イーサリアムBeam Chain：コンセンサス層の重大な変革

イーサリアムは誕生以来重大な変革を経てきました。最初のPoW（プルーフ・オブ・ワーク）から2021年に成功裏にPoS（プルーフ・オブ・ステーク）へと移行しました。しかし、イーサリアム財団の核心研究者は、PoSが初期の段階で良好な成果を示したにもかかわらず、過去数年の間にいくつかの"技術的負債"が蓄積されており、その設計はゼロ知識証明などの分散型システムの最前線技術を十分に活用できていないと考えています。したがって、イーサリアムのコンセンサス層は重大な更新を必要としています。

最近のバンコクDevcon会議で、エーテルの研究者が「Beam Chain」と呼ばれる提案を提示し、エーテルのコンセンサス層を根本的に改革することを目的としています。これは、エイサリアムの長期的な発展計画の一部であり、新しいネットワークを立ち上げることなく、現在のゼロ知識暗号学のブレークスルーを利用して、ネットワークのスケーラビリティと性能を大幅に向上させることを目指しています。間違いなく、これはエイサリアムの今後3〜5年で最も重要なアップグレードの一つとなるでしょう。

明確にする必要があるのは、Beam Chainは文字通りの新しいブロックチェーンではなく、イーサリアムのメインネット内に構築された新しいインフラストラクチャであるということです。それはL1メインネットの取引速度、安全性、効率を大幅に向上させます。Beam Chainをイーサリアム3.0と誤解する意見もありますが、実際にはコンセンサス層の最適化を対象としており、データ層や実行層には影響しません。

Beam Chainは五つのコア変革をもたらします：

1. より速いブロック確認：4秒のスロット時間と単一スロットの最終性を実現する
2. 分散化を維持する：現在の分散化のレベルを維持または改善する
3. ステーキングの敷居を下げる：ETHのステーキング要件を32 ETHから1 ETHに引き下げる
4. 一般ユーザーを保護する：ブロック再編成に基づくMEVを排除する
5. 未来に向けて：イーサリアムネットワークに量子耐性を提供する

! Beam Chainはイーサリアムに5つの新しい変更をもたらしますか?

Beam Chainのアップグレードの考え方と原理

1. ブロック生成量を増加させる

Beam Chainは、現在の3倍にブロック生成量を増加させ、イーサリアムの取引処理能力を強化します。FOCIL（フォーク選択強制包含リスト）メカニズムを導入して検閲耐性を強化し、取引が悪意のある排除を受けにくくします。バリデーターはオークションを実行することで隔離され、より強力なパフォーマンスと分散化を確保しながら、ユーザーがMEVの影響を受けるリスクを減少させます。

さらに、イーサリアムは単一スロット最終確定性と4秒のブロック時間を実現し、取引確認速度を加速し、ネットワーク効率を向上させます。これは、取引所が複数のブロック確認を待つ必要がなくなり、単一のブロックで取引を確認できることを意味します。

2. ステーキングメカニズムの改善

Beam Chainは、バリデーターの報酬発行モデルを調整し、ステーキングリターンを向上させます。独立したバリデーターのステーキングのハードルは32 ETHから1 ETHに大幅に引き下げられ、独立したステーキングがより普及し、簡便になります。

注目すべきは、イーサリアムが速度を向上させる一方で、より多くのノードがコンセンサスに参加できるようになり、デバイスのハードウェア要件を大幅に引き上げることなく、この画期的な進展は主にゼロ知識技術の応用によるものであり、業界の最前線をリードしています。

3. セキュリティの強化

Beam Chainは、将来の量子計算による潜在的な脅威に対抗できるように、抗量子暗号を実装し、主流のブロックチェーンにおける抗量子の先駆者となります。zkSNARKやzkVMなどのゼロ知識証明技術を統合することで、プライバシー、スケーラビリティ、およびセキュリティをさらに向上させます。

イーサリアムはRISC-Vアーキテクチャを利用してブロックチェーンのSNARK化を実現し、証明生成の効率とスケーラビリティを向上させます。SNARKはコンパクトなゼロ知識証明形式であり、証明者が特定の情報を所有していることを証明できるようにし、情報の詳細を開示したり、検証者と相互作用することなく行えます。

簡単に言えば、このアップグレードは次のように要約できます：全体のイーサリアムネットワークを直接ZK化します。同時に、より強力なランダム性メカニズムを導入し、検証者の選択などの重要なネットワークプロセスの公平性を確保し、改善された審査耐性によって、サンドイッチ攻撃などのボットの氾濫のリスクを最小限に抑えます。

4. 仕組み

イーサリアムの現行コンセンサス層（ビーコンクhain）設計が決定して以来、暗号学者はSNARK分野で重大な進展を遂げました。イーサリアムの状態遷移関数をSNARK化することにより、4秒のタイムスロットと単一タイムスロットの最終性を実現できます。これは、イーサリアムL1の取引体験を大幅に改善するだけでなく、リモートブロック再編成戦略を排除することによってMEVリスクを低減し、コンセンサス層の技術的負債を減少させることができます。

Beam Chainは以下の方法でイーサリアムのアップグレードを推進します：

• シャーディング技術を利用して処理速度を向上させ、データをより小さな部分に分割し、同時に複数の取引を処理することでボトルネックを減らし、取引速度を向上させます。
• 先進的な暗号技術を採用し、ネットワークの安全性を確保し、未来の量子コンピュータの潜在的な脅威に対抗できるようにします。
• イーサリアムの既存のロードマップと深く統合され、今後5年間の拡張とセキュリティ向上計画の重要な構成要素となります。

! Beam Chainはイーサリアムに5つの新しい変更をもたらしますか?

5. 意味

Beam Chainは、イーサリアムが増加する分散型アプリケーションの処理能力を強化するために重要です。それはネットワークのスケーラビリティを向上させ、取引コストを削減し、全体的な安全性を高め、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します。

SNARKに基づく証明システムは、標準的なハードウェアを備えた一般的なステーキング者が上記の性能の利点を実現できるようにします。ステーキングの敷居が低下し、ネットワークの性能が向上するにつれて、イーサリアムのステーキング者コミュニティの分散化の程度も著しく改善されるでしょう。

特に敷居が下がることで、関連するハードウェアデバイスと組み合わせると、家庭用の検証者デバイスがより普及し、イーサリアムが世界で最もノードが多く、最も分散化されたパブリックブロックチェーンとしての地位をさらに強化する可能性があります。

Beam Chainのビジョンは、すぐにイーサリアムを変えることはなく、長期的なロードマップに大きな影響を与えることもありませんが、ロードマップの開発優先順位を調整し、特定のコンポーネントの開発を加速します。例えば、2029年に実施予定の重要なアップグレードのいくつかは前倒しで実現される可能性があります。

Beam Chainが十分なコミュニティの支持を得た場合、開発者は来年に仕様の策定を開始し、その後2026年に開発チームがプロダクションレベルのコードを作成し、2027年にテストを行い、最終的に安全にイーサリアムメインネットにデプロイできるようになります。実施時期は遠いように見えますが、分散型開発のオープンソースソフトウェアにはこれらの安全冗長性が必要です。

全体として、Beam ChainはZK化ルートを通じて過去の"技術的負債"を一挙に解決し、これらの改善はイーサリアムの高度な分散化を維持しつつ、そのL1機能を大幅に向上させることが期待されています。同時に、導入された量子耐性などの長期的な解決策は、イーサリアムのコンセンサス層を"メンテナンスモード"に移行させ、ネットワークが今後数十年にわたって安全で効率的かつ適応性を持つことを保証し、未来の革新の基盤を築くことができるようにし、破壊的な再設計を必要としません。

イーサリアムは継続的に長期的な戦略を展開しており、これは全体のブロックチェーン業界にとって刺激的な進展です。これにより、現在の活発な市場環境の中でイーサリアムに対する楽観的な姿勢を維持するための堅固な基盤が提供されました。

! Beam Chainはイーサリアムに5つの新しい変更をもたらしますか?