Ethereum Beam Chain : une transformation majeure de la couche de consensus
Ethereum a connu des transformations majeures depuis sa création, passant du Proof of Work (PoW) à un passage réussi au Proof of Stake (PoS) en 2021. Cependant, les chercheurs principaux de la fondation Ethereum estiment que, bien que le PoS ait bien performé au début, certaines "dettes techniques" se sont accumulées au cours des dernières années, et sa conception n'a pas pleinement tiré parti des technologies de pointe des systèmes décentralisés comme les preuves à divulgation nulle de connaissance. Par conséquent, la couche de consensus d'Ethereum a besoin d'une mise à jour majeure.
Lors de la récente conférence Devcon à Bangkok, un chercheur Ethereum a proposé une initiative appelée "Beam Chain", visant à réformer en profondeur la couche de consensus d'Éther. Cela fait partie du plan de développement à long terme d'Ethereum, avec pour objectif d'améliorer considérablement la scalabilité et les performances du réseau en utilisant les percées actuelles en cryptographie à connaissance nulle, sans lancer de nouveau réseau. Il ne fait aucun doute que cela deviendra l'une des mises à jour les plus cruciales d'Ethereum au cours des 3 à 5 prochaines années.
Il est important de préciser que Beam Chain n'est pas une nouvelle blockchain au sens littéral, mais une nouvelle infrastructure construite au sein du réseau principal d'Ethereum. Elle améliorera considérablement la vitesse, la sécurité et l'efficacité des transactions sur le réseau principal L1. Certains ont mal compris Beam Chain comme étant Ethereum 3.0, mais en réalité, elle se concentre uniquement sur l'optimisation de la couche de consensus, sans affecter la couche de données ou la couche d'exécution.
Beam Chain apportera cinq grandes réformes clés :
Confirmation de bloc plus rapide : réalisation d'un temps de créneau de 4 secondes et de finalité de créneau unique.
Maintenir la décentralisation : maintenir ou améliorer le niveau de décentralisation actuel
Abaisser le seuil de mise : réduire l'exigence de mise d'ETH de 32 ETH à 1 ETH
Protéger les utilisateurs ordinaires : éliminer le MEV basé sur la réorganisation des blocs
Orienté vers l'avenir : fournir une capacité anti-quantique au réseau Ethereum
Pensée et principe de mise à niveau de Beam Chain
1. Augmenter la production de blocs
Beam Chain augmentera la production de blocs jusqu'à trois fois celle actuelle pour améliorer la capacité de traitement des transactions d'Ethereum. L'introduction du mécanisme FOCIL (Fork Choice Forced Inclusion List) renforcera la résistance à la censure, garantissant que les transactions ne seront pas facilement exclues de manière malveillante. Les validateurs s'isoleront par le biais d'enchères pour garantir de meilleures performances et une plus grande décentralisation, tout en réduisant le risque d'impact du MEV sur les utilisateurs.
En outre, Ethereum mettra en œuvre la détermination finale à un seul créneau et un temps de bloc de 4 secondes, accélérant la vitesse de confirmation des transactions et améliorant l'efficacité du réseau. Cela signifie que les échanges n'auront plus besoin d'attendre plusieurs confirmations de blocs, une seule confirmation de bloc suffira pour valider la transaction.
2. Améliorer le mécanisme de staking
Beam Chain ajustera le modèle d'émission de récompenses des validateurs pour augmenter le rendement des mises. Le seuil de mise pour les validateurs indépendants sera considérablement réduit de 32 ETH à 1 ETH, rendant la mise indépendante plus accessible et simple.
Il est important de noter qu'Ethereum, tout en augmentant la vitesse, peut accueillir davantage de nœuds participant au consensus, sans exiger de manière significative des exigences matérielles accrues. Cette avancée révolutionnaire est principalement attribuée à l'application de la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance, plaçant l'industrie en tête.
3. Renforcer la sécurité
Beam Chain mettra en œuvre la cryptographie résistante aux quantiques, garantissant que le réseau puisse résister aux menaces potentielles des ordinateurs quantiques à l'avenir, devenant ainsi un pionnier de la résistance quantique parmi les blockchains mainstream. En intégrant des technologies de preuve à divulgation nulle de connaissance telles que zkSNARK et zkVM, il améliorera encore la confidentialité, l'évolutivité et la sécurité.
Ethereum va utiliser l'architecture RISC-V pour réaliser la SNARKisation de la blockchain, améliorant ainsi l'efficacité et l'évolutivité de la génération de preuves. SNARK est une forme compacte de preuve à divulgation nulle qui permet au prouveur de prouver qu'il possède certaines informations, sans avoir à révéler les détails de l'information ou à interagir avec le vérificateur.
En résumé, cette mise à niveau peut être résumée comme suit : rendre l'ensemble du réseau Ethereum directement ZK. En même temps, un mécanisme de randomité plus puissant est introduit pour garantir l'équité des processus clés du réseau, tels que la sélection des validateurs, et pour minimiser le risque d'inondation par des bots, comme les attaques sandwich, grâce à une capacité de résistance à la censure améliorée.
4. Principe de fonctionnement
Depuis la conception actuelle de la couche de consensus d'Ethereum (la chaîne de balise), des cryptographes ont réalisé des percées majeures dans le domaine des SNARK. En SNARKisant la fonction de transition d'état d'Ethereum, il est possible d'atteindre des intervalles de temps de 4 secondes et une finalité dans un seul intervalle. Cela peut non seulement améliorer considérablement l'expérience de transaction sur Ethereum L1, mais aussi réduire le risque MEV en éliminant les stratégies de réorganisation de blocs à distance, diminuant ainsi la dette technique de la couche de consensus.
Beam Chain fera avancer la mise à niveau d'Ethereum de la manière suivante :
Utiliser la technologie de sharding pour accélérer la vitesse de traitement en divisant les données en parties plus petites et en traitant plusieurs transactions simultanément, réduisant ainsi les goulets d'étranglement et augmentant la vitesse des transactions.
Utiliser des technologies de cryptographie de pointe pour garantir que la sécurité du réseau puisse résister aux menaces potentielles des ordinateurs quantiques à l'avenir.
Intégration approfondie avec la feuille de route existante d'Ethereum, en tant qu'élément important du plan d'expansion et d'amélioration de la sécurité pour les 5 prochaines années.
5. Importance significative
Beam Chain est essentiel pour améliorer la capacité d'Ethereum à traiter les applications décentralisées en pleine croissance. Il augmentera l'évolutivité du réseau, réduira les coûts de transaction et améliorera la sécurité globale, permettant ainsi au réseau de prendre en charge davantage d'utilisateurs et d'applications complexes.
Les systèmes de preuve basés sur SNARK permettent aux stakers ordinaires équipés de matériel standard de réaliser les avantages de performance mentionnés ci-dessus. Avec la baisse du seuil de mise et l'amélioration des performances du réseau, le degré de décentralisation de la communauté des stakers d'Ethereum sera également considérablement amélioré.
En particulier, la baisse des barrières à l'entrée, associée à certains équipements matériels pertinents, pourrait rendre les dispositifs de validation de niveau domestique plus répandus, consolidant ainsi davantage la position d'Ethereum en tant que blockchain la plus décentralisée et ayant le plus de nœuds au monde.
Bien que la vision de Beam Chain ne changera pas immédiatement Ethereum et n'affectera pas de manière significative sa feuille de route à long terme, elle ajustera les priorités de développement de cette feuille de route et accélérera le développement de certains composants. Par exemple, certaines mises à niveau importantes initialement prévues pour 2029 pourraient être mises en œuvre plus tôt.
Si Beam Chain obtient un soutien communautaire suffisant, les développeurs pourraient commencer à élaborer des spécifications l'année prochaine, puis le code de production pourrait être rédigé par l'équipe de développement en 2026, suivi de tests en 2027, avant de pouvoir être déployé en toute sécurité sur la chaîne principale Ethereum. Bien que le calendrier d'implémentation puisse sembler lointain, ces redondances de sécurité sont nécessaires pour un logiciel open source développé de manière décentralisée.
Dans l'ensemble, Beam Chain a résolu d'un coup le "dette technique" du passé grâce à une approche ZK, ces améliorations devraient permettre d'améliorer considérablement les fonctionnalités L1 tout en maintenant une forte décentralisation d'Ethereum. En même temps, les solutions à long terme introduites, telles que la résistance quantique, permettront à la couche de consensus d'Ethereum d'entrer en "mode de maintenance", garantissant que le réseau reste sécurisé, efficace et adaptable au cours des prochaines décennies, posant ainsi les bases de l'innovation future sans nécessiter de re-conception disruptive.
Ethereum continue à se positionner à long terme, ce qui est un développement enthousiasmant pour l'ensemble de l'industrie de la blockchain. Cela nous offre également une base solide pour maintenir une attitude optimiste envers Ethereum dans l'environnement de marché actif actuel.
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Ethereum Beam Chain : Réforme majeure de la couche de consensus pour accélérer l'extension et abaisser le seuil de mise à 1 ETH
Ethereum Beam Chain : une transformation majeure de la couche de consensus
Ethereum a connu des transformations majeures depuis sa création, passant du Proof of Work (PoW) à un passage réussi au Proof of Stake (PoS) en 2021. Cependant, les chercheurs principaux de la fondation Ethereum estiment que, bien que le PoS ait bien performé au début, certaines "dettes techniques" se sont accumulées au cours des dernières années, et sa conception n'a pas pleinement tiré parti des technologies de pointe des systèmes décentralisés comme les preuves à divulgation nulle de connaissance. Par conséquent, la couche de consensus d'Ethereum a besoin d'une mise à jour majeure.
Lors de la récente conférence Devcon à Bangkok, un chercheur Ethereum a proposé une initiative appelée "Beam Chain", visant à réformer en profondeur la couche de consensus d'Éther. Cela fait partie du plan de développement à long terme d'Ethereum, avec pour objectif d'améliorer considérablement la scalabilité et les performances du réseau en utilisant les percées actuelles en cryptographie à connaissance nulle, sans lancer de nouveau réseau. Il ne fait aucun doute que cela deviendra l'une des mises à jour les plus cruciales d'Ethereum au cours des 3 à 5 prochaines années.
Il est important de préciser que Beam Chain n'est pas une nouvelle blockchain au sens littéral, mais une nouvelle infrastructure construite au sein du réseau principal d'Ethereum. Elle améliorera considérablement la vitesse, la sécurité et l'efficacité des transactions sur le réseau principal L1. Certains ont mal compris Beam Chain comme étant Ethereum 3.0, mais en réalité, elle se concentre uniquement sur l'optimisation de la couche de consensus, sans affecter la couche de données ou la couche d'exécution.
Beam Chain apportera cinq grandes réformes clés :
Pensée et principe de mise à niveau de Beam Chain
1. Augmenter la production de blocs
Beam Chain augmentera la production de blocs jusqu'à trois fois celle actuelle pour améliorer la capacité de traitement des transactions d'Ethereum. L'introduction du mécanisme FOCIL (Fork Choice Forced Inclusion List) renforcera la résistance à la censure, garantissant que les transactions ne seront pas facilement exclues de manière malveillante. Les validateurs s'isoleront par le biais d'enchères pour garantir de meilleures performances et une plus grande décentralisation, tout en réduisant le risque d'impact du MEV sur les utilisateurs.
En outre, Ethereum mettra en œuvre la détermination finale à un seul créneau et un temps de bloc de 4 secondes, accélérant la vitesse de confirmation des transactions et améliorant l'efficacité du réseau. Cela signifie que les échanges n'auront plus besoin d'attendre plusieurs confirmations de blocs, une seule confirmation de bloc suffira pour valider la transaction.
2. Améliorer le mécanisme de staking
Beam Chain ajustera le modèle d'émission de récompenses des validateurs pour augmenter le rendement des mises. Le seuil de mise pour les validateurs indépendants sera considérablement réduit de 32 ETH à 1 ETH, rendant la mise indépendante plus accessible et simple.
Il est important de noter qu'Ethereum, tout en augmentant la vitesse, peut accueillir davantage de nœuds participant au consensus, sans exiger de manière significative des exigences matérielles accrues. Cette avancée révolutionnaire est principalement attribuée à l'application de la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance, plaçant l'industrie en tête.
3. Renforcer la sécurité
Beam Chain mettra en œuvre la cryptographie résistante aux quantiques, garantissant que le réseau puisse résister aux menaces potentielles des ordinateurs quantiques à l'avenir, devenant ainsi un pionnier de la résistance quantique parmi les blockchains mainstream. En intégrant des technologies de preuve à divulgation nulle de connaissance telles que zkSNARK et zkVM, il améliorera encore la confidentialité, l'évolutivité et la sécurité.
Ethereum va utiliser l'architecture RISC-V pour réaliser la SNARKisation de la blockchain, améliorant ainsi l'efficacité et l'évolutivité de la génération de preuves. SNARK est une forme compacte de preuve à divulgation nulle qui permet au prouveur de prouver qu'il possède certaines informations, sans avoir à révéler les détails de l'information ou à interagir avec le vérificateur.
En résumé, cette mise à niveau peut être résumée comme suit : rendre l'ensemble du réseau Ethereum directement ZK. En même temps, un mécanisme de randomité plus puissant est introduit pour garantir l'équité des processus clés du réseau, tels que la sélection des validateurs, et pour minimiser le risque d'inondation par des bots, comme les attaques sandwich, grâce à une capacité de résistance à la censure améliorée.
4. Principe de fonctionnement
Depuis la conception actuelle de la couche de consensus d'Ethereum (la chaîne de balise), des cryptographes ont réalisé des percées majeures dans le domaine des SNARK. En SNARKisant la fonction de transition d'état d'Ethereum, il est possible d'atteindre des intervalles de temps de 4 secondes et une finalité dans un seul intervalle. Cela peut non seulement améliorer considérablement l'expérience de transaction sur Ethereum L1, mais aussi réduire le risque MEV en éliminant les stratégies de réorganisation de blocs à distance, diminuant ainsi la dette technique de la couche de consensus.
Beam Chain fera avancer la mise à niveau d'Ethereum de la manière suivante :
5. Importance significative
Beam Chain est essentiel pour améliorer la capacité d'Ethereum à traiter les applications décentralisées en pleine croissance. Il augmentera l'évolutivité du réseau, réduira les coûts de transaction et améliorera la sécurité globale, permettant ainsi au réseau de prendre en charge davantage d'utilisateurs et d'applications complexes.
Les systèmes de preuve basés sur SNARK permettent aux stakers ordinaires équipés de matériel standard de réaliser les avantages de performance mentionnés ci-dessus. Avec la baisse du seuil de mise et l'amélioration des performances du réseau, le degré de décentralisation de la communauté des stakers d'Ethereum sera également considérablement amélioré.
En particulier, la baisse des barrières à l'entrée, associée à certains équipements matériels pertinents, pourrait rendre les dispositifs de validation de niveau domestique plus répandus, consolidant ainsi davantage la position d'Ethereum en tant que blockchain la plus décentralisée et ayant le plus de nœuds au monde.
Bien que la vision de Beam Chain ne changera pas immédiatement Ethereum et n'affectera pas de manière significative sa feuille de route à long terme, elle ajustera les priorités de développement de cette feuille de route et accélérera le développement de certains composants. Par exemple, certaines mises à niveau importantes initialement prévues pour 2029 pourraient être mises en œuvre plus tôt.
Si Beam Chain obtient un soutien communautaire suffisant, les développeurs pourraient commencer à élaborer des spécifications l'année prochaine, puis le code de production pourrait être rédigé par l'équipe de développement en 2026, suivi de tests en 2027, avant de pouvoir être déployé en toute sécurité sur la chaîne principale Ethereum. Bien que le calendrier d'implémentation puisse sembler lointain, ces redondances de sécurité sont nécessaires pour un logiciel open source développé de manière décentralisée.
Dans l'ensemble, Beam Chain a résolu d'un coup le "dette technique" du passé grâce à une approche ZK, ces améliorations devraient permettre d'améliorer considérablement les fonctionnalités L1 tout en maintenant une forte décentralisation d'Ethereum. En même temps, les solutions à long terme introduites, telles que la résistance quantique, permettront à la couche de consensus d'Ethereum d'entrer en "mode de maintenance", garantissant que le réseau reste sécurisé, efficace et adaptable au cours des prochaines décennies, posant ainsi les bases de l'innovation future sans nécessiter de re-conception disruptive.
Ethereum continue à se positionner à long terme, ce qui est un développement enthousiasmant pour l'ensemble de l'industrie de la blockchain. Cela nous offre également une base solide pour maintenir une attitude optimiste envers Ethereum dans l'environnement de marché actif actuel.