イーサリアムコンセンサス層の重大アップグレード：Beam Chain及びその五つのコア改革

イーサリアムは誕生当初のPoW（プルーフ・オブ・ワーク）から、2021年に無事にPoS（プルーフ・オブ・ステーク）に移行するまで、長い発展の道のりを歩んできました。しかし、あるイーサリアムのコア研究者は、初期にPoSが導入された際、信号チェーンは良好なパフォーマンスを示したが、過去5年間でいくつかの「技術的負債」が蓄積されていると指摘しています。既存の設計は、ゼロ知識証明などの最先端技術を十分に活用できていません。そのため、イーサリアムのコンセンサス層は重大なアップデートを切実に必要としています。

最近の開発者会議で、この研究者は「Beam Chain」という提案を発表し、イーサリアムのコンセンサス層を根本的に改革することを目指しています。これはイーサリアムの長期的な開発計画の重要な要素であり、新しいネットワークを立ち上げることなく、現在のゼロ知識暗号学の最新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性能を大幅に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の今後3〜5年で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に構築された新しいインフラストラクチャであるということです。これにより、L1メインネットの取引速度、安全性、効率が大幅に向上します。Beam Chainをイーサリアム3.0と誤解する意見もありますが、これは正確ではありません。Beam Chainはコンセンサス層の問題を解決することに焦点を当てており、データ層（例えば、blobチャネル）や実行層（例えば、イーサリアム仮想マシンEVM）の変更には関与しません。

Beam Chainは五つの主要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. 分散化を維持する：現在の分散化レベルを維持または改善する
3. ステーキングのハードルを下げる：ETHステーキングの要件を32 ETHから大幅に1 ETHに引き下げる
4. 一般ユーザーの保護：ブロック再編成に基づくMEV問題の排除
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持たせる

! 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. ブロック生産量を増加させる

• 吞吐量の向上：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大幅に強化します。
• 検閲耐性の強化：FOCIL（フォーク選択強制含有リスト）メカニズムを導入し、取引が悪意のある排除に遭いにくいことを保証します。
• オークションの実行とバリデーターの分離：オークションを実行することでバリデーターの分離を実現し、性能と分散化の程度を向上させるとともに、ユーザーがMEVの影響を受けるリスクを軽減します。
• 最終的な確定性を加速する：単一のタイムスロットでの最終的な確定性と4秒のブロック時間を実現し、取引の確認速度を加速し、ネットワークの効率を向上させます。

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なり、将来的には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改善

• 発行モデルの最適化：バリデーター報酬の発行モデルを調整し、ステーキングリターンを向上させます。
• ステーキングのハードルを下げる：独立したバリデーターは1 ETHだけをステークすればよく、現在の32 ETHの要件を大幅に下回り、独立したステーキングがより普及します。

この画期的な改善は、ゼロ知識技術の適用によるもので、イーサリアムは速度を向上させながら、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著しく増加させることなく、ステーキングの不可能な三角形を突破しました。

3. セキュリティの強化

• ポスト量子暗号の導入：量子コンピュータの脅威からネットワークの安全性を確保するために、量子耐性暗号技術を実施します。
• zkSNARKとzkVMの統合：ゼロ知識証明技術を通じてプライバシー保護、スケーラビリティ、セキュリティを向上させる。
• SNARK化されたブロックチェーン：RISC-V技術を利用してブロックチェーンをSNARK化し、証明生成の効率とスケーラビリティを向上させる。
• ランダム性の強化：より強力なランダム性メカニズムを導入し、バリデーター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。
• MEVリスクの低減：レビュー耐性を改善することで、サンドイッチ攻撃などのボット行為の影響を最小限に抑えます。

4. 仕組み

イーサリアム現在のコンセンサス層（ビーコンサイン）設計が確定して以来、暗号学者はSNARK分野で顕著な進展を遂げました。イーサリアムの状態遷移関数をSNARK化することで、4秒のタイムスロットと単一タイムスロットの最終性を実現できます。これはL1取引体験を改善するだけでなく、遠隔ブロック再編成戦略を排除することで潜在的な価値抽出を減らし、コンセンサス層の技術的負債を軽減します。

SNARK化は、イーサリアムネットワークに量子耐性を与え、これは未来のブロックチェーンに必要な特性です。

Beam Chain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推進します：

• シャーディング技術：データを小さなシャードに分割することで、複数のトランザクションを並行処理し、ボトルネックを減らし、トランザクション速度を向上させる。
• 量子コンピュータに対する耐性：先進的な暗号技術を採用し、ネットワークの安全性が将来の量子コンピュータの脅威から守られることを保証します。
• ルートマップとの統合：Beam Chainはイーサリアムの今後5年間の拡張とセキュリティ向上の重要な構成要素です。

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5. 意味

Beam Chainは、エーテル基盤の処理能力を向上させるための去中心化アプリケーションの能力を強化するために重要です。それは、スケーラビリティを向上させ、取引コストを削減し、全体的なセキュリティを強化し、ネットワークが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に基づく証明システムは、標準的なハードウェアを使用する一般のステイカーが上記の性能上の利点を実現できるようにします。ステーキングの敷居が32 ETHから1 ETHに下がることで、イーサリアムのステイカーコミュニティの分散化の程度がさらに向上します。

特に敷居の低下と、一部の関連ハードウェアデバイス（例えば、ある企業が発売した家庭用バリデータノードデバイス）を組み合わせることで、イーサリアムは世界で最もノード数が多く、分散化の程度が高い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のビジョンはイーサリアムを直ちに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2029年までに設定されているいくつかの重要なアップグレードは前倒しで実現される可能性があります。

Beam Chainが十分なコミュニティサポートを得られれば、開発者は来年に仕様の策定を開始し、その後2026年にクライアントチームがプロダクションレベルのコードを記述し、2027年にテストを行い、最終的に安全にメインネットにデプロイできるようになります。実装のタイミングは遠く感じるかもしれませんが、分散型開発のオープンソースソフトウェアにとって、これらの安全な冗長性は必要です。

つまり、Beam ChainはZK化ルートを通じて過去の「技術的負債」を一挙に解決し、イーサリアムの高度な分散化を維持しながら、そのL1機能を大幅に改善することが期待されています。新しいアプローチが導入した量子耐性などの長期的な解決策は、エーテルのコンセンサス層を「メンテナンスモード」に置き、今後数十年にわたって安全性、効率性、適応性を維持し、未来の革新の基礎を築くことができます。

イーサリアムは長期的な戦略を継続的に進めており、これはブロックチェーンと業界全体にとって非常に刺激的な進展であり、現在の活況な市場環境の中でエーテルに対して楽観的でいるための確固たる基盤を提供しています。

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