Titre original : (Les cinq nouvelles transformations que Beam Chain apportera à Ethereum ?)
Source originale : Ebunker 中文
Il est bien connu qu'Ethereum est né de la preuve de travail (PoW) et a réussi en 2021 à passer à la preuve de participation (PoS). À cet égard, le chercheur principal de la fondation Ethereum, Justin Drake, estime que bien que la chaîne de balises ait été très efficace lors de l'introduction du PoS, elle a cependant accumulé certaines « dettes techniques » au cours des cinq dernières années, sa conception n'exploitant pas les technologies de pointe des systèmes décentralisés (comme les preuves à divulgation nulle de connaissance). Par conséquent, la couche de consensus d'Ethereum a un besoin urgent d'une grande mise à jour.
Lors d'un discours à la récente Devcon de Bangkok, le chercheur d'Ethereum Justin Drake a annoncé une proposition de réforme radicale de la couche de consensus d'Ethereum, appelée « Beam Chain ».
C'est une partie de la feuille de route à long terme d'Ethereum, permettant à Ethereum de tirer parti des avancées actuelles de la cryptographie ZK de pointe, visant à considérablement améliorer la scalabilité et les performances du réseau sans démarrer un nouveau réseau. Sans aucun doute, c'est l'une des mises à niveau les plus importantes d'Ethereum dans les 3 à 5 prochaines années.
Beam Chain n'est pas une nouvelle blockchain au sens littéral, mais une nouvelle infrastructure construite à l'intérieur du réseau principal d'Ethereum, qui augmentera considérablement la vitesse, la sécurité et l'efficacité des transactions du réseau principal L1. Certains interprètent Beam Chain comme Ethereum 3.0, ce qui est une mauvaise interprétation, car Beam Chain ne résout que les problèmes de couche de consensus sans modifier la couche de données (comme le canal blob) ou la couche d'exécution (comme la machine virtuelle Ethereum (EVM)).
Les cinq transformations clés de Beam Chain sont :
1. Confirmation des blocs plus rapide : activation d'un temps de créneau de 4 secondes et d'une finalité à un seul créneau
2. Sans compromettre la décentralisation : conserver ou améliorer les garanties de décentralisation actuelles
3. Réduction du seuil de staking : faire passer le staking d'ETH de 32 ETH à 1 ETH
4. Protéger les utilisateurs ordinaires : éliminer le MEV basé sur la réorganisation de blocs
5. Orienté vers l'avenir : rendre le réseau Ethereum résistant aux quantiques
La pensée et le principe de mise à niveau de Beam Chain
1. Augmenter la production de blocs
Débit plus élevé : Beam Chain augmentera la production de blocs jusqu'à 3 fois plus qu'actuellement, pour améliorer la capacité de transaction d'Ethereum.
Résistance à la censure : L'introduction de FOCIL (liste des inclusions obligatoires pour le choix de fourche) renforce la capacité de résistance à la censure, garantissant que les transactions ne peuvent pas être facilement exclues par les malfaiteurs.
Vente aux enchères d'exécution & validation isolée : les validateurs utiliseront des enchères d'exécution pour s'isoler, assurant ainsi des performances et une décentralisation plus robustes, tout en permettant à plus d'utilisateurs d'éviter les intrusions de MEV.
Finalité plus rapide : Ethereum disposera d'une finalité à un seul créneau et d'un temps de bloc de 4 secondes, permettant de confirmer les transactions plus rapidement et d'améliorer l'efficacité du réseau.
Fait intéressant, les échanges n'auront plus besoin d'attendre lentement des confirmations de blocs de 1/32, 2/32, 3/32... car un seul bloc suffira à confirmer à l'avenir.
2. Amélioration du staking
Amélioration du modèle d'émission : modification du modèle d'émission des récompenses pour les validateurs, permettant un meilleur retour sur le staking.
Réduction des exigences de staking : les validateurs indépendants n'ont besoin de staker que 1 ETH, bien en dessous du seuil actuel de 32 ETH, rendant ainsi le staking indépendant plus simple et plus répandu.
Nous pensons qu'Ethereum, pour accueillir plus de nœuds participant au consensus tout en augmentant la vitesse et en ne modifiant pas trop le seuil matériel, doit surmonter le triangle impossible du staking, et cela est vraiment grâce à la technologie ZK, qui reste largement en avance sur l'industrie.
3. Renforcer la sécurité
Cryptographie post-quantique : Ethereum mettra en œuvre une cryptographie résistante aux quantiques pour protéger le réseau contre les menaces de l'informatique quantique, marquant ainsi le premier pas vers une blockchain résistante aux quantiques dans le mainstream.
Intégration de zkSNARK et zkVM : les preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKP) seront intégrées à Ethereum via zkSNARK et zkVM pour améliorer encore la confidentialité, la scalabilité et la sécurité.
Blockchain SNARKifiée (SNARKification) : Ethereum utilisera RISC-V pour SNARKifier la blockchain, ce processus peut améliorer l'efficacité et la scalabilité de la génération de preuves. SNARK est une forme compacte de preuve à divulgation nulle de connaissance, permettant à une partie de prouver qu'elle possède des informations sans révéler ces informations ou nécessiter d'interactions entre le prouveur et le vérificateur.
En bref, nous pouvons le résumer comme suit : rendre toute la chaîne Ethereum directement ZK.
Renforcement de la randomisation : Ethereum introduira également une forte randomisation pour garantir l'équité dans des processus clés du réseau, comme la sélection des validateurs.
Réduction des risques de MEV : une meilleure résistance à la censure peut minimiser l'inondation de robots comme les attaques par sandwich.
4. Comment ça fonctionne
Depuis que la conception de la couche de consensus actuelle d'Ethereum (la chaîne de balises) a été déterminée, les cryptographes ont fait des progrès significatifs dans le domaine des SNARK. En SNARKifiant la fonction de transition d'état d'Ethereum (c'est-à-dire que les validateurs maintiennent une vision correcte de la blockchain tout en intégrant les messages de changement d'état), nous pouvons obtenir un temps de créneau de 4 secondes et une finalité à un seul créneau.
D'une part, la réduction du temps de production de blocs et de finalité peut avoir un impact positif sur l'expérience des transactions L1 d'Ethereum.
D'autre part, cela peut également éliminer la valeur potentielle extraite des transactions grâce à une stratégie de réorganisation de blocs à distance et réduire la dette technique de la couche de consensus.
De plus, la SNARKification permettra à la blockchain Ethereum d'être résistante aux quantiques, ce qui est une fonctionnalité essentielle pour les blockchains de demain.
Beam Chain fera progresser la mise à niveau d'Ethereum de plusieurs manières :
Utiliser le sharding pour accélérer la vitesse de traitement : la chaîne Beam d'Ethereum utilisera la technologie de sharding pour diviser les données en parties plus petites (shards) afin de traiter plusieurs transactions en même temps. Cela réduira les goulets d'étranglement des transactions et accélérera le temps de transaction.
Sécurité contre l'informatique quantique : Ethereum utilisera des technologies cryptographiques à la pointe de l'époque pour garantir que même les futurs ordinateurs quantiques super puissants ne pourront pas compromettre la sécurité du réseau.
Intégration avec la feuille de route d'Ethereum : Beam Chain n'est pas un réseau indépendant, mais une phase d'intégration de la feuille de route d'Ethereum pour l'expansion et l'amélioration de la sécurité dans les 5 prochaines années.
5. Signification importante
Beam Chain est essentiel pour la capacité d'Ethereum à gérer des applications décentralisées en croissance constante - il peut améliorer la scalabilité d'Ethereum, réduire les coûts de transaction et augmenter la sécurité globale, permettant au réseau de supporter davantage d'utilisateurs et d'applications complexes au fil du temps.
Un autre grand avantage des preuves basées sur SNARK est qu'elles permettent aux stakers ordinaires équipés de matériel standard d'atteindre les avantages de performance susmentionnés, et lorsque le seuil de staking passe de 32 ETH à 1 ETH, l'augmentation des performances du réseau améliorera également la décentralisation du groupe de stakers d'Ethereum.
La réduction du seuil, surtout si elle est couplée à certains équipements matériels connexes, comme l'eNode d'Ebunker, permettra aux dispositifs de validation de niveau domestique d'atteindre chaque foyer, Ethereum reste le blockchain public avec le plus de nœuds et le plus décentralisé au monde.
Bien que la vision de Beam Chain ne changera pas immédiatement Ethereum et ne modifiera pas de manière significative sa feuille de route à long terme, son adoption modifiera l'ordre de priorité dans le développement de la feuille de route, accélérant le développement de certains composants (par exemple, la feuille de route actuelle prévoit certaines mises à niveau importantes pour 2029, mais Beam Chain pourrait accélérer l'arrivée de mises à niveau significatives).
Si Beam Chain obtient un soutien communautaire suffisant, les développeurs pourront commencer à élaborer des spécifications l'année prochaine, puis le code de production sera écrit par l'équipe de clients de développement en 2026, avec des tests en 2027, avant d'être déployé en toute sécurité sur le réseau principal d'Ethereum. Bien que la mise en œuvre de Beam Chain semble encore éloignée, ces redondances de sécurité sont cruciales pour un logiciel open source développé de façon décentralisée.
En résumé, Beam Chain résout d'un coup la « dette technique » du passé grâce à une approche ZK, ces améliorations devraient considérablement améliorer les fonctionnalités L1 tout en préservant la « décentralisation de classe mondiale » d'Ethereum.
En même temps, les solutions à long terme comme la résistance quantique introduites par la nouvelle approche placeront la couche de consensus d'Ethereum en « mode de maintenance », garantissant qu'Ethereum reste sécurisé, efficace et adaptable au cours des prochaines décennies, permettant ainsi l'innovation future sans nécessiter de redéfinition disruptive.
Ethereum continue d'œuvrer sans relâche pour un plan à long terme, ce qui est une mise à jour enthousiasmante pour la blockchain et l'ensemble de l'industrie, permettant de maintenir une base optimiste pour l'avenir d'Ethereum dans le contexte actuel du marché dynamique.
