"以太坊3.0"：Beam Chain提案引領新時代

最近結束的2024 Devcon大會吸引了以太坊生態的廣泛關注，一系列創新理念和發展計劃在會上得到展示，爲全球Web3行業注入了新的活力。

其中，以太坊基金會研究員Justin Drake提出的"以太坊3.0"升級方案Beam Chain尤其引人注目。該提案的核心是通過零知識證明技術來降低驗證節點的計算和通信成本，從而降低成爲驗證者的門檻，吸引更多參與者加入網路。這不僅有助於提升網路安全性，還能減少冗餘計算，提高整體效率。Justin還希望借此機會解決Beacon鏈中的歷史技術債務，並爲未來可能出現的量子計算威脅做好準備。

Beam Chain提案可以看作是對Vitalik此前提出的The Verge路線圖中Snark化工作的具體回應和落實。Vitalik曾表示，對共識層進行改造是一項具有挑戰性的工作，需要持續的思考和優化。

Beam Chain主要聚焦於共識層的改進。具體來說，這涉及到將狀態轉換函數Snark化，包括每個時隙、每個區塊和每個epoch的轉換函數。這一過程涵蓋了共識算法和質押邏輯的執行、區塊提議、執行層結果驗證、Merkle樹根驗證、共識籤名的驗證和聚合、哈希計算以及涉及帳戶存儲狀態訪問的質押和贖回操作等多個方面。

值得注意的是，以太坊在推進共識層Snark化的過程中，仍然將去中心化和多樣性作爲首要目標。因此，不會強制要求使用特定的ZK算法和協議，而是允許區塊提議者自主選擇。

實現Beam Chain構想的核心挑戰在於如何大幅提升證明效率，將目前需要幾十甚至上百秒的證明時間縮短到秒級。Justin提倡社區採用ASIC加速方法，在專用芯片上完成從證據生成到證明的全流程，以期在未來幾年內將證明生成時間提升十倍以上，實現實時證明（Realtime Proving）。

隨着Beam Chain提案的推進，基於零知識證明技術的虛擬機有望在以太坊生態中扮演更加重要的角色。通過引入SNARK證明和後量子密碼學，結合更低的質押門檻和更快的區塊確認時間，Beam Chain有望爲以太坊帶來更強的去中心化特性和更高的性能表現。

可以預見，隨着共識層和執行層的Snark化工作不斷推進，以太坊的整體Snark化進程將逐步完成，這將爲其可擴展性和去中心化程度帶來顯著提升。Beam Chain提案的出現，不僅爲共識層的改造開闢了新的思路，也有望激發社區對這一領域投入更多關注和創新。