以太坊共识层重构 Beam Chain：终极之路还是技术迷局？

作者：0xNatalie

在 Devcon 大会上，以太坊基金会核心成员 Justin Drake 提出了对以太坊共识层进行全面重构的提案，称之为 Beam Chain。通过重设计共识层，来缓解 MEV 问题、提高扩展性和安全性，并应用 ZK 技术实现性能提升。Beam Chain 主要关注共识层的变化，不涉及创建新代币或改变现有的区块链架构。

以太坊现有共识层（Beacon Chain）已有五年历史，虽然在安全性上表现良好，但随着时间推移，技术债务不断累积。并且随着以太坊社区对 MEV 的研究深入、ZK 技术的快速进展，现有共识层对新兴技术的适应性不足。 Beam Chain 重构计划旨在清除技术负担，让以太坊在未来能更具灵活性和适应性。

技术亮点

在技术上层面 Beam Chain 有两个特点：通过 ZKVM 实现 Snarkification 和使用哈希基础的聚合签名。

共识层主要负责网络中所有节点如何就链的状态（例如交易顺序、账户余额等）达成一致。在以太坊中，共识层的任务包括验证区块、验证签名、处理分叉、维护和更新账户状态等。共识层的关键操作是状态转移，即从一个区块的状态（例如交易后的账户余额）到下一个区块的状态。这些操作往往会涉及很多计算，Snarkification 是将计算过程转换为零知识证明的一种技术手段。

Beam Chain 利用 ZKVM 实现共识层的 Snarkification，将状态转移函数转换为零知识证明。ZKVM 负责将计算过程移至链下，从而减轻链上计算负担。每个节点通过验证零知识证明即可确认状态是否正确，而无需重复计算。此外，Beam Chain 允许验证者选择合适的 ZKVM，而无需将特定的 ZKVM 强制纳入链上协议。

同时，随着量子计算的发展，传统加密技术（如椭圆曲线加密）可能面临被破解的风险。这意味着当前区块链系统的安全性（如私钥和签名验证）在量子计算机出现后可能会被破坏。为应对这一威胁，Beam Chain 引入了基于哈希的聚合签名方案。哈希函数具有后量子安全性，能够抵抗量子计算的攻击。这种方案不仅提高了签名的聚合效率，还为未来提供了更高的安全保障。

此外，Beam Chain 采用 PBS，引入包含列表、执行拍卖来减少 MEV 带来的负面影响。还计划将验证者的最低质押要求从 32 ETH 降低到 1 ETH，以进一步提升去中心化。整个 Beam Chain 的过渡将分阶段进行，逐步替代 Beacon Chain 的功能，预计需要五年时间。

社区看法

开发时间的担忧：社区对 Beam Chain 需要 5 年时间的开发周期普遍表示担忧，同时也有成员质疑，Beam Chain 的目标是否是试图让以太坊逐步趋近于 Solana 的特性。

• Delphi Ventures 创始合伙人 José Maria Macedo 对 Beam Chain 表示失望。他认为，Beam Chain 的核心改进不过是代码库的重构，包括 4 秒的区块时间和「抗量子攻击」能力，但这些改变预计要到 2029-2030 年才能实现。这样的改进不足以让以太坊 L1 在区块链竞争中保持优势，甚至无法塑造以太坊具备长期竞争力的叙事。

• Solana 开发平台 Helius CEO Mert 同样对 Beam Chain 的开发时间表表示担忧。如果 Beam Chain 确实需要到 2029 年才能发布，以太坊可能难以在快速发展的区块链竞争中保持竞争力。

• EthStorage 联创 Qi Zhou 认为 Beam Chain 预计需要到 2030 年才能完成的时间过于漫长。他建议专注于使用单一编程语言（如 Rust 或 Go）进行开发，以加快实现速度。以太坊在处理技术债务方面可以参考 Cosmos 的「re-genesis」模式（重新生成区块链创世区块，保留用户和合约的核心状态数据，移除系统中的冗余历史数据和过时代码），通过彻底的重置来解决技术负担和遗留问题。

• Hydrogen Labs 联创 Meir 担忧在于 Beam Chain 的时间表太长，且不一定能满足以太坊作为全功能区块链的可扩展性需求。如果以太坊的目标是作为一个高效的区块链平台而非单纯的 DA，就需要更快速、更激进的扩展性改进，而不是在未来五年内进行渐进式的优化。

• Abstract 开发者 cygaar 解释了为什么 Beam Chain 的 5 年时间表是必要的。他指出，以太坊不是一个普通的小型区块链，它是全球第二大区块链，拥有 600 亿美元的 TVL、4000 亿美元的基础资产价值，以及数千个依赖它的应用。要在一个分布式的、实时运作的以太坊网络上实施如此大规模的变化极其困难，涉及的风险极大，因此需要长时间的准备和严格测试。任何失误都可能导致用户损失惨重。

• 以太坊客户端 Prysm 维护者 terence 针对 Beam Chain 实现时间过长的担忧表示，Beam Chain 是以太坊的「最终目标」，在这期间，以太坊会通过硬分叉持续改进。Beam Chain 中的一些提议有助于提升以太坊的去中心化和抗审查能力。同时，在实现之前，以太坊也会不断提升数据可用性、抗审查能力、EVM 性能等，以满足不断变化的需求。

• Flashbots 战略负责人 Hasu 认为，Beam Chain 提案不应过度炒作，因为它是一个至少需要 5 年才能实现的长期项目，且大部分改进早已在技术路线图中。真正的新意在于将这些改进捆绑测试并未来整体替换上链，这本应是加速进程的亮点。然而，许多社区成员误将此提案视为激动人心的「以太坊 3.0」发布，甚至希望能效仿 Solana 的一些特性，导致预期落空。

• MetaLeX 创始人 gabrielShapir0 认为，以太坊的核心价值在于其去中心化和自主性，而 Beam Chain 将大幅提升这些核心特性。很多人希望以太坊能提供不同的产品、服务，或者迎合更流行的趋势和叙事，但那并不是以太坊的定位，而是 Solana 的方向。

技术挑战

• 以太坊基金会核心成员 Péter 认为 Beam Chain 的提案有太多变更打包在一起，从技术和治理角度来看都有潜在问题。技术上，太多的变更组合增加了出错的可能性。治理上，打包多个变更可能导致细节被忽视，并增加争议的风险。他建议首先在 Beacon Chain 上处理低难度改进任务，之后再分阶段实现更复杂的变更，以让系统逐步适应，避免一次性全面改革。

• 以太坊研究员 mteam 表示 Beam Chain 的提案虽然宣布为新的构想，但实际上是将过去的许多旧想法集中在一起。他支持这个提案，但也担心这种升级可能会干扰执行层的研究。执行层和共识层是两个独立的研究方向，应该并行改进，避免互相干扰。

• SMG 研究总监 Max Resnick 表示以太坊需要一个更加宏大的愿景，而不应该被五年一阶段的渐进式改进所束缚。他呼吁回归以太坊的初衷，让它成为一个全球性的计算平台，帮助开发者解决最复杂的协调问题。他提出了未来五年内以太坊应该实现的目标，包括：实现 1 秒区块时间；单槽最终性（Single-slot Finality），便于跨链互操作性；大幅增加吞吐量（>1000 TPS）；多重并行提议者，实现实时抗审查的能力。