검증 가능한 데이터 형식화 및 변환은 물론 상태에 대한 효율적인 검증도 필요합니다.
ZK 기반 빔 체인
과거 이더리움 합의는 POW에서 POS로 변경되었으며 Beam Chain 메커니즘에서는 합의가 더욱 업데이트될 예정입니다. 완전한 ZK 기반, 즉 스나크가 전체 합의 레이어에 적용됩니다.
체인 스나키피케이션
스나키화된 부분은 상태 전환에만 존재하지만 일부 기본 수준 계산(트랜잭션 또는 상태 전환을 처리하기 전에 합의 메커니즘에 의해 수행되는 논리적 계산), 네트워크 계층(노드 간 통신 및 데이터 전송), 캐시 관리 및 성능이 있다는 점을 강조해야 합니다. 최적화는 변경되지 않고 ZK의 영향을 받지 않습니다.
Beam Chain의 구현 코드(예: Go 또는 Rust로 작성된 Beam Chain의 핵심 로직 및 합의 알고리즘 코드)에 대해 수행해야 할 작업은 해당 코드를 zkVM이 이해할 수 있는 형식으로 변환하는 것입니다. 빔 체인의 구현 코드가 zkVM 코드 형식으로 컴파일된 후 zkVM은 이러한 코드를 실행하고, 블록체인의 외부 입력을 읽고, 상태 전환 프로세스의 적법성을 확인하고, 영지식 증명을 생성할 수 있습니다.
zkVM은 영지식 증명 검증을 위해 특정 형식의 코드를 이해하는 영지식 가상 머신을 실행하는 환경입니다. 코드를 zkVM 실행 가능 형식으로 컴파일하는 과정에는 고급 언어(예: Go 또는 Rust)를 낮은 수준의 중간 형식(예: RISC-V 명령어 세트)으로 변환한 다음 이를 zkVM에서 실행하는 작업이 포함될 수 있습니다.
현재 RISC-V는 zkVM의 업계 표준이 되었습니다. 현재 Risc-v zkVM을 제공하는 회사는 7개입니다.
증명 스나 키화
스나크를 사용하는 또 다른 부분은 집계 서명(집계 가능한 서명)입니다. 이는 여러 검증자와 증인(증명자)의 서명을 압축하는 프로세스로, 다수의 서명을 검증 가능한 단일 증명으로 집계합니다.
우리는 포스트퀀텀 집계 서명 보안(양자 공격에 대한 저항성)을 원하므로 여기에 해시 함수가 사용될 것으로 예상됩니다. 해시 함수는 양자 이후 보안 수준을 가지며 암호화를 구축하기 위한 암호화 시스템의 기본 구성 요소 또는 기본 모듈로 사용할 수 있습니다. 해시 기반 스나크를 사용하면 수천 개의 서명을 하나의 증거로 압축할 수 있습니다. 이것이 포스트퀀텀 집계 서명입니다. 또한 이러한 종류의 포스트 퀀텀 집계 서명은 무한 재귀적입니다. 기존 BLS 서명 집계와 비교하여 더 높은 압축 효율성을 달성하기 위해 여러 집계 서명을 지속적으로 중첩하고 집계할 수 있습니다.
지난 몇 달 동안 스나크 기반 해시 함수 기술이 크게 향상되어 노트북에서 빠르게 증거를 생성하고 초당 약 200만 개의 해시 작업을 완료할 수 있게 되었습니다. 이러한 성능 혁신은 포스트 양자 보안 집계 서명 체계를 현실적으로 더욱 실용적으로 만들어 효율적인 양자 저항 암호화 가능성을 제공합니다.
뿐만 아니라, 스나크드 빔 체인은 원래의 복잡한 검증, 저장, 계산 과정을 압축하여 비콘에서 직접 사용할 수 없었던 libp2p, ssz, pyspec, 프로토콜 길드 등 일련의 인프라 구현을 가능하게 합니다. 체인.
타임라인 계획
타임라인 계획 측면에서 저스틴은 2025년 사양 개발, 2026년 구축, 2027년 테스트를 계획하고 있다. 현재 Beam Chain 합의 클라이언트를 개발하려는 두 팀이 있습니다. 하나는 인도의 Zeam Lambda이고 다른 하나는 남미의 Lambda입니다.
