原文タイトル：（ビームチェーンはイーサリアムにもたらす5つの新しい変化？）
原文出典：Ebunker中国語
よく知られているように、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・ステーク）に成功裏に移行しました。これについて、イーサリアム財団の主要研究者であるジャスティン・ドレイクは、PoSが導入された当初、ビーコンサインは非常に効果的でしたが、過去5年間で「技術的負債」を蓄積しており、その設計は分散型システムの最先端技術（ゼロ知識証明など）を活用し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大規模な変革を必要としています。
最近のバンコクDevconでの講演で、イーサリアム研究者のジャスティン・ドレイクは、「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の根本的な改革提案を発表しました。
これはイーサリアムの長期的なロードマップの一部であり、イーサリアムが現在のZK暗号学の最前線の成果を利用し、新しいネットワークを立ち上げることなく大幅にネットワークの拡張性と性能を向上させることを目指しています。間違いなく、これはイーサリアムが今後3〜5年で最も重要なアップグレードの一つです。
ビームチェーンは文字通りの意味で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内部に構築された新しいインフラであり、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。ビームチェーンをイーサリアム3.0として解釈する人もいますが、これは誤解であり、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（ブロブチャネルなど）や実行層（イーサリアムバーチャルマシン（EVM）など）を変更することはありません。
ビームチェーンの5つのコア変革は次の通りです：
1. より迅速なブロック確認：4秒のスロット時間と単一スロットの最終性を有効にします。
2. 分散化を犠牲にしない：現在の分散化保証を保持または改善
3. ステーキングのしきい値を引き下げ：ETHステーキングを32 ETHから1 ETHに引き下げます。
4. 一般ユーザーの保護：ブロック再構成に基づくMEVを排除
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備えさせる
ビームチェーンのアップグレードの考え方と原理
1. ブロック生産量の増加
より高いスループット：ビームチェーンはブロック生産量を現在の3倍に増やし、イーサリアムの取引能力を向上させます。
検閲耐性：FOCIL（フォーク選択強制包含リスト）の導入は、検閲耐性を強化し、取引が悪意のある者によって簡単に排除されないことを保証します。
実行オークション＆隔離バリデーター：バリデーターは実行オークションを使用して隔離し、より強力な性能と分散化を保証し、より多くのユーザーがMEVの影響を受けないようにします。
より迅速な最終確定性：イーサリアムは単一スロットの最終確定性と4秒のブロック時間を備え、取引の確認を迅速化し、ネットワークの効率を向上させます。
興味深いことに、取引所はもはや1/32、2/32、3/32…のようにブロックの確認をゆっくり待つ必要がなくなります。将来的には単一のブロックで確認が可能です。
2. ステーキングの改善
改良された発行モデル：バリデーターへの報酬発行モデルの変更により、ステーキングはより多くの報酬を得られるようになります。
ステーキング要件の引き下げ：独立バリデーターは1 ETHだけをステークすればよく、現在の32 ETHのしきい値を大幅に下回ります。これにより、独立したステーキングがより簡単で普及します。
私たちは、イーサリアムがスピードを高める中で、より多くのノードがコンセンサスに参加できるようにし、デバイスのハードウェアのしきい値をあまり変えずに、ステーキングの不可能な三角形を突破する必要があると考えています。このことは、実際に業界の最前線を大きく進んでいます。
3. セキュリティの強化
ポスト量子暗号学：イーサリアムは量子暗号学を実施し、ネットワークを量子計算の脅威から保護する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を介してイーサリアムに統合され、プライバシー、拡張性、セキュリティをさらに向上させます。
SNARK化されたブロックチェーン（SNARKification）：イーサリアムはRISC-Vを利用してブロックチェーンをSNARK化し、このプロセスは証明生成の効率と拡張性を向上させます。SNARKはコンパクトなゼロ知識証明形式であり、一方が情報を持っていることを証明し、情報を開示したり、証明者と検証者の間での相互作用を求めたりすることなく実現できます。
簡潔に言うと、これを要約することができます：イーサリアム全体を直接ZK化すること。
ランダム性の強化：イーサリアムは強力なランダム性を導入し、バリデーターの選定などの重要なネットワークプロセスの公平性を確保します。
MEVリスクの低減：より良い検閲抵抗により、サンドイッチ攻撃などのロボットの氾濫を最小限に抑えることができます。
4. 動作原理
イーサリアムの現在のコンセンサス層（ビーコンサイン）の設計が確定して以来、暗号学者はSNARKの分野で重要な進展を遂げてきました。イーサリアムの状態変換関数（つまり、バリデーターがブロックチェーンに対する正しい見解を維持するために統合された状態変化メッセージ）をSNARK化することにより、4秒のスロット時間と単一スロットの最終性が得られます。
一方で、ブロック生産と最終性時間の短縮により、待機時間がイーサリアムL1の取引体験に良い影響を与えることができます。
一方で、リモートブロック再構成戦略を通じて、取引から抽出された潜在的な価値を排除し、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。
さらに、SNARK化によりイーサリアムネットワークは量子耐性を備え、これは未来のブロックチェーンには必須の機能です。
ビームチェーンは、以下のいくつかの側面からイーサリアムのアップグレードを進めます：
シャーディングによる処理速度の向上：イーサリアムビームチェーンはシャーディング技術を使用して、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、トランザクションボトルネックが減少し、トランザクション時間が短縮されます。
量子計算に対するセキュリティ：イーサリアムは時代を先取りした暗号技術を利用して、未来のスーパー量子コンピュータがネットワークのセキュリティを破壊できないようにします。
イーサリアムのロードマップとの統合：ビームチェーンは独立したネットワークではなく、イーサリアムの今後5年の拡張とセキュリティ強化のロードマップの統合段階です。
5. 重要な意義
イーサリアムが増加する分散型アプリケーションを処理する能力にとって、ビームチェーンは重要です。これはイーサリアムの拡張性を高め、取引コストを削減し、全体的なセキュリティを向上させることができ、ネットワークが時間の経過とともに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ベースの証明のもう一つの大きな利点は、標準的なハードウェアを備えた一般のステーキング者が上記の性能利点を実現できることです。ステーキングのしきい値が32 ETHから1 ETHに減少した後、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グループの分散化も改善されるでしょう。
特にしきい値の引き下げにより、EbunkerのeNodeなどの関連ハードウェアデバイスを併用することで、家庭用バリデーター機器が普及し、イーサリアムは依然として世界中で最も多くのノードを持ち、最も分散化されたブロックチェーンです。
ビームチェーンのビジョンはイーサリアムを即座に変化させるものではなく、その長期的なロードマップを明確に変えるものでもありませんが、その採用はロードマップの開発優先順位を変え、特定のコンポーネントの開発を加速します（例えば、現在のロードマップではいくつかの重要なアップグレードが2029年に設定されていますが、ビームチェーンは重要なアップグレードの到来を早める可能性があります）。
ビームチェーンが十分なコミュニティの支持を得た場合、開発者は来年から仕様を策定し、2026年には開発者チームが生産レベルのコードを執筆し、2027年にはテストを行い、最後にイーサリアムメインネットに安全に展開することができます。ビームチェーンの実装はまだ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とって、これらのセキュリティ冗長性は非常に重要です。
要するに、ビームチェーンはZK化のルートを通じて、過去の「技術的負債」を一挙に解決しました。これらの改善は、イーサリアムの「世界級の分散化」を保持しながら、そのL1機能を大幅に改善することが期待されます。
同時に、新しいアプローチによって導入される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」に置き、イーサリアムが今後数十年間にわたって安全で効率的かつ適応的であり続けることを保証し、将来の革新を実現します。
イーサリアムは依然として長期的な計画に精力的に取り組んでおり、これはブロックチェーンと業界全体にとって刺激的な更新であり、現在の活発な市場状況においてもイーサリアムに対する楽観的な基盤を維持しています。
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