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PoW（プルーフ・オブ・ワーク）から始まり、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。しかし、イーサリアム財団の主要研究者は、初期の信号チェーンの効果は顕著であったものの、過去5年間に蓄積された「技術的負債」があると考えています。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ません。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、バンコクのDevcon会議で、イーサリアムの研究者が「Beam Chain」と呼ばれる重要な提案を発表し、イーサリアムのコンセンサス層を根本的に改革しようとしています。これはイーサリアムの長期的な発展計画の重要な構成要素であり、新しいネットワークを起動することなく、最新のZK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パフォーマンスを大幅に向上させることを目指しています。疑う余地なく、これはイーサリアムの今後3〜5年の最も重要なアップグレードの1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ることを目的としています。有人はBeam Chainをイーサリアム3.0と誤解していますが、実際にはコンセンサス層の問題にのみ対処しており、データ層や実行層の構造を変更することはありません。

Beam Chainは五つの核心的な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
2. 分散型を維持する：既存の分散型の保障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ステーキングの要件が32 ETHから1 ETHに引き下げられました
4. 一般ユーザーの保護：ブロック再編に基づくMEVの排除
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. ブロック生成量の向上

Beam Chainは、ブロック生成量を現在の3倍に引き上げ、イーサリアムの取引処理能力を向上させる計画です。FOCIL（フォーク選択強制包含リスト）を導入することで、ネットワークの検閲抵抗能力を強化し、取引が容易に悪意に排除されないようにします。バリデーターは実行オークション方式で隔離を行い、性能と分散化の程度を向上させるだけでなく、より多くのユーザーをMEVの影響から守ることができます。

さらに、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実現し、取引確認速度を大幅に向上させ、ネットワーク効率を高めます。これは、取引所が複数のブロックの確認を待つ必要がなく、単一のブロックで確認が完了することを意味します。

2. ステーキングメカニズムの最適化

Beam Chainは、バリデーターの報酬発行モデルを改善し、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要件は現在の32 ETHから1 ETHに引き下げられ、参加のハードルが大幅に低くなり、独立したステーキングがより普及することになります。

この画期的な進展は、ZK技術の応用によるもので、イーサリアムは速度を向上させると同時に、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、ハードウェア要件を大幅に引き上げることなく、ステーキングの不可能な三角形を成功裏に突破しました。

3. セキュリティの強化

Beam Chainは、量子コンピューティングによる潜在的な脅威に対抗できるように、抗量子暗号技術を実装します。これにより、主流のブロックチェーンの中でいち早く抗量子措置を採用するプロジェクトとなります。

zkSNARKとzkVMを導入することにより、ゼロ知識証明技術はイーサリアムと深く統合され、プライバシー保護、スケーラビリティ、およびセキュリティがさらに向上します。イーサリアムはRISC-V技術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。

簡単に言うと、これらの措置は全体のイーサリアムネットワークがZK化を実現することを可能にします。同時に、より強力なランダム性メカニズムを導入することで、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ます。これらの改善は、MEVリスクを効果的に低減し、サンドイッチ攻撃などのボット行為の蔓延を最小限に抑えます。

4. 仕組み

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分野で重大なブレークスルーを達成しました。イーサリアムの状態遷移関数をSNARK化することによって、4秒のタイムスロット時間と単一タイムスロットの最終性を実現できます。

この改善は、L1取引の待機時間を大幅に短縮し、ユーザー体験を向上させるだけでなく、リモートブロック再構成戦略を排除することで潜在的な価値抽出を減少させ、コンセンサス層の技術的負債を低減させることができます。さらに重要なのは、SNARK化がイーサリアムネットワークに量子耐性を付与し、将来のブロックチェーンの発展の基盤を築くことです。

ビームチェーンの具体的な実施には、次のものが含まれます：

• シャーディング技術を採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て複数の取引を並行処理し、取引のボトルネックを効果的に減少させます。
• 先進的な暗号技術を利用してネットワークの安全性を確保し、将来の量子コンピュータに直面しても安定を保つことができます。
• イーサリアムの既存のロードマップと深く統合し、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る。

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5. 意味

Beam Chainは、イーサリアムがますます複雑化する分散型アプリケーションを処理する能力を向上させるために重要です。これにより、ネットワークのスケーラビリティが大幅に向上し、取引コストが削減され、全体の安全性が向上します。これにより、イーサリアムはより多くのユーザーとより複雑なアプリケーションをサポートできるようになります。

SNARKに基づく証明技術は、一般的なステーキング参加者が標準的なハードウェアを通じて上記の性能向上を実現できるようにします。ステーキングの敷居が下がり、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参加者の分散化の程度はさらに高まります。特に、Ebunker eNodeなどの家庭用検証者デバイスと組み合わせることで、イーサリアムは世界で最も多くのノードを持ち、最も分散化されたパブリックチェーンの地位を維持することが期待されます。

Beam Chainの実装はすぐにイーサリアムを変えるわけではありませんが、ロードマップ開発の優先順位に影響を与え、特定の重要なコンポーネントの開発を加速するでしょう。十分なコミュニティサポートが得られれば、開発者は来年に仕様の策定を開始し、2026年には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、最終的にメインネットに安全にデプロイします。

総じて、Beam ChainはZK化ルートを通じてイーサリアムが蓄積した"技術的負債"を解決し、高度な分散化を維持しながらL1機能を大幅に向上させました。導入された量子耐性などの長期的解決策は、イーサリアムが今後数十年にわたり安全で効率的かつ適応性を保つことを保証し、未来の革新への道を開き、破壊的な再設計を必要としません。

イーサリアムは持続的に長期的な戦略を進めており、これはブロックチェーン業界だけでなく、全ての技術界にとっても刺激的な進展です。これにより、現在の活況を呈している市場環境の中で、イーサリアムに対して楽観的であることの堅固な基盤が提供されます。

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