Cuando se lanzó por primera vez, Ethereum era considerado la moneda alternativa (alt) a la principal criptomoneda, Bitcoin. A lo largo de los años, la cadena ha sido el hogar de avances tecnológicos emergentes. Primero fueron los NFT y sus diversos mercados, y luego fue De-Fi, que brindó oportunidades de préstamo, endeudamiento y agricultura de rendimiento a los usuarios de Ethereum.

Cada cambio comenzó como una Propuesta de Mejora de Ethereum, presentada por desarrolladores o miembros de la comunidad por igual para el crecimiento de la red Ethereum.

Los EIP siguen siendo una gran parte del desarrollo de Ethereum, con propuestas aceptadas que se adoptan y agregan al plan de trabajo de la red. Una nueva propuesta, la Ethereum Beam Chain, ha llamado la atención de la comunidad con su nuevo enfoque en el mecanismo de consenso y en el desarrollo acelerado del plan de trabajo.

¿Qué es la cadena Beam?

En el evento Devcon de noviembre de 2024, Justin Drake, un investigador de la Fundación Ethereum, propuso una gran remodelación de la capa de consenso de Ethereum. Su propuesta, denominada Ethereum Beam Chain, surgió de la observación de que la 'ambición de la hoja de ruta de Ethereum no coincidía con el ritmo de cambio en la red'.

El roadmap de Ethereum es una lista de características implementadas en la red de Ethereum a un ritmo incremental y periódico, principalmente a través de forks de la red. Un ejemplo de una característica que se encuentra actualmente en Ethereum y que fue implementada según el roadmap esla actualización de la cadena Beacon, que cambió el mecanismo de consenso de la red dePrueba de trabajo (PoW) a Prueba de participación (PoS)El problema, sin embargo, con estas actualizaciones es que, al ritmo actual, podría llevar décadas para que la comunidad disfrute de las características más grandes y más importantes en la hoja de ruta de Ethereum.

Como respuesta, Justin Drake ideó el fork de Beam, básicamente una forma de agrupar múltiples actualizaciones en un solo fork más grande, permitiendo que la red de Ethereum se ajuste mejor a las redes competidoras con tecnología más avanzada que se introduce en la cadena a través de este Beam Fork. Beam se centra en la capa de consenso y ejecución de Ethereum, proponiendo cambios en la producción de bloques, el staking y la criptografía en la red.

Explicación de la cadena Beam

En resumen, la cadena beam es una reescritura de la capa de consenso que integra algunos de los mayores y más recientes avances en tecnología blockchain en la red Ethereum. Con la cadena beam, las características en la hoja de ruta que normalmente tardarían décadas en completarse se agrupan en una gran actualización que puede completarse e implementarse para 2029 (4-5 años). Dos equipos de desarrollo, el equipo ZIM y Lambda Class, ya se han comprometido a construir la cadena beam.

La propuesta de la cadena beam incluye nueve elementos diferentes del roadmap de Ethereum que son todos relevantes para la capa de consenso. De los nueve elementos, cinco son cambios incrementales del roadmap que normalmente se habrían implementado en el roadmap de Ethereum a través de un hard fork, mientras que los otros cuatro se denominan elementos de gran envergadura que son más adecuados para ser construidos desde cero. La propuesta de la cadena beam presenta tres bloques principales: producción de bloques, participación y criptografía.

Buckets de Beam Chain: Producción de Bloques

El cubo de producción de bloques incluye tres características monumentales: resistencia a la censura, validadores aislados y ranuras más rápidas. Los dos primeros son cambios incrementales.

Resistencia a la censura

En la cadena de bloques, la resistencia a la censura se refiere a la libertad que tiene un usuario en una red para realizar transacciones sin confiscación y con inmutabilidad de transacciones (es decir, alteración de terceros de transacciones completadas). El proceso de verificación de la red Ethereum incluye a los constructores que clasifican las transacciones y envían bloques y a los proponentes que seleccionan qué bloques firmar y cuál es el mejor para proponer a la cadena. La estructura actual del proceso es altamente centralizada de tal manera que le da al proponente la última palabra y deja abierta la posibilidad de colaboración entre el proponente y el constructor para censurar transacciones y obtener MEV.

La mejor solución al problema adoptada ahora bajo la hoja de ruta de la cadena beam es el concepto de Listas de Inclusión Forzada (FOCIL) que ayuda a descentralizar el proceso de producción de bloques al hacer necesario que cada validador verifique su lista de inclusión agregada con la lista transmitida por los miembros del comité de listas de inclusión.

Validadores Aislados

Los Validadores Aislados son otra característica relacionada con MEV. El punto es reducir el nivel de sofisticación requerido para validar transacciones en la cadena de bloques, mejorando así la salud de la red.

Ranuras más rápidas

El tiempo de ranura de Ethereum es de 12 segundos, y tarda aproximadamente 15 minutos para que cada bloque alcance la finalidad. El impacto de esto en la red es particularmente revelador cuando se trata de aplicaciones de gran escala y la construcción de rollups en la red. Ethereum utiliza un concepto conocido como Gasper para su finalidad de ranura única. Y aunque era funcional, hay margen de mejora. El algoritmo Gasper utiliza una base de época para lograr la conectividad y, en consecuencia, la finalidad, ya que cada ranura debe considerarse antes de la seguridad económica.

La cadena beam propone un tiempo de ranura más corto de 4 segundos que se logrará a través de la preconfirmación, una característica que se puede implementar fácilmente en la red Ethereum incluso tal como existe hoy. La preconfirmación es básicamente un proceso de blockchain que "garantiza" a los usuarios que sus transacciones se incluirán en la próxima ranura, lo que permite a los usuarios recibir confirmación de transacciones mucho más rápido que el tiempo de ranura habitual.

Los Buckets de Beam Chain: Staking

El segundo conjunto en la propuesta tiene los siguientes elementos: emisión más inteligente, validadores más pequeños y finalidad más rápida. El objetivo aquí es optimizar la curva de emisión de la red y reducir el requisito mínimo de apuesta para convertirse en un validador. Como resultado, la salud general de la red aumenta y se logra más fácilmente el objetivo de una finalidad más rápida.

Baldes de Beam Chain: Criptografía

Este es el cubo más difícil, ya que dos elementos están marcados en rojo como parte de los cuatro elementos principales. Las ideas principales aquí son sobre la snarkificación de Ethereum y la resistencia cuántica.

La tecnología Snark no es ajena a la industria de la cadena de bloques en su conjunto. Los proyectos de Capa 2 han estado aprovechando esta innovación durante un tiempo, y las redes más grandes como Ethereum se están quedando rezagadas. El objetivo de Justin Drake, según lo declarado en su propuesta, es snarkificar el cliente de consenso utilizando la tecnología ZK. La cadena beam propone reemplazar el proceso de la cadena de balizas de Ethereum de reejecución para confirmar la raíz de estado resultante con un sistema de verificación alimentado por la tecnología ZK. La idea con este nuevo método es que los cálculos y los datos necesarios para lograr consenso en la red se proporcionen a través de ZK, lo que aporta eficiencia al tamaño de los datos y la escalabilidad de la red, siendo esta última un problema con el que Ethereum ha luchado durante mucho tiempo.

Finalmente, existe la seguridad cuántica. Ethereum actualmente utiliza firmas BLS para validar las firmas como datos de certificación. El problema es que las firmas BLS utilizan curvas elípticas, las cuales son cada vez más inferiores a las capacidades computacionales de los ordenadores cuánticos. Por lo tanto, el objetivo de la propuesta es lograr algoritmos de firma resistentes a la computación cuántica y el camino a seguir es, una vez más, la tecnología ZK.

Debates over the Beam Chain Implementation Timeline

La gran idea de Justin Drake trae grandes cambios a la red en cuanto a escalabilidad y seguridad, pero no sin un costo. La implementación propuesta establece 2025 para el acuerdo de especificación, 2026 para la codificación de producción y los años entre 2027 y 2029 para pruebas exhaustivas.

Básicamente, con el cronograma propuesto, la implementación completa podría tardar hasta 5 años, lanzándose públicamente en 2030. Los críticos argumentan que esto hará que la red Ethereum quede rezagada aún más detrás de sus competidores. No obstante, los partidarios de la propuesta consideran que el cronograma prolongado es necesario para una actualización de esta magnitud.

¿Cómo afectará la Cadena Beam a Ethereum?

La Beam Chain es un hard fork que tiene como objetivo renovar la capa de consenso de Ethereum. Las principales mejoras que pretende aportar a Ethereum son escalabilidad y seguridad mediante la introducción de un tiempo de bloque más rápido y la finalidad, la snarkificación de la cadena utilizando zkEVM y la resistencia cuántica y a la censura.

Indudablemente, la propuesta de cadena Beam representa un paso significativo hacia la forma final de la red. Si es aceptada oficialmente, podría traer un cambio significativo y duradero al estado de la red Ethereum.

Cadena Beam vs. Cadena Beacon

Lanzada a finales de 2020, la actualización de la cadena de referencia cambió significativamente la red Ethereum al reemplazar el mecanismo de consenso de prueba de trabajo en funcionamiento por un mecanismo de prueba de participación más rápido y que requiere menos energía.

Desde el primer lanzamiento público de la propuesta, los miembros de la comunidad han comenzado a comparar la cadena beam con la actualización anterior de la cadena beacon. Si bien hay similitudes, también hay grandes diferencias. La cadena beacon, que llegó como parte de la actualización de fusión, cambió toda la capa de consenso: los participantes y el proceso de validación de transacciones activo. Si bien la cadena beam está proponiendo cambios en la capa de consenso, los cambios propuestos no son tan drásticos.

La cadena beacon cambió a los participantes del consenso de mineros de prueba de trabajo a validadores de prueba de participación, pero la cadena beam tiene la intención de mantener a los validadores en ambos lados de la bifurcación. Lo que la cadena beam está proponiendo en su lugar es un cambio en las reglas, como las reglas relacionadas con los números de ranura y la finalidad de la transacción, así como el requisito mínimo de participación.

Conclusión

La Ethereum Beam Chain es una propuesta innovadora que tiene como objetivo reformar significativamente la capa de consenso de Ethereum. Al integrar avances como tiempos de bloque más rápidos, mayor escalabilidad y seguridad mejorada a través de zk-EVMs y resistencia cuántica, la Beam Chain busca impulsar a Ethereum hacia una nueva era de rendimiento y eficiencia.