Rédigé par : 0XNATALIE
Lors de la conférence Devcon, Justin Drake, membre clé de la Fondation Ethereum, a proposé une refonte complète de la couche de consensus d'Ethereum, appelée Beam Chain. En redessinant la couche de consensus, il s'agit de soulager le problème de l'MEV, d'améliorer la scalabilité et la sécurité, et d'appliquer la technologie ZK pour améliorer les performances. Beam Chain se concentre principalement sur les changements de la couche de consensus, sans créer de nouveaux tokens ou modifier l'architecture actuelle de la blockchain.
La couche de consensus actuelle d'Ethereum (Beacon Chain) a déjà cinq ans, bien qu'elle ait bien performé en matière de sécurité, la dette technique continue de s'accumuler avec le temps. De plus, avec l'approfondissement des recherches de la communauté Ethereum sur l'MEV et les progrès rapides de la technologie ZK, la capacité d'adaptation de la couche de consensus existante aux nouvelles technologies est insuffisante. Le plan de reconstruction de Beam Chain vise à éliminer la charge technique, permettant à Ethereum de devenir plus flexible et adaptable à l'avenir.
Points techniques saillants
D'un point de vue technique, Beam Chain présente deux caractéristiques : la réalisation de la Snarkification via ZKVM et l'utilisation de signatures agrégées basées sur le hachage.
La couche de consensus est principalement responsable de la manière dont tous les nœuds du réseau s'accordent sur l'état de la chaîne (par exemple, l'ordre des transactions, les soldes des comptes, etc.). Dans Ethereum, les tâches de la couche de consensus incluent la vérification des blocs, la vérification des signatures, le traitement des forks, la maintenance et la mise à jour de l'état des comptes, etc. L'opération clé de la couche de consensus est le transfert d'état, c'est-à-dire le passage de l'état d'un bloc (par exemple, le solde du compte après une transaction) à l'état du bloc suivant. Ces opérations impliquent souvent beaucoup de calculs, et la Snarkification est une technique pour convertir ces processus de calcul en preuves à divulgation nulle de connaissance.
Beam Chain utilise ZKVM pour réaliser la Snarkification de la couche de consensus, transformant la fonction de transfert d'état en preuves à divulgation nulle de connaissance. ZKVM est responsable du transfert du processus de calcul hors de la chaîne, allégeant ainsi la charge de calcul sur la chaîne. Chaque nœud peut confirmer si l'état est correct en vérifiant la preuve à divulgation nulle de connaissance, sans avoir à recalculer. De plus, Beam Chain permet aux validateurs de choisir le ZKVM approprié, sans avoir à imposer un ZKVM particulier dans le protocole de la chaîne.
Parallèlement, avec le développement de l'informatique quantique, les technologies de cryptographie traditionnelles (comme la cryptographie à courbe elliptique) pourraient être menacées d'être contournées. Cela signifie que la sécurité des systèmes blockchain actuels (comme la vérification des clés privées et des signatures) pourrait être compromise après l'émergence des ordinateurs quantiques. Pour faire face à cette menace, Beam Chain introduit des solutions de signatures agrégées basées sur le hachage. Les fonctions de hachage possèdent des propriétés de sécurité post-quantique, capables de résister aux attaques des ordinateurs quantiques. Cette solution améliore non seulement l'efficacité de l'agrégation des signatures, mais offre également une sécurité plus élevée pour l'avenir.
En outre, Beam Chain adopte PBS, introduisant des listes inclusives et des enchères d'exécution pour réduire les impacts négatifs de l'MEV. Il est également prévu de réduire le montant minimum de mise requis pour les validateurs de 32 ETH à 1 ETH, afin d'améliorer davantage la décentralisation. L'ensemble de la transition vers Beam Chain se fera par étapes, remplaçant progressivement les fonctions de la Beacon Chain, et devrait prendre cinq ans.
Opinions de la communauté
Inquiétudes concernant le temps de développement : la communauté exprime des préoccupations concernant le cycle de développement de 5 ans nécessaire pour Beam Chain, et certains membres se demandent si l'objectif de Beam Chain est d'essayer d'amener Ethereum à se rapprocher progressivement des caractéristiques de Solana.
José Maria Macedo, partenaire fondateur de Delphi Ventures, exprime sa déception concernant Beam Chain. Il estime que les améliorations fondamentales de Beam Chain ne sont qu'une refonte du code, comprenant un temps de bloc de 4 secondes et une capacité « anti-attaque quantique », mais ces changements ne devraient pas être réalisés avant 2029-2030. De telles améliorations ne suffisent pas à maintenir l'avantage d'Ethereum L1 dans la concurrence blockchain, voire à façonner un récit compétitif à long terme pour Ethereum.
Mert, PDG de la plateforme de développement Solana Helius, exprime également des préoccupations concernant le calendrier de développement de Beam Chain. Si Beam Chain nécessite effectivement jusqu'en 2029 pour être publié, Ethereum pourrait avoir du mal à maintenir sa compétitivité dans la concurrence blockchain en rapide évolution.
EthStorage co-fondateur Qi Zhou estime que le calendrier prévu pour Beam Chain jusqu'en 2030 est trop long. Il suggère de se concentrer sur le développement en utilisant un seul langage de programmation (comme Rust ou Go) pour accélérer la mise en œuvre. Ethereum peut s'inspirer du modèle « re-genesis » de Cosmos pour traiter sa dette technique (re-générer le bloc de genèse de la blockchain tout en conservant les données d'état essentielles des utilisateurs et des contrats, et en éliminant les données historiques redondantes et le code obsolète), en abordant les charges techniques et les problèmes hérités par une réinitialisation complète.
Meir, co-fondateur de Hydrogen Labs, s'inquiète du fait que le calendrier de Beam Chain est trop long et qu'il ne répond pas nécessairement aux besoins de scalabilité d'Ethereum en tant que blockchain entièrement fonctionnelle. Si l'objectif d'Ethereum est d'être une plateforme de blockchain efficace plutôt qu'un simple DA, des améliorations de scalabilité plus rapides et plus radicales sont nécessaires, plutôt que des optimisations progressives sur cinq ans.
Le développeur abstrait cygaar explique pourquoi le calendrier de 5 ans pour Beam Chain est nécessaire. Il souligne qu'Ethereum n'est pas une simple petite blockchain, c'est la deuxième plus grande blockchain mondiale, avec 60 milliards de dollars de TVL, 400 milliards de dollars de valeur d'actifs sous-jacents, et des milliers d'applications qui en dépendent. Mettre en œuvre des changements de cette ampleur sur un réseau Ethereum distribué et en temps réel est extrêmement difficile, avec des risques considérables, nécessitant donc une longue préparation et des tests rigoureux. La moindre erreur pourrait entraîner des pertes importantes pour les utilisateurs.
Terence, mainteneur du client Ethereum Prysm, exprime des préoccupations concernant le long délai de mise en œuvre de Beam Chain, affirmant que Beam Chain est l'« objectif final » d'Ethereum, pendant cette période, Ethereum continuera à s'améliorer par le biais de forks durs. Certaines propositions dans Beam Chain contribuent à améliorer la décentralisation et la résistance à la censure d'Ethereum. De plus, avant la mise en œuvre, Ethereum continuera également à améliorer la disponibilité des données, la résistance à la censure, la performance de l'EVM, etc., pour répondre à des besoins en constante évolution.
Hasu, responsable de la stratégie chez Flashbots, estime que les propositions de Beam Chain ne devraient pas être exagérées, car il s'agit d'un projet à long terme qui nécessitera au moins 5 ans pour être réalisé, et la plupart des améliorations sont déjà présentes dans la feuille de route technique. La véritable nouveauté réside dans le fait de regrouper ces améliorations pour les tester et les remplacer globalement sur la chaîne, ce qui devait être le point fort du processus d'accélération. Cependant, de nombreux membres de la communauté ont mal interprété cette proposition comme le lancement excitant d'« Ethereum 3.0 », espérant même imiter certaines caractéristiques de Solana, ce qui a entraîné des attentes déçues.
GabrielShapir0, fondateur de MetaLeX, croit que la valeur fondamentale d'Ethereum réside dans sa décentralisation et son autonomie, et que Beam Chain améliorera considérablement ces caractéristiques essentielles. Beaucoup de gens espèrent qu'Ethereum pourra offrir différents produits, services ou s'adapter à des tendances et récits plus populaires, mais ce n'est pas la position d'Ethereum, c'est plutôt la direction de Solana.
Défis techniques
Péter, membre clé de la Fondation Ethereum, estime que la proposition de Beam Chain contient trop de changements regroupés, ce qui pose des problèmes potentiels tant sur le plan technique que de la gouvernance. D'un point de vue technique, trop de changements combinés augmentent la probabilité d'erreurs. Sur le plan de la gouvernance, regrouper plusieurs changements pourrait entraîner l'oubli de détails et augmenter le risque de controverses. Il suggère de traiter d'abord les tâches d'amélioration à faible difficulté sur la Beacon Chain, puis de réaliser progressivement des changements plus complexes pour permettre au système de s'adapter progressivement et éviter une réforme complète d'un coup.
L'expert en recherche Ethereum mteam indique que la proposition de Beam Chain, bien qu'annoncée comme une nouvelle idée, regroupe en réalité de nombreuses anciennes idées. Il soutient cette proposition, mais s'inquiète également du fait que cette mise à niveau pourrait interférer avec la recherche de la couche d'exécution. La couche d'exécution et la couche de consensus sont deux directions de recherche indépendantes qui devraient être améliorées en parallèle, afin d'éviter les interférences.
Max Resnick, directeur de la recherche chez SMG, déclare qu'Ethereum a besoin d'une vision plus ambitieuse, et ne devrait pas être contraint par des améliorations progressives sur un cycle de cinq ans. Il appelle à un retour à l'essence d'Ethereum, pour en faire une plateforme de calcul mondiale qui aide les développeurs à résoudre les problèmes de coordination les plus complexes. Il propose des objectifs qu'Ethereum devrait atteindre dans les cinq prochaines années, y compris : un temps de bloc de 1 seconde ; une finalité à un seul slot (Single-slot Finality), facilitant l'interopérabilité inter-chaînes ; une augmentation significative du débit (>1000 TPS) ; des propositions parallèles multiples, permettant une capacité de résistance à la censure en temps réel.