빔 체인은 이더리움에 9가지 주요 업그레이드를 도입하는 Devcon Summit의 가장 큰 발표입니다. 그러나 대부분의 사람들은 이러한 업그레이드를 잘 이해하지 못하므로 이 문서는 이러한 9가지 업그레이드를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 것입니다.

Beam Chain은 Ethereum 합의 계층(CL)을 재설계하려는 Justin Drake의 제안입니다. 구체적인 업그레이드를 살펴보기 전에 Ethereum 합의 계층이 실제로 무엇인지 간략하게 살펴보겠습니다.

모든 Ethereum 노드는 실행 클라이언트와 합의 클라이언트라는 두 가지 구성 요소를 실행합니다.

합의 클라이언트는 블록체인의 다음 블록이 무엇인지에 대해 "동의"하기 위해 노드에서 사용됩니다. 32 ETH를 스테이킹하여 세 번째 구성 요소인 검증자(지분 증명 알고리즘을 통해 새 블록을 제안하고 보상을 받는 유효성 검사기)를 추가할 수 있습니다.

그렇다면 이더리움 합의 계층을 재설계해야 하는 이유는 무엇입니까?

현재 CL에는 몇 가지 문제가 있습니다.

이 9가지 업그레이드는 3가지 범주로 나눌 수 있습니다.

다음으로 각 업그레이드를 개별적으로 요약하겠습니다.

업그레이드 1: 검열 저항

현재 블록 생산은 매우 중앙 집중화되어 있습니다. 두 가지 주요 블록 빌더인 Beaver Build와 Titan Build는 거의 모든 Ethereum 블록을 담당합니다.

다음으로 각 업그레이드를 개별적으로 요약하겠습니다.

업그레이드 1: 검열 저항

현재 블록 생산은 매우 중앙 집중화되어 있습니다. 두 가지 주요 블록 빌더인 Beaver Build와 Titan Build는 거의 모든 이더리움 블록을 담당합니다.

이러한 빌더는 자신이 생산하는 블록에 트랜잭션을 임의로 포함, 제외 또는 재정렬하여 MEV 측면에서 이익을 극대화하는 방식으로 블록을 생성합니다.

현재 귀하의 거래가 이 두 블록 빌더에 어긋나는 경우 그들은 귀하의 거래를 블록에서 제외하고 거래를 검토하도록 선택할 수 있습니다.

EIP-7805에서 제안된 이 업그레이드는 검증자가 멤풀에서 트랜잭션을 선택하고 포함 목록(IL)을 통해 트랜잭션을 포함하도록 허용함으로써 이더리움의 검열 저항을 증가시킵니다. IL(포함 목록)은 블록이 네트워크에 포함되도록 빌더가 따라야 하는 규칙입니다.

빔 체인 업그레이드에서는 슬롯당 16명의 검증자가 블록 빌더에 포함되어야 하는 거래 목록을 작성합니다. 이는 블록 빌더가 더 이상 거래를 검토할 수 없음을 의미합니다.

업그레이드 2: SegWit

APS(증명자 제안자 분리)는 경매 실행과 같이 증인과 제안을 분리합니다.

검증인은 트랜잭션 블록을 스스로 구축할 수 있지만 대부분의 검증인은 "MEV 부스트"를 사용하여 블록 구축을 검증인에게 수수료를 지불하는 다른 사람(보통 Beaver Builder 또는 Titan 빌드)에게 넘겨줍니다.

이 두 당사자는 다음과 같이 불립니다.

오늘날 둘 사이에는 분리가 있습니다. 즉, 검증자는 제안자로부터 블록을 수락하지만 신뢰할 수 있는 중간 중계자를 통해 중앙 집중화됩니다.

Flashbot과 같은 중계자는 블록을 판매하려는 검증자와 수익성 있는 블록을 생성하려는 블록 빌더 간의 거래를 촉진하는 "중개자" 역할을 합니다.

APS는 검증인과 제안자 간의 분리를 분산 방식으로 이더리움에 추가하거나 "내장"하여 Flashbot과 같은 중계자의 중앙화 위험을 줄이는 업그레이드입니다.

이러한 분리를 달성하는 한 가지 방법은 누구나 티켓을 구매할 수 있는 시스템을 구현하여 향후 블록을 생성할 수 있는 권리를 얻을 수 있는 기회를 제공하는 것입니다.

업그레이드 3: 더 빠른 슬롯

빔체인에서는 슬롯이 12초에서 4초로 변경됩니다.

슬롯은 검증인이 새로운 블록을 제안하고 다른 검증인이 이에 동의할 수 있는 기간입니다.

슬롯이 빠를수록 트랜잭션 최종성이 빨라지고 트랜잭션 처리량이 높아집니다.

업그레이드 4: 더욱 스마트해진 발행(예: 스테이킹 한도)

발행 곡선은 시간이 지남에 따라 새로운 ETH가 생성되고 배포되는 방식을 나타냅니다.

현재:

ETH는 네트워크 활동에 따라 인플레이션과 디플레이션 사이를 오갑니다. 예를 들어, 특정 시간 동안 거래에서 소모된 것보다 더 많은 ETH 보상이 발행되었기 때문에 ETH가 부풀려진 것을 볼 수 있습니다.

ETH는 네트워크 활동에 따라 인플레이션과 디플레이션 사이를 오갑니다. 예를 들어, 특정 시간 동안 거래에서 소모된 것보다 더 많은 ETH 보상이 발행되었기 때문에 ETH가 부풀려진 것을 볼 수 있습니다.

발행 여부와 방법을 변경해야 하는지에 대해 커뮤니티에서 많은 논쟁이 있지만 Justin Drake는 Beam Chain 데모에서 스테이킹 한도에 대해 언급했습니다. 스테이킹 한도는 검증자에게 더 예측 가능한 보상을 제공하기 위해 스테이킹할 수 있는 ETH의 최대 금액을 설정하며, ETH를 축소하는 것을 목표로 할 수도 있습니다.

업그레이드 5: 더 작은 유효성 검사기

현재 이더리움에서 개인 검증자가 되려면 32 ETH를 구매해야 합니다. 현재 가격으로 따지면 약 100,000달러입니다.

Beam Chain은 이를 1 ETH로 줄일 것을 제안합니다. 이는 현재 스테이킹된 ETH의 거의 40%를 관리하는 LIDO 또는 Coinbase와 같은 유동성 스테이킹 제공업체의 일부 중앙화 문제를 해결하는 데 도움이 될 것입니다.

보상을 받기 위해 검증인을 실행하고 싶지만 32 ETH가 없는 사용자는 이번 업그레이드의 혜택을 누리게 되며 단 1 ETH로 검증인 노드를 실행할 수 있습니다.

다음 업그레이드(Pectra)에서는 스테이커가 32 ETH 이상, 최대 2048개까지 스테이킹할 수 있게 됩니다. 이는 빔 체인에서 사용자가 1-2048 ETH를 스테이킹할 수 있음을 의미합니다.

저스틴은 규모가 큰 검증인이 더 자주 선택되고 작은 보상을 자주 받는 반면, 작은 검증인은 덜 자주 선택되지만 더 큰 보상을 받는 시스템을 설명하는 Orbit 스테이킹 방법을 언급했습니다.

업그레이드 6: 더 빠른 최종성(예: 3슬롯 FFG)

현재 이더리움은 거래를 완료하는 데 약 15분(64개 슬롯)이 소요됩니다.

이 시간을 1슬롯으로 줄이는 방법으로 Single-Slot-Finality가 제안되었지만 새로운 제안인 3-Slot-Finality는 투표 라운드와 병렬로 실행되기 때문에 실제로 더 빠를 수도 있습니다.

이는 거래가 15분이 아닌 36초 안에 완료된다는 의미입니다. 이는 DeFi 애플리케이션이나 크로스체인/상호 운용성 프로토콜과 같이 L1 완결성에 의존하는 서비스에 특히 중요합니다.

업그레이드 7: 체인 스나키피케이션

빔 체인은 합의 계층을 "스나크화"하기를 희망합니다(보안 ZK 증명인 ZK-SNARKs 사용). 저스틴 드레이크는 이를 "ZK 시대"라고 부릅니다.

특히 Beam Chain은 ZK-SNARK를 사용하여 다음을 수행할 것을 권장합니다.

특히 Beam Chain은 ZK-SNARK를 사용하여 다음을 수행할 것을 권장합니다.

여기서 ELI5는 ZK 기술이 지난 5년 동안 큰 발전을 이루었고 이더리움은 이를 합의 계층과 실행 계층 모두에 기본적으로 배포하기를 희망한다는 사실을 나타냅니다.

업그레이드 8: 양자 보안

오늘날 양자 컴퓨터는 개인 키를 크래킹하거나 Shor의 알고리즘과 같은 방법을 사용하여 거래에서 서명을 위조하는 등 Ethereum의 일부를 크랙할 수 있습니다.

양자 컴퓨터는 향후 10년 내에 출시될 가능성이 높습니다. 따라서 Beam Chain 제안은 포스트 양자 보안이 포함된 해시 서명과 같은 방법을 사용하여 미래 포스트 양자 세계에 이더리움 보안을 제공하기를 희망합니다.

업그레이드 9: 강력한 무작위성

마지막으로 빔 체인 업그레이드는 VDF(검증 가능한 지연 기능)라는 새로운 기본 요소를 사용하여 무작위성 소스를 구축하는 방법을 제안합니다.

Justin Drake는 2018년에 이에 대해 다음과 같은 용도로 사용될 수 있다고 말했습니다.

합의 계층 - 무작위로 검증자를 선택하는 것과 같은 것입니다.

애플리케이션 계층 - 예를 들어 검증 가능한 무작위성을 제공하는 opcode를 노출합니다.

이는 오늘날 Chainlink 또는 Pyth VRF와 같은 타사 서비스 없이는 불가능합니다.

빔 체인 업그레이드는 이러한 9가지 업그레이드 외에도 업그레이드 후에 중복되는 기존 기술 부채와 불필요한 구성 요소를 대부분 정리합니다.

예를 들어, 슬롯 최종성이 더 빠르면 에포크가 필요하지 않을 수 있습니다.

하지만 어떤 사람들은 빔체인의 수명이 너무 길다고 생각합니다. 그러나 Justin은 나중에 이더리움이 이 5년 동안 계속 업데이트를 받을 것이라고 밝혔습니다.

Beam 체인 포크는 Ethereum에 대한 지속적인 업그레이드를 포함하여 5년이 소요됩니다.