Beam Chain: Inovasi Lapisan Konsensus Ethereum

Pada konferensi Devcon 2024 yang baru-baru ini diadakan, tokoh-tokoh penting dari ekosistem Ethereum berkumpul untuk membahas perkembangan terbaru dan tren masa depan dalam industri. Salah satu proposal yang disebut "Ethereum 3.0" menarik perhatian luas.

Proposal yang bernama Beam Chain ini bertujuan untuk melakukan upgrade besar pada lapisan konsensus Ethereum. Inti dari ide ini adalah memanfaatkan teknologi bukti nol untuk mengurangi beban komputasi dan komunikasi para validator, sehingga menurunkan ambang batas untuk menjadi validator. Perbaikan ini diharapkan dapat menarik lebih banyak validator untuk bergabung dengan jaringan, meningkatkan keamanan secara keseluruhan, dan secara signifikan meningkatkan efisiensi jaringan.

Tujuan penting lain dari proposal Beam Chain adalah untuk menyelesaikan masalah teknis yang ditinggalkan dalam Beacon chain karena alasan historis, sambil mempersiapkan kemungkinan ancaman komputasi kuantum di masa depan. Ini sejalan dengan peta jalan The Verge yang diusulkan sebelumnya oleh salah satu pendiri Ethereum, Vitalik Buterin, yang menekankan pentingnya transformasi total Ethereum melalui bukti nol-pengetahuan.

Beam Chain terutama fokus pada transformasi lapisan konsensus, dengan inti pada pembuatan fungsi transisi status menjadi bukti nol-pengetahuan. Ini mencakup fungsi transisi status untuk setiap slot waktu, setiap blok, dan setiap epoch. Fungsi-fungsi ini melibatkan pelaksanaan algoritma konsensus dan logika staking, pengajuan blok, verifikasi hasil lapisan eksekusi, verifikasi akar pohon Merkle, verifikasi dan agregasi tanda tangan konsensus, perhitungan hash, serta operasi staking dan penebusan yang terkait dengan status penyimpanan akun.

Perlu dicatat bahwa Ethereum dalam memajukan pembuktian nol pengetahuan di lapisan konsensus, tetap berpegang pada prinsip desentralisasi dan keragaman. Ini berarti tidak akan ada persyaratan untuk menggunakan algoritma atau protokol pembuktian nol pengetahuan tertentu, tetapi memungkinkan para pengusul untuk memilih secara mandiri.

Tantangan terbesar dalam mewujudkan konsep Beam Chain adalah bagaimana secara signifikan meningkatkan efisiensi pembuktian, mengurangi waktu pembuktian yang saat ini memerlukan puluhan bahkan ratusan detik menjadi tingkat detik. Untuk mengatasi masalah ini, beberapa ahli telah mengusulkan untuk memanfaatkan teknologi sirkuit terintegrasi khusus (ASIC) untuk mempercepat seluruh proses pembuktian zero-knowledge, dengan harapan dalam beberapa tahun ke depan dapat meningkatkan waktu pembuatan pembuktian lebih dari sepuluh kali lipat dan mewujudkan pembuktian waktu nyata.

Saat ini, industri telah memanfaatkan platform perangkat keras seperti GPU, FPGA, dan ASIC untuk mempercepat berbagai sistem pembuktian nol pengetahuan, dengan beberapa algoritma inti telah mencapai peningkatan kinerja lebih dari seratus kali. Kemajuan teknologi ini tidak hanya mendorong penerapan pembuktian nol pengetahuan di bidang blockchain, tetapi juga membuka kemungkinan baru untuk penggabungan AI dan blockchain.

Dengan diusulkannya proposal Beam Chain, diharapkan akan memicu lebih banyak diskusi dan inovasi mengenai transformasi lapisan konsensus. Kombinasi pembuktian nol-pengetahuan antara lapisan konsensus dan lapisan eksekusi akan membawa terobosan besar bagi skalabilitas dan desentralisasi Ethereum. Di masa depan, mesin virtual yang didasarkan pada teknologi pembuktian nol-pengetahuan mungkin akan memainkan peran yang semakin penting dalam ekosistem Ethereum. Dengan memperkenalkan pembuktian SNARK dan kriptografi pasca-kuantum, serta menurunkan ambang batas staking dan mempercepat kecepatan konfirmasi blok, Beam Chain diharapkan dapat memberikan desentralisasi yang lebih kuat dan kinerja yang lebih tinggi untuk Ethereum.