ビームチェーン: イーサリアムの未来発展の新しい方向

最近終了した2024 Devcon大会はバンコクで開催され、イーサリアムエコシステムの多くの参加者を惹きつけました。会議中、複数のプロジェクトが最新の進捗を発表し、世界のWeb3分野に新しい視点とトレンドをもたらしました。

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その中で特に注目されているのは、イーサリアム財団の研究員ジャスティン・ドレイクが提案したコンセンサス層のアップグレード提案であるBeam Chainで、コミュニティでは「イーサリアム3.0」と呼ばれています。この提案の核心的な考え方は、ゼロ知識証明技術を利用して検証者の計算および通信の負担を軽減し、検証者になるためのハードルを下げることで、より多くの検証者がネットワークに参加し、安全性と全体的な効率を向上させること、同時に計算の冗長性を減らすことです。ドレイクは、この機会を利用してBeaconチェーンの技術的負債を解決し、将来的に発生する可能性のある量子コンピュータに対するニーズに備えたいと考えています。

この提案は、Vitalikが以前に提唱したThe VergeのロードマップにおけるイーサリアムのSnark化の構想と呼応しています。Vitalikは、コンセンサス層の改造は挑戦的な作業であり、継続的な最適化が必要であると述べました。Beam Chainは、この挑戦への応答と見なすことができます。

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Beam Chainはコンセンサス層の改造に主要な焦点を当てており、具体的にはコンセンサス層の状態遷移関数をSnark化することです。これには、各タイムスロット、各ブロック、各サイクルの状態遷移関数が含まれます。これらの関数は、コンセンサスアルゴリズムとステーキングロジックの実行、ブロック提案、実行レイヤーの結果検証、マークルツリーのルート検証、コンセンサス署名の検証と集約、ハッシュ計算、ステーキングおよび引き出し操作などを含んでいます。注目すべきは、イーサリアムが依然として分散化と多様性を最優先の目標としているため、特定のZKアルゴリズムやプロトコルの使用を強制することはなく、提案者が自由に選択できることです。

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Beam Chainの構想を実現する上での核心的な難点は、現在数十秒から百秒以上かかる証明時間を秒単位に圧縮する方法です。Justinは最近のZKワークショップでASIC加速方法の提案を行い、チップ上でゼロ知識証明仮想マシンの全プロセスを完了させ、今後数年以内に証明生成時間を10倍以上向上させ、リアルタイム証明を実現することを期待しています。

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Beam Chain提案の提出に伴い、コミュニティがコンセンサス層の改造により多くの関心を持つことが期待され、より多くの革新的なアイデアをもたらすでしょう。コンセンサス層と実行層のSnark化は、エーテルのSnark化の最終目標を共同で達成し、スケーラビリティと非中央集権性の向上に重要な貢献をします。

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SNARK証明と後量子暗号学を導入し、より低いステーキングのハードルとより速いブロック確認時間を組み合わせることで、Beam Chainはイーサリアムにより強い分散化とより高いパフォーマンスをもたらすことが期待されています。この発展の方向性は、ゼロ知識証明技術に基づくバーチャルマシンがイーサリアムエコシステムにおいて核心的な役割を果たし、今後の発展に新しい道を切り開くことを促進します。