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整理：Karen，ForesightNews

以太坊基金会研究员JustinDrake在今日Devcon大会上提议以太坊的最终设计，其核心在于对以太坊共识层的大规模重新设计。他将这一提议的设计与分叉命名为“Beam”。那么，BeamChain究竟承载着怎样的愿景？其技术架构与实施计划又是如何铺展的呢？

为何要对共识层进行大规模重新设计？JustinDrake认为，当前的信标链已经过时，其规范在五年前被冻结，加之近年来，在MEV缓解、SNARKS（零知识简洁非交互论证）、zKVMs（零知识虚拟机）等领域取得了诸多突破性进展，因此，共识层的重新设计显得尤为迫切。

首先需要指出的是，自2020年信标链启动以来，以太坊每年都会迎来一次重要的分叉升级。从2021年的同步委员会增加，到2022年的合并完成，再到2023年的质押提款支持，以及2024年的proto-danksharding，每一步都见证了以太坊的成长与蜕变。而在2025年以太坊将实施Electra分叉，包括实施EIP-7251（MaxEB）。在接下来的几年里，以太坊也将进行一些渐进式的分叉。

然而，在这些渐进式分叉之后，JustinDrake认为，我们或将面临一个前所未有的挑战——Beam分叉。这是一次共识层的“量子飞跃”，它能够将多个升级整合（batch）到一个单一的分叉中。

值得一提的是，Beam专门针对共识层，将blob和执行层（包含EVM）排除在外，这是因为修改blob和执行层的机会相当有限，另一方面，共识层并不直接被应用程序使用，有比较大的机会进行设计和改变。

在BeamChain共识层路线图中，包括区块生产、质押和密码学三个类别。区块生产方面，通过引入inclusionlists实现抵抗审查，将验证者和区块生产流程解耦，还有像执行拍卖这样的想法，另外，也许可以缩短当前的12秒slots时间。

质押方面，目前研究人员广泛认为，优化当前的发行曲线有机会改善以太坊的整体健康状况。此外，降低成为验证者所需的以太坊质押量，以及实现更快的确定性（finality）也是研究的重点。而在密码学方面，主要是链抽象、量子安全以及strongrandomness等。

JustinDrake认为，“PoW、PoS之后，我们可能正在进入以太坊共识的零知识证明时代。在ZK时代，在这个时代，SNARKS将成为一项不可或缺的技术。整个BeamChain，乃至整个共识层都可以进行SNARK化处理。这正是zKVM大显身手之时。”

值得注意的是，需要进行SNARK处理的部分主要是状态转换函数，这是共识客户端的核心所在。而围绕状态转换函数的所有基础设施，如网络、syncing、缓存优化或分叉选择规则等，则无需进行SNARK处理。最终，状态转移函数只是整个系统中的一个子集。

在BeamChain中大量使用SNARKS的另一个地方是聚合签名——使用哈希函数实现后量子聚合签名（postquantumaggregatablesignatures）。JustinDrake解释称，可以收集成千上万的签名，并将他们压缩成一个证明，结合起来就得到一个基于哈希的后量子可聚合方案，还可以对聚合再进行多次聚合。

除此之外，以太坊还将继续沿用现有的基础设施，包括libp2p、SimpleSerialiZe、PySpec以及ProtocolGuild。

JustinDrake为BeamChain的启动制定了详细的计划，从2025年开始会启动相关规格制定过程，2026年开始构建，而在2027年开始，就会启动相关测试，以确保BeamChain达到生产级标准，并且可以安全部署到主网。从下面的路线图来看，主网部署时间可能会在2029年、2030年以后上线。

JustinDrake打算下一步开始撰写可执行规范，这个规范最终将精简至大约1000行Python代码。

此外，已有两家客户端开发团队（印度的Zeam团队和南美的Lambda团队）表示了对BeamChain客户端开发的兴趣。