誰もが知っているように、イーサリアムは PoW プルーフ オブ ワークで誕生し、2021 年に PoS プルーフ オブ エクイティへの変換に成功しました。この点に関して、イーサリアム財団の中心研究者であるジャスティン・ドレイク氏は、ビーコンチェーンはPoSが最初に導入されたときは非常に効果的だったが、過去5年間である程度の「技術的負債」が蓄積され、その設計は活用されなかったと考えている。分散型システムの利点の説明 (ゼロ知識証明など)。したがって、イーサリアムのコンセンサス層には大きな変更が緊急に必要とされています。
Devconバンコクでの最近のプレゼンテーションで、イーサリアム研究者のジャスティン・ドレイク氏は、「ビームチェーン」と呼ばれるイーサリアムのコンセンサス層を徹底的に見直す提案を発表しました。
これはイーサリアムの長期ロードマップの一部であり、イーサリアムが ZK 暗号化における現在の画期的な成果を活用できるようになり、新しいネットワークを立ち上げることなくネットワークのスケーラビリティとパフォーマンスを大幅に向上させることを目指しています。これが今後 3 ～ 5 年間でイーサリアムに対する最も重要なアップグレードの 1 つであることは疑いの余地がありません。
ビームチェーンは文字通りの意味での新しいブロックチェーンではなく、イーサリアムメインネットワーク内に構築された新しいインフラストラクチャであり、L1メインネットワークのトランザクション速度、セキュリティ、効率を大幅に向上させます。ビーム チェーンをイーサリアム 3.0 と解釈する人もいます。ビーム チェーンはコンセンサス層の問題を解決するだけであり、データ層 (BLOB チャネルなど) や実行層 (イーサリアム仮想マシン (EVM) など) を変更するものではないため、これは誤解です。
Beam Chain の 5 つの主要な変更は次のとおりです。
1. より高速なブロック確認: 4 秒のスロット時間と単一スロットのファイナリティを有効にします。
2. 分散化を犠牲にしない: 現在の分散化の保証を維持または改善する
3. ステーキングしきい値を下げる: ETH ステーキングを 32 ETH から 1 ETH に下げます
4. 一般ユーザーの保護: ブロック再編成に基づく MEV の排除
5. 将来性: イーサリアムネットワークの耐量子化
ビームチェーンのアップグレードのアイデアと原則
1. ブロックの生産量を増やす
より高いスループット: Beam Chain はブロック生成を現在のレベルの 3 倍に増加させ、イーサリアムのトランザクション能力を向上させます。
検閲への耐性: FOCIL (Fork Optional Enforcement Inclusion List) の導入により検閲への耐性が強化され、悪意のある行為者によってトランザクションが簡単に排除されなくなります。
実行オークションとバリデーターの分離: バリデーターは実行オークションを使用して分離し、より強力なパフォーマンスと分散化を確保し、より多くのユーザーを MEV 侵入から保護します。
ファイナリティの高速化: イーサリアムはシングルスロットのファイナリティと 4 秒のブロック時間を特徴としており、トランザクションの確認がより速くなり、ネットワーク効率が向上します。
興味深いことに、将来的には単一のブロックで確認できるため、取引所は 1/32、2/32、3/32 のブロック確認を待つ必要がなくなりました。
2. ステーキングを改善する
発行モデルの改善: ステーキングをよりやりがいのあるものにするために、バリデーターの報酬発行モデルが変更されました。
低いステーキング要件: 独立したバリデーターは、現在の 32 ETH のしきい値よりもはるかに低い 1 ETH をプレッジするだけで済み、独立したステーキングがよりシンプルになり、より一般的になります。
私たちは、イーサリアムは、機器のハードウェアしきい値を変更せずに高速化しながらコンセンサスに参加し、不可能な三角形の誓約を突破するために、より多くのノードを収容する必要があると考えています。これは実際に ZK テクノロジーによるものであり、これは確かに重要な前進です。業界をリードする。
3. セキュリティの強化
ポスト量子暗号: イーサリアムは、量子コンピューティングの脅威からネットワークを確実に保護するために耐量子暗号を実装し、主流のブロックチェーンの耐量子化に向けた第一歩を踏み出します。
zkSNARK と zkVM の統合: ゼロ知識証明 (ZKP) は、zkSNARK と zkVM を通じてイーサリアムと統合され、プライバシー、スケーラビリティ、セキュリティがさらに向上します。
SNARKification: イーサリアムは、RISC-V を使用してブロックチェーンを SNARK します。これはプルーフ生成の効率とスケーラビリティを向上させるプロセスです。 SNARK は、ゼロ知識証明のコンパクトな形式であり、当事者が情報を公開したり、証明者と検証者の間で対話を必要としたりすることなく、情報を所有していることを証明できます。
簡単に言うと、次のように要約できます。イーサリアム全体を直接 ZK 化しましょう。
ランダム性の強化: イーサリアムでは、バリデーターの選択などの主要なネットワーク プロセスの公平性を確保するために、強力なランダム性も導入されます。
MEV リスクの軽減: 検閲への耐性が向上するため、サンドイッチ攻撃などのボットの拡散が最小限に抑えられます。
4.動作原理
イーサリアムの現在のコンセンサス層 (ビーコンチェーン) の設計が完了して以来、未確認動物学者は SNARK に関して大きな進歩を遂げてきました。 Ethereum の状態遷移機能 (つまり、ブロックチェーンの正しいビューを維持するためにバリデーターが統合する状態変更メッセージ) を SNARK することにより、4 秒のスロット時間と単一スロットのファイナリティが達成されます。
一方で、ブロック生成時間とファイナリティ時間の短縮により待ち時間が短縮され、イーサリアム L1 トランザクション エクスペリエンスにプラスの影響を与えることができます。
その一方で、リモートブロック再編成戦略を通じて、トランザクションから抽出される潜在的な価値を排除し、コンセンサス層での技術的負債を削減することもできます。
さらに、SNARK化により、イーサリアムネットワークは耐量子性となり、将来のブロックチェーンにとって不可欠な機能となります。
Beam Chainは以下の観点からイーサリアムのアップグレードを推進していきます。
処理を高速化するシャーディング: イーサリアム ビーム チェーンは、シャーディング テクノロジーを使用してデータをより小さな部分 (シャード) に分割し、複数のトランザクションを同時に処理します。これにより、トランザクションのボトルネックが軽減され、トランザクション時間が短縮されます。
耐量子セキュリティ: イーサリアムは、将来の超量子コンピューターでさえネットワークのセキュリティを侵害できないようにするために、時代を先取りした暗号化を利用します。
イーサリアムのロードマップとの統合: ビーム チェーンはスタンドアロンのネットワークではなく、今後 5 年間のセキュリティを拡張および改善するためのイーサリアムのロードマップの統合段階です。
5.重要性
ビーム チェーンは、増え続ける分散型アプリケーションを処理するイーサリアムの能力にとって重要です。ビーム チェーンは、イーサリアムのスケーラビリティを強化し、トランザクション コストを削減し、全体的なセキュリティを向上させることができるため、時間の経過とともにネットワークがより多くのユーザーと複雑なアプリケーションをサポートできるようになります。
SNARK ベースのプルーフのもう 1 つの大きな利点は、標準ハードウェアを備えた通常のステーカーが上記のパフォーマンス上の利点を達成できることです。プレッジしきい値が 32 ETH から 1 ETH に引き下げられると、ネットワーク パフォーマンスが向上し、イーサリアム ステーカー グループが分散化されます。エーションも改善されます。
特に、イーバンカーの eNode などの関連ハードウェア機器と組み合わせれば、しきい値の引き下げにより、家庭レベルの検証機器を数千世帯に提供できるようになり、イーサリアムは依然として世界で最も多くのノードを備えた最も分散型のパブリック チェーンとなるでしょう。 。
Beam Chain のビジョンは、イーサリアムへの即時変更や長期ロードマップの大幅な変更をもたらすものではありませんが、その導入によりロードマップ開発の優先順位が変更され、特定のコンポーネントの開発が加速されます (例: 現在のロードマップの位置にいくつかの重要なアップグレードが設定されています) 2029 年、ビーム チェーンにより重要なアップグレードの到着が早まる可能性があります)。
Beam Chainが十分なコミュニティサポートを得られれば、開発者は来年仕様の策定に着手し、2026年に開発顧客のチームによって本番グレードのコードが記述され、2027年にテストされ、最終的にイーサリアムメインネットに安全にデプロイされる可能性がある。 Beam Chain の実装は比較的遠いように思えますが、オープンソース ソフトウェアの分散開発には、これらのセキュリティの冗長性が非常に必要です。
一言で言えば、ビームチェーンはZKルートを通じて過去の「技術的負債」を解決し、イーサリアムの「世界クラスの分散化」を維持しながら、L1機能を大幅に向上させることが期待されます。
同時に、新しいアイデアによって導入された量子耐性などの長期的なソリューションは、イーサリアムのコンセンサス層を「メンテナンスモード」に置き、イーサリアムが今後数十年間にわたって安全、効率的、適応性を維持することを保証し、それによって将来のイノベーションを可能にします。破壊的な再設計のために。
イーサリアムは、現在も長期的な計画を立てるために精力的に取り組んでいます。これは、ブロックチェーンと業界全体にとって、今日の混乱した市場状況においても、イーサリアムの楽観的な基盤を維持することを可能にします。
