Що таке Beam?

У березні 2018 року команда, зібрана ізраїльським програмістом і підприємцем Олександром Зайдельсоном під егідою компанії Beam Development Limited, розпочала роботу над проектом Beam. Велика частина співробітників компанії — вихідці з пострадянських країн.

Через десять місяців після старту — 3 січня 2019 року, в день 10-річного ювілею генезис-блоку біткоїна — відбувся запуск основної мережі Beam.

Beam стала першою імплементацією протоколу MimbleWimble, через 12 днів відбувся запуск другої робочої реалізації протоколу — криптовалюти Grin — хоча її розробка стартувала на рік раніше.

Як фінансується проєкт Beam?

Проєкт фінансується за рахунок заощаджень Казначейства (Treasury), куди протягом перших п’яти років будуть надходити відрахування в розмірі 20% від усіх видобутих монет. З цих коштів виплачується зарплата команді, а також винагорода інвесторам, консультантам і некомерційному фонду Beam Foundation, який, як планується, в майбутньому стане керувати проектом.

Які ключові технологічні особливості Beam?

• У програмній реалізації проекту використовується мова C++.
• Алгоритм шифрування — Equihash.
• У Beam відсутні адреси: за допомогою приватних ключів користувачі контролюють свої монети, представлені у вигляді UTXO (невитрачених виходів транзакцій).
• Транзакції в Beam за замовчуванням конфіденційні: дані про відправників і одержувачів не зберігаються. Конфіденційність забезпечує мережевий механізм Dandelion ("Кульбаба").

Як функціонує блокчейн Beam?

Протокол MimbleWimble підвищує масштабованість блокчейна Beam, значно зменшуючи його об’єм: усі проміжні стани UTXO видаляють, залишаються тільки невитрачені вихідні дані.

Завдяки мінімізації розміру блоків на той час, коли мережа Beam досягне масштабів мережі біткоїна, її розмір становитиме приблизно 70 Гб — 30% від поточного обсягу блокчейна біткоїна (260 Гб). Розробники Beam мають намір у майбутньому впровадити додаткові рішення масштабування, які дадуть змогу зменшити розмір мережі щонайменше втричі.

Використовуючи захищений канал (офлайн або онлайн), учасники створюють нову транзакцію, яку обидва гаманці підписують за протоколом Шнорра.

Гаманець відправляє в ноду транзакцію зі списком входів і виходів, представлених зобов’язаннями Педерсена, а також дані про комісійні збори і кошти, що пересилаються. Також кожна операція містить неінтерактивний доказ із нульовим розголошенням, який засвідчує, що сума її виходів позитивна.

Вузол перевіряє транзакцію щодо нещодавнього стану блокчейна, який зберігається у вигляді дерева Меркла. Кореневий хеш дерева записується в заголовку блоку під час проходження процесу доказу роботи (PoW, Proof-of-Work). Кожна нода регулярно створює стислу історію, забезпечуючи синхронізацію нових та наявних вузлів.

Майнінг-пул додає транзакцію в один із щохвилини видобутих блоків і відправляє її назад у вузол для розподілу і перевірки.

Добуті блоки з новими транзакціями надсилають пірам. Валідний блок, що розширює найдовший ланцюжок, приймають за основний і поширюють далі доти, доки не буде досягнуто повного консенсусу.

Підключаючись до мережі вперше, новий вузол може запросити стислу історію, що містить тільки стан системи і заголовки ланцюжка блоків, тому немає необхідності щоразу витягувати повну історію транзакцій.

Які типи транзакцій підтримує Beam?

• Ескроу-транзакції.
• Транзакції з таймлоком.
• Атомарні свопи між біткоїном, Litecoin і Qtum.
• Аудитопридатні транзакції (ця опція дозволяє створювати ключі аудитора, які співробітники податкової служби, бухгалтери та інші можуть використовувати для перегляду транзакцій у блокчейні).
• Офлайн-транзакції.

Завдяки розширенню протоколу MimbleWimble на блокчейн Beam можна додавати додаткові токени — конфіденційні активи. Вони дають учасникам транзакцій можливість криптографічно верифікувати їхню безпеку.

Як відбувається майнінг BEAM?

• Наразі майнінг BEAM реалізується на базі модифікованої версії PoW-алгоритму Equihash.
• Майнінг Beam доступний комп’ютерам під управлінням ОС Windows, Linux або Mac з відеоадаптерами з мінімальним об’ємом пам’яті мінімум 4 Гб (AMD RX560+/Nvidia GTX 1050+).
• ПЗ для майнінгу можна завантажити на офіційному сайті проекту. Також доступні додатки GMiner і Bminer з підтримкою Equihash.
• Майнити токени BEAM можна за допомогою OpenCL/Cuda-майнера (GPU) і через вбудований у десктоп-гаманець інструментарій (GPU/CPU).
• Нові блоки в мережі Beam створюються кожні 60 секунд. За цей час генерується 100 монет, 80 з них дістається майнерам, 20 — залишається в Treasury проєкту.
• Щодня в обіг надходять 144000 токенів.
• Загалом буде випущено 262 800 000 токенів BEAM, приблизна кількість токенів в обігу — 48 195 200 (дані станом на грудень 2019 року).
• У 2019 році нагорода за блок становить 80 монет. У 2020, 2021, 2022, 2023 рр. вона становитиме 40 монет. З 2024 по 2027 рр. — 25 монет. Після цього кожні чотири роки відбуватиметься халвінг, на 133-й рік існування монети емісія припиниться.
• Відрахування фонду і команді розробників: у 2019 році — 20 монет з нагороди за блок, з 2020 по 2024 рр.. — 10 монет.

Які мінуси і провали Beam?

9 січня 2019 року було виявлено і того ж дня виправлено критичну вразливість у ПЗ гаманця Beam.

21 січня 2019 року блокчейн Beam на дві години призупинив роботу через проблему на блоці #25709.

Наразі блокчейн Beam обробляє 17 транзакцій за секунду, що перевершує аналогічні показники біткоїна і багатьох конфіденційних криптовалют. Команда Beam визнає, що поточна швидкість не дозволяє криптовалюті бути повноцінним платіжним засобом і обіцяє збільшити швидкість завдяки рішенням масштабування другого рівня — Lightning, Thunderella та іншим. Однак поки сценарій використання Beam обмежений функцією засобу збереження цінності.

Як розвивається проєкт Beam?

У серпні 2019 року розробники Beam провели хардфорк Clear Cathode: було внесено зміни в PoW-алгоритм майнінгу, додано підтримку односторонніх платежів і мультипідписів.

3 грудня 2019 року відбувся реліз Beam-гаманця Double Doppler 4.0, доступного для Windows, macOS і Linux. Гаманець, який поки що перебуває на стадії бета-тестування, дає змогу здійснювати атомарні транзакції з мінімальною комісією.

На перший квартал 2020 року заплановано хардфорк Eager Electron, у рамках якого буде змінено алгоритм майнінгу, реалізовано підтримку I2P-мереж і Tor, інтегровано протокол для приватних фінансових транзакцій Lelantus.