Ethereum 3.0: Beam Chain önerisi Konsensüs katmanında devrim yaratıyor

Son günlerde sona eren 2024 Devcon konferansı Bangkok'ta gerçekleştirildi ve Ethereum ekosistemindeki birçok katılımcıyı bir araya getirdi. Konferans sırasında, birçok proje en son gelişmelerini ve planlarını duyurarak küresel Web3 alanına yeni bir gelişim ivmesi kazandırdı.

Bunlar arasında, Ethereum Vakfı araştırmacısı Justin Drake tarafından önerilen "Ethereum 3.0" yükseltme planı özellikle dikkat çekicidir. Beam Chain olarak adlandırılan konsensüs katmanı yükseltme teklifi, sıfır bilgi kanıtı teknolojisi aracılığıyla doğrulayıcıların hesaplama ve iletişim yükünü azaltmayı ve böylece doğrulayıcı olma eşiğini düşürmeyi amaçlıyor. Bu, daha fazla doğrulayıcıyı ağa çekmeye yardımcı olacak, güvenliği artıracak, gereksiz hesaplamaları azaltacak ve genel ağ verimliliğini artıracaktır. Ayrıca, bu teklif Beacon zincirindeki tarihsel miras sorunlarını çözme fırsatını da değerlendirerek, gelecekte ortaya çıkabilecek kuantum güvenlik ihtiyaçlarına hazırlıklı olmayı planlamaktadır.

Beam Chain teklifi, Vitalik'in daha önce ortaya koyduğu The Verge yol haritasındaki Ethereum'un Snarklaşması (SNARKification) çalışmalarına somut bir yanıt olarak görülebilir. Vitalik, konsensüs katmanındaki dönüşümün zorlu bir iş olduğunu ve sürekli optimizasyon gerektirdiğini belirtmiştir.

Beam Chain, konsensüs katmanının dönüşümüne odaklanmaktadır. Temeli, durum dönüşüm fonksiyonu Snarklaştırmaktır, bu da sıfır bilgi kanıtı teknolojisinin avantajıdır. Konsensüs katmanının durum dönüşüm fonksiyonları, her zaman dilimi, her blok ve her devrin dönüşüm fonksiyonlarını içerir. Bu fonksiyonlar, konsensüs algoritması ve staking mantığının uygulanması, blok önerimi, yürütme katmanı sonuçlarının doğrulanması, Merkle ağaç kökü doğrulaması, konsensüs imzası doğrulaması ve birleştirilmesi, hash hesaplama ve hesap depolama durumu erişimini içeren staking ve geri alma işlemleri gibi konuları kapsamaktadır.

Dikkate değer olan, Ethereum'un konsensüs katmanının Snarklaştırılmasını ilerletirken, merkeziyetsizlik ve çeşitliliği öncelikli hedef olarak görmesidir. Bu nedenle, belirli bir sıfır bilgi kanıtı algoritmasının ve protokolünün kullanılmasını zorunlu kılmayacak, bunun yerine teklif sahiplerinin kendi seçimlerini yapmalarına izin verecektir.

Beam Chain tasarımının temel zorluğu, şu anda onlarla yüzlerce saniye süren kanıt sürelerini saniye seviyesine nasıl sıkıştıracağımızdır. Bu nedenle, Justin topluluğu ASIC hızlandırma yöntemlerini benimsemeye teşvik ediyor ve çip üzerinde sıfır bilgi kanıtı sanal makinesinin kanıtın oluşturulmasından kanıta kadar tüm sürecini tamamlamayı hedefliyor. Gelecek birkaç yıl içinde kanıt oluşturma süresini on kat artırarak gerçek zamanlı kanıt (Realtime Proving) sağlamayı umuyor.

Bazı araştırma kuruluşları, GPU, FPGA, ASIC gibi donanım platformlarını kullanarak sıfır bilgi kanıtlarını hızlandırmayı aktif bir şekilde araştırıyor. Polygon ZKEVM Prover, Stone Prover, Halo2 ve Plonky2 gibi çeşitli sıfır bilgi kanıtı sistemlerini başarıyla hızlandırdılar ve birkaç FPGA IP ve GPU hızlandırma çözümü geliştirdiler; bazı temel operatörlerin hızlandırma oranı yüz katın üzerine çıktı.

AI+ZK yönündeki büyük model doğrulanabilir hesaplama alanında, özerk olarak tasarlanan matris çarpımı Folding, Sumcheck protokolünün GPU+CPU işbirliği optimizasyonu, eliptik eğri verimli gerçekleştirme gibi teknikler sayesinde, bazı kurumlar zkLLM’nin ilk token oluşturma süresini 4 saatten yaklaşık 18 dakikaya indirmiştir.

Ayrıca, kuantum bilgisayarların potansiyel tehditlerine karşı koymak için bazı kuruluşlar, birden fazla NIST standardı sonrası kuantum algoritmalarını destekleyen bir şifreleme kütüphanesi oluşturmak için OpenSSL'i modifiye etmiştir. Ayrıca, konsensüs sürecini optimize ederek ve düşük gecikmeli bellek okumalarını sağlayarak, kuantuma dayanıklı blok zincirinin TPS'sinin orijinal zincirin yaklaşık %50'sine ulaşmasını sağlamışlardır.

Beam Chain önerisinin ortaya çıkmasıyla birlikte, topluluğun konsensüs katmanının dönüşümüne daha fazla dikkat vermesi bekleniyor ve bu da daha fazla yenilikçi fikirlerin ortaya çıkmasına yol açacak. Konsensüs katmanı ve yürütme katmanının Snarklaştırılması, Ethereum'un Snarklaştırılmasının nihai planını tamamlayacak ve Ethereum'un ölçeklenebilirliği ve merkeziyetsizliğine önemli katkılarda bulunacak. Aynı zamanda, sıfır bilgi kanıtı teknolojisine dayanan sanal makinenin Ethereum ekosisteminde merkezi bir rol oynaması bekleniyor. SNARK kanıtları ve sonrası kuantum kriptografi ile daha düşük staking eşiği ve daha hızlı blok onay süreleri getirilmesiyle, Beam Chain'in Ethereum'a daha güçlü bir merkeziyetsizlik ve daha yüksek performans sunması bekleniyor.