Dekade Berikutnya Ethereum: Peningkatan Menyeluruh dari Beam Chain ke Lean Ethereum

Analisis mendalam tentang dampak peta jalan Lean terhadap ekosistem Ethereum.

Ditulis oleh: ZHIXIONG PAN

Pada perayaan ulang tahun ke-10, Ethereum Foundation secara resmi meluncurkan sebuah cetak biru teknologi baru bernama "Lean Ethereum" pada akhir Juli 2025. Tujuan utama dari cetak biru ini adalah membangun lapisan dasar Ethereum yang lebih ramping, aman, dan efisien, serta menyediakan fondasi teknologi yang kokoh untuk perkembangan Ethereum di sepuluh tahun mendatang dan seterusnya.

Apa itu Lean Ethereum?

Lean Ethereum diusulkan oleh peneliti inti Ethereum Foundation, Justin Drake. Konsep utamanya adalah secara signifikan menyederhanakan desain protokol, memperkenalkan teknologi kriptografi tahan komputasi kuantum, untuk mencapai peningkatan kinerja ekstrem pada jaringan Ethereum (juta transaksi per detik) serta keamanan tingkat kuantum.

Inti dari cetak biru Lean Ethereum terutama tercermin dalam dua kelompok proyek kunci berikut.

1. Lean Consensus (sebelumnya Beam Chain)

Lean Consensus adalah inti dan fondasi dari Lean Ethereum. Awalnya bernama "Beam Chain", yang pernah dipublikasikan pada Devcon 2024 (bahkan dianggap sebagai Eth 3.0), kemudian secara resmi berganti nama menjadi "Lean Consensus". Kelompok proyek ini berfokus pada desain baru lapisan konsensus Ethereum (Beacon Chain).

Tujuan utama Lean Consensus meliputi:

• Konfirmasi super cepat: Memperpendek waktu pembuatan blok menjadi sekitar 4 detik, mencapai finalitas sekitar 12 detik.
• Peningkatan desentralisasi: Menurunkan jumlah minimum staking validator dari 32 ETH menjadi 1 ETH, secara signifikan menurunkan ambang partisipasi konsensus.
• Keamanan pasca-kuantum: Memperkenalkan teknologi tanda tangan berbasis hash untuk memastikan lapisan konsensus tahan terhadap ancaman komputasi kuantum di masa depan.
• Verifikasi ringan on-chain: Menggunakan teknologi SNARK untuk verifikasi status rantai secara efisien, memungkinkan setiap node dengan mudah memverifikasi integritas blockchain.
• Optimasi jaringan: Mengoptimalkan efisiensi komunikasi jaringan melalui protokol P2P baru (seperti Gossipsub v2.0).
• Teknologi agregasi bukti: Mengadopsi tanda tangan agregasi hash untuk mengurangi beban komunikasi jaringan dan meningkatkan efisiensi verifikasi.

Saat ini, Lean Consensus adalah proyek andalan Lean Ethereum, dengan pertemuan publik khusus (Lean Calls) yang diadakan setiap beberapa minggu untuk pembaruan dan diskusi teknis mendalam. Anggota inti tim termasuk Justin Drake, Dmitry Khovratovich, Will Corcoran, dan lain-lain.

2. Kelompok Proyek PQ (Kriptografi Pasca-Kuantum)

Kelompok proyek PQ berfokus pada pembaruan dan peningkatan kriptografi, dengan tujuan memastikan Ethereum tetap aman dan andal di era komputer kuantum di masa depan. Arah penelitian utama kelompok PQ meliputi:

• Algoritma tanda tangan hash: Menggantikan algoritma tanda tangan kurva eliptik yang ada dengan skema tanda tangan hash yang tahan terhadap serangan kuantum.
• Optimasi komitmen data: Beralih dari komitmen polinomial KZG yang ada ke komitmen hash untuk meningkatkan keamanan data di rantai.
• Zero-Knowledge Proof (ZKP): Mengembangkan sirkuit SNARK/STARK yang efisien untuk algoritma hash, digunakan untuk verifikasi status.
• Verifikasi formal: Melakukan verifikasi formal yang ketat terhadap skema kriptografi baru untuk memastikan kebenaran implementasi dan desain protokol.

Anggota inti kelompok PQ termasuk Will Corcoran, Antonio Sanso, George Kadianakis, dan lain-lain, yang terdiri dari peneliti internal Ethereum Foundation dan pakar akademik eksternal.

3. Lean Data dan Lean Execution

Selain dua kelompok proyek inti di atas, Lean Ethereum juga memiliki dua kelompok proyek penting lainnya, meskipun tidak beroperasi sebagai tim independen: Lean Data dan Lean Execution.

Lean Data

Lean Data berfokus pada peningkatan kinerja lapisan ketersediaan data, misalnya dengan cara berikut untuk secara signifikan meningkatkan kapasitas throughput data di rantai Ethereum:

• PeerDAS v1 dan v2: Mewujudkan sampling ketersediaan data terdistribusi, secara signifikan meningkatkan throughput data.
• Mekanisme BPO (Blob Parameter Only): Penyesuaian otomatis parameter penyimpanan data, secara bertahap meningkatkan kapasitas data on-chain.
• FullDAS dan sharding mempool: Lebih lanjut mengoptimalkan efisiensi penyiaran dan penyimpanan data.

Tujuan akhir Lean Data adalah mencapai tingkat transmisi data Teragas untuk mendukung kebutuhan aplikasi Layer2 yang masif di masa depan.

Lean Execution (juga dikenal sebagai EVM 2.0)

Lean Execution bertujuan untuk sepenuhnya membangun ulang Ethereum Virtual Machine (EVM), dengan tujuan menciptakan lingkungan eksekusi baru yang ramping, efisien, dan ramah zero-knowledge proof. Arah penelitian utama meliputi:

• zkVM berbasis arsitektur RISC-V: Menyederhanakan set instruksi, mengurangi beban pembuktian.
• Zero-knowledge proof real-time: Meningkatkan kecepatan pembuatan bukti, memungkinkan verifikasi secara real-time.
• Kompatibilitas dan jalur migrasi: Secara bertahap memperkenalkan zkVM baru yang berjalan paralel dengan EVM yang ada, hingga akhirnya transisi penuh.
• Dukungan akselerasi perangkat keras: Mengeksplorasi solusi akselerasi zero-knowledge proof berbasis ASIC khusus atau FPGA.

Kemajuan Lean Data dan Lean Execution saat ini terutama disampaikan melalui blog resmi Ethereum Foundation, pembaruan protokol, serta komunitas pengembang Ethereum (Ethereum Magicians).

Makna Jangka Panjang Lean Ethereum

Rencana Lean Ethereum merupakan langkah strategis besar Ethereum Foundation untuk jalur perkembangan sepuluh tahun ke depan. Lean Consensus sebagai pilar inti, melalui desain protokol yang lebih efisien, memastikan keamanan dan skalabilitas rantai; proyek PQ membangun garis pertahanan terhadap ancaman komputasi kuantum; Lean Data dan Lean Execution masing-masing menjamin peningkatan throughput data on-chain dan kinerja eksekusi smart contract.

Arsitektur baru yang ramping, efisien, dan aman ini bertujuan menjadikan mainnet Ethereum sebagai infrastruktur kepercayaan global yang berkelanjutan selama puluhan bahkan ratusan tahun, menopang ekosistem aplikasi terdesentralisasi yang masif di masa depan.