一文看懂Beam Chain的9大升級

作者：Jarrod Watts，Abstract开發者關系工程師；作者：金色財經xiaozou

Beam Chain是Devcon峰會的最重磅公告，引入了對以太坊的9大升級。但大多數人對這些升級還不太理解，而本文將幫助你更好地理解這9項升級。

Beam Chain是Justin Drake的重新設計以太坊共識層（CL）提案。在深入研究具體升級之前，我們先來簡單看一下以太坊共識層實際上是什么。

每個以太坊節點都運行兩個組件：執行客戶端和共識客戶端。

共識客戶端被節點用來“同意”區塊鏈中的下一個區塊是什么。你可以質押32個ETH來添加第三個組件——一個validator（驗證者/器），通過權益證明算法提議新區塊從而獲得獎勵。

那么爲什么以太坊共識層需要重新設計呢？

目前CL有幾個問題：

• 它已經問世5年了——面臨技術債務，而且沒有使用ZK proof（零知識證明）等最新的創新技術。

• 這是一次執行升級和清理以太坊技術債務的機會。

這9項升級可分爲3類：

1/區塊生產

2/質押

3/加密

接下來，我將分別對各升級進行總結。

升級1：抗審查性

當前的區塊生產非常集中。兩大區塊builder——Beaver Build和Titan Build——幾乎包攬了所有以太坊區塊：

這些builder是以這樣一種方式創建區塊的——以MEV的形式最大化他們的利潤；在它們生產的區塊中任意包含、排除或重新排序交易。

今天，如果你的交易不利於這兩大區塊builder，他們可能會選擇將你的交易從區塊中排除，審查你的交易。

在EIP-7805中提出的這項升級，通過允許驗證者從內存池中選擇交易並通過包含列表（ILs）強制包含它們，從而增加了以太坊的抗審查性，builder必須遵循規則才能讓他們的區塊被網絡包含。

在Beam Chain升級中，每個slot的16個驗證者將構建一個必須被區塊構建者包含的交易列表，這就意味着區塊構建者不再具有審查交易的能力。

升級2：隔離驗證

Attester Proposer Separation（APS）將見證和提議分離，例如執行拍賣。

雖然驗證者可以自己構建交易塊，但大多數驗證者使用所謂的“MEV boost”將區塊構建交給其他人（通常是Beaver Builder或Titan build），由後者向驗證者支付費用。

這兩方被稱爲：

-見證者（驗證者）

-提議者（區塊構建者）

如今兩者之間相分離——即驗證者接受來自提議者的區塊，然而，它是通過可信的中間relayer（中繼器）集中的。

像Flashbots這樣的relayer充當“中間人”，促進欲出售區塊的驗證者與欲創建盈利區塊的區塊構建者之間的交易。

APS是這樣一種升級：以去中心化方式將驗證者和提議者之間的這種分離添加或“嵌入”到以太坊中；降低Flashbots等relayer的中心化風險。

實現這種分離的一種方式是執行拍賣；一個任何人都可以購买ticket的系統，從而讓他們有機會贏得創建未來區塊的權利。

升級3：更快的slots

在Beam Chain上，slots將從12秒變爲4秒。

Slots是指驗證者可以提議一個新區塊並得到其他驗證者同意的一段時間。

更快速的slots意味着更快的交易最終確定性和更高的交易吞吐量。

升級4：更智能的發行（如質押上限）

發行曲线（issuance curve）指的是隨着時間的推移，新的ETH是如何創建和分發的。

目前：

-ETH會在每個epoch（約6分鐘）作爲獎勵發放給驗證者。

-ETH作爲每筆交易的一部分被燃燒。

根據網絡活動，ETH在通脹和通縮之間遊移。例如，在某1小時裏，你可以看到ETH是通脹的，因爲發行的ETH獎勵比交易中燃燒的要多：

社區中有很多關於發行是否應該改變以及如何改變的爭論，但Justin Drake在Beam Chain演示中提到了質押上限（staking cap）。質押上限設定了可質押的ETH的最大數量，以便爲驗證者提供更可預測的獎勵，可能還有個目標是使ETH通縮。

升級5：更小的Validator

目前，你需要購买32個ETH才能成爲以太坊上的單獨驗證者。按今天的價格計算，大約是10萬美元。

Beam Chain建議將其減少到1 ETH，這將有助於解決LIDO或Coinbase等流動性質押提供商的一些中心化問題，這些提供商目前控制着近40%的質押ETH：

想要運行validator獲得獎勵但沒有32個ETH的用戶將受益於此升級，他們能夠僅用1 ETH運行驗證節點。

下一次升級（Pectra）將讓質押者也能質押超過32個ETH，最多可達2048個。這意味着在Beam Chain上，用戶將能夠質押1-2048個ETH。

Justin提到了Orbit質押方法，它描繪一個系統，在這個系統中，較大validator被更頻繁地選中，會經常獲得一些小獎勵，而較小的驗證者被選中的次數較少，但獲得的獎勵更大。

升級6：更快的最終確定性（如3 Slot FFG）

目前，以太坊最終確定交易大約需要15分鐘（64 slots）。

Single-Slot-Finality已被提議作爲一種將該這一時間減少到1 slot的方法，但一個較新的提議——3-Slot-Finality——實際上可能更快，因爲它與投票輪並行。

這意味着一筆交易將在36秒內被最終確定，而非15分鐘。這對於依賴L1最終確定性的服務（如DeFi應用程序或跨鏈/互操作性協議）尤其重要。

升級7：Chain Snarkification

Beam Chain希望“snarkify”共識層（使用ZK-SNARKs，一種安全的ZK證明）。Justin Drake將之稱爲“ZK Era（零知識時代）”。

具體來說，Beam chain建議使用ZK-SNARKs來：

-將不同語言的beam chain部署編譯成zkVM字節碼。

-將見證者生成的籤名聚合爲ZK證明。

這裏的ELI5是指ZK技術在過去的5年裏取得了長足的進步，以太坊希望在共識層和執行層都能對其進行原生部署。

升級8：量子安全

如今，量子計算機可以破解部分以太坊，比如破解你的私鑰，或者使用Shor算法等方法在交易中僞造籤名。

量子計算機很可能在未來十年內就可供人們使用；因此，Beam Chain提案希望通過使用具有後量子安全性的哈希籤名等方法，爲未來的後量子世界提供以太坊安全性。

升級9：強隨機性

最後，Beam Chain升級提出了一種使用叫做VDF（可驗證延遲函數）的新原語構建隨機性源的方法。

2018年，Justin Drake就曾談到這一點，他說這可以用於：

共識層——例如隨機選擇驗證者。

應用層——例如，公开一段可以提供可驗證隨機性的操作碼。

如果沒有Chainlink或Pyth VRF等第三方服務，這在今天是不可能實現的。

除了這9項升級之外，Beam Chain升級還將清理其現有的大部分技術債務和不必要的組件，升級後這些組件將變得冗余。

例如，更快的slot最終確定性可能意味着不需要epoch。

但有人認爲Beam Chain的時間跨度太長了。然而，Justin後來澄清說，以太坊將在這5年內不斷接受更新。

Beam chain分叉將歷經5年時間，包括對以太坊的不斷升級。

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