Reconstrução da camada de consenso do Ethereum com Beam Chain: caminho definitivo ou enigma tecnológico?

O cronograma de implementação de 5 anos do Beam Chain é razoável? O que a comunidade acha?

Escrito por: 0XNATALIE

Na conferência Devcon, Justin Drake, membro central da Ethereum Foundation, propôs uma reestruturação completa da camada de consenso do Ethereum, chamada de Beam Chain. Ao redesenhar a camada de consenso, o objetivo é aliviar o problema do MEV, aumentar a escalabilidade e a segurança, além de aplicar a tecnologia ZK para melhorar o desempenho. O Beam Chain foca principalmente nas mudanças da camada de consenso, sem envolver a criação de novos tokens ou alteração da arquitetura existente da blockchain.

A camada de consenso atual do Ethereum (Beacon Chain) já tem cinco anos de existência e, embora tenha apresentado bom desempenho em termos de segurança, com o passar do tempo, a dívida técnica foi se acumulando. Além disso, com o aprofundamento das pesquisas sobre MEV pela comunidade Ethereum e o rápido avanço da tecnologia ZK, a camada de consenso atual não consegue se adaptar adequadamente às novas tecnologias emergentes. O plano de reestruturação do Beam Chain visa eliminar o peso técnico, tornando o Ethereum mais flexível e adaptável no futuro.

Destaques técnicos

No aspecto técnico, o Beam Chain possui duas características principais: a implementação da Snarkification via ZKVM e o uso de assinaturas agregadas baseadas em hash.

A camada de consenso é responsável principalmente por como todos os nós da rede chegam a um consenso sobre o estado da cadeia (como a ordem das transações, saldo das contas, etc.). No Ethereum, as tarefas da camada de consenso incluem validar blocos, validar assinaturas, lidar com forks, manter e atualizar o estado das contas, entre outros. A operação chave da camada de consenso é a transição de estado, ou seja, a passagem do estado de um bloco (por exemplo, saldo das contas após as transações) para o estado do próximo bloco. Essas operações geralmente envolvem muitos cálculos, e a Snarkification é uma técnica que converte o processo de cálculo em uma prova de conhecimento zero.

O Beam Chain utiliza o ZKVM para realizar a Snarkification da camada de consenso, convertendo a função de transição de estado em uma prova de conhecimento zero. O ZKVM é responsável por mover o processo de cálculo para fora da cadeia, aliviando assim a carga computacional on-chain. Cada nó pode confirmar se o estado está correto apenas verificando a prova de conhecimento zero, sem a necessidade de recalcular. Além disso, o Beam Chain permite que os validadores escolham o ZKVM mais adequado, sem impor um ZKVM específico no protocolo on-chain.

Ao mesmo tempo, com o avanço da computação quântica, as técnicas criptográficas tradicionais (como criptografia de curva elíptica) podem correr o risco de serem quebradas. Isso significa que a segurança dos sistemas blockchain atuais (como chaves privadas e validação de assinaturas) pode ser comprometida com o surgimento de computadores quânticos. Para enfrentar essa ameaça, o Beam Chain introduziu um esquema de assinaturas agregadas baseadas em hash. As funções hash possuem segurança pós-quântica, podendo resistir a ataques de computação quântica. Esse esquema não só aumenta a eficiência da agregação de assinaturas, como também oferece maior segurança para o futuro.

Além disso, o Beam Chain adota PBS, introduzindo listas de inclusão e leilões de execução para reduzir os impactos negativos do MEV. Também planeja reduzir o requisito mínimo de staking para validadores de 32 ETH para 1 ETH, a fim de aumentar ainda mais a descentralização. A transição completa para o Beam Chain será feita em fases, substituindo gradualmente as funções do Beacon Chain, e estima-se que levará cinco anos.

Opinião da comunidade

Preocupação com o tempo de desenvolvimento: a comunidade expressou preocupação geral com o ciclo de desenvolvimento de 5 anos necessário para o Beam Chain, e alguns membros questionaram se o objetivo do Beam Chain seria tentar aproximar o Ethereum das características do Solana.

• O sócio fundador da Delphi Ventures, José Maria Macedo, demonstrou decepção com o Beam Chain. Ele acredita que as principais melhorias do Beam Chain são apenas uma reestruturação do código, incluindo tempo de bloco de 4 segundos e capacidade "anti-ataques quânticos", mas essas mudanças só devem ser implementadas entre 2029 e 2030. Essas melhorias não seriam suficientes para manter o Ethereum L1 competitivo no cenário das blockchains, nem para criar uma narrativa de competitividade de longo prazo para o Ethereum.
• O CEO da plataforma de desenvolvimento Solana, Helius, Mert, também expressou preocupação com o cronograma de desenvolvimento do Beam Chain. Se o Beam Chain realmente só for lançado em 2029, o Ethereum pode ter dificuldades para se manter competitivo no mercado de blockchains em rápida evolução.
• O cofundador da EthStorage, Qi Zhou, acredita que o tempo estimado para conclusão do Beam Chain, até 2030, é longo demais. Ele sugere focar no desenvolvimento usando uma única linguagem de programação (como Rust ou Go) para acelerar o processo. O Ethereum pode se inspirar no modelo "re-genesis" do Cosmos para lidar com a dívida técnica (regenerando o bloco gênese da blockchain, mantendo os dados essenciais de usuários e contratos, e removendo dados históricos redundantes e códigos obsoletos do sistema), resolvendo assim os problemas técnicos e legados por meio de uma redefinição completa.
• O cofundador da Hydrogen Labs, Meir, está preocupado com o cronograma muito longo do Beam Chain, que pode não atender às necessidades de escalabilidade do Ethereum como uma blockchain completa. Se o objetivo do Ethereum é ser uma plataforma blockchain eficiente e não apenas um DA, são necessárias melhorias de escalabilidade mais rápidas e agressivas, em vez de otimizações graduais ao longo dos próximos cinco anos.
• O desenvolvedor da Abstract, cygaar, explicou por que o cronograma de 5 anos do Beam Chain é necessário. Ele destacou que o Ethereum não é uma blockchain pequena comum, mas sim a segunda maior blockchain do mundo, com 60 bilhões de dólares em TVL, 400 bilhões de dólares em valor de ativos base e milhares de aplicações que dependem dela. Implementar mudanças dessa magnitude em uma rede Ethereum distribuída e em operação em tempo real é extremamente difícil e envolve grandes riscos, exigindo, portanto, longo tempo de preparação e testes rigorosos. Qualquer erro pode causar grandes prejuízos aos usuários.
• O mantenedor do cliente Ethereum Prysm, terence, respondeu às preocupações sobre o longo tempo de implementação do Beam Chain, afirmando que o Beam Chain é o "objetivo final" do Ethereum e, nesse meio tempo, o Ethereum continuará a melhorar por meio de hard forks. Algumas propostas do Beam Chain ajudam a aumentar a descentralização e a resistência à censura do Ethereum. Além disso, antes da implementação, o Ethereum continuará aprimorando a disponibilidade de dados, resistência à censura, desempenho do EVM, entre outros, para atender às demandas em constante mudança.
• O chefe de estratégia da Flashbots, Hasu, acredita que a proposta do Beam Chain não deve ser excessivamente promovida, pois é um projeto de longo prazo que levará pelo menos 5 anos para ser realizado, e a maioria das melhorias já está no roadmap técnico. A verdadeira novidade está em testar essas melhorias em conjunto e substituí-las na cadeia no futuro, o que deveria ser o destaque para acelerar o processo. No entanto, muitos membros da comunidade interpretaram erroneamente essa proposta como um empolgante lançamento do "Ethereum 3.0", chegando a esperar que algumas características do Solana fossem imitadas, o que levou a frustrações nas expectativas.
• O fundador da MetaLeX, gabrielShapir0, acredita que o valor central do Ethereum está em sua descentralização e autonomia, e o Beam Chain irá aprimorar significativamente essas características essenciais. Muitas pessoas esperam que o Ethereum ofereça diferentes produtos, serviços ou siga tendências e narrativas mais populares, mas esse não é o posicionamento do Ethereum, e sim o caminho do Solana.

Desafios técnicos

• Péter, membro central da Ethereum Foundation, acredita que a proposta do Beam Chain reúne mudanças demais de uma só vez, o que pode trazer problemas tanto do ponto de vista técnico quanto de governança. Do lado técnico, a combinação de muitas mudanças aumenta a possibilidade de erros. Do lado da governança, agrupar várias mudanças pode fazer com que detalhes sejam negligenciados e aumentar o risco de controvérsias. Ele sugere que as tarefas de melhoria de baixa complexidade sejam tratadas primeiro no Beacon Chain e, depois, as mudanças mais complexas sejam implementadas em fases, permitindo que o sistema se adapte gradualmente e evitando uma reforma total de uma só vez.
• O pesquisador do Ethereum, mteam, afirmou que, embora a proposta do Beam Chain seja anunciada como uma nova ideia, na verdade ela reúne muitos conceitos antigos do passado. Ele apoia a proposta, mas teme que essa atualização possa interferir nas pesquisas da camada de execução. As camadas de execução e consenso são duas áreas de pesquisa independentes e devem ser aprimoradas em paralelo, evitando interferências mútuas.
• O diretor de pesquisa da SMG, Max Resnick, afirmou que o Ethereum precisa de uma visão mais grandiosa, e não deve ser limitado por melhorias graduais a cada cinco anos. Ele pede um retorno ao propósito original do Ethereum, tornando-o uma plataforma de computação global para ajudar desenvolvedores a resolver os problemas de coordenação mais complexos. Ele propôs metas que o Ethereum deveria alcançar nos próximos cinco anos, incluindo: tempo de bloco de 1 segundo; finalização em slot único (Single-slot Finality), facilitando a interoperabilidade entre cadeias; aumento significativo da capacidade de processamento (>1000 TPS); múltiplos proponentes em paralelo, alcançando resistência à censura em tempo real.