イーサリアムコンセンサス層が重大なアップグレードを迎える：Beam Chainの5つの変革

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コア研究者は、初期の信号チェーンのパフォーマンスは良好であったものの、過去5年間にわたっていくつかの「技術的負債」が蓄積され、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」という提案を提出しました。これは、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発展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ZK暗号学の画期的な成果を利用して、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。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一つになるでしょう。

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。Beam Chainをイーサリアム3.0と解釈するのは不正確であり、主にコンセンサス層の問題を解決しており、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）の変動には関与していません。

ビームチェーンの5つのコア変更点は次のとおりです。

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のステーキング要件を32 ETHから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. ブロック生成量を増やす

• スループットの向上：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強化します。
• 検閲対策の強化：FOCIL（フォーク選択強制包含リスト）メカニズムを導入し、取引が悪意のある排除に遭わないようにします。
• オークションとバリデーターの分離を実行：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、パフォーマンスと分散化の度合い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減少させます。
• 取引確認の高速化：単一タイムスロットの最終確定性と4秒のブロック時間を実現し、取引確認速度とネットワーク効率を大幅に向上させます。

注目すべきは、このアップグレードにより、取引所は複数のブロックの確認を待つ必要がなくなり、単一のブロックで確認が完了することです。

2. ステーキングメカニズムの改善

• 報酬モデルの最適化：バリデーター報酬の発行モデルを調整し、ステーキング収益を向上させる。
• ステーキングのハードルを大幅に引き下げ：独立したバリデーターのステーキング要件が32 ETHから1 ETHに引き下げられ、独立したステーキングがより普及し、簡単になりました。

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上げると同時に、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、ステーキングメカニズムの重大な突破を実現しました。

3. セキュリティの強化

• 後量子暗号学の導入：量子コンピュータの脅威からネットワークを保護するための耐量子暗号技術を実施し、主流のブロックチェーンにおける耐量子の先駆けを切り開く。
• zkSNARKとzkVMの統合：ゼロ知識証明（ZKP）技術をzkSNARKとzkVMを通じてイーサリアムと深く統合し、プライバシー保護、スケーラビリティ、セキュリティを全面的に向上させます。
• SNARK化ブロックチェーン：RISC-V技術を利用してブロックチェーンのSNARK化を実現し、証明生成の効率とスケーラビリティを大幅に向上させます。
• 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、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。
• MEVリスクの低減：強化された審査耐性により、サンドイッチ攻撃などの自動化されたアービトラージ行為を効果的に減少させる。

簡単に言えば、このアップグレードは、イーサリアムの完全なZK化を実現することに要約されます。

4. 仕組み

イーサリアムの既存のコンセンサス層（ビーコンクhain）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変換関数をSNARK化することで、4秒のスロット時間と単一スロットの最終性を実現できます。これにより、L1取引体験が大幅に改善され、待機時間が短縮されるだけでなく、リモートブロック再編成戦略を排除することでMEVリスクを低減し、コンセンサス層の技術的負債も減少します。

さらに、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、次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：

• 分割技術を採用して処理速度を向上させる：データをより小さな断片（shards）に分割し、複数の取引を並行処理することで、取引のボトルネックを効果的に緩和し、取引速度を加速させる。
• 量子コンピュータに対する耐性を実現：最先端の暗号技術を利用し、ネットワークの安全性が将来のスーパー量子コンピュータの脅威の影響を受けないようにします。
• イーサリアムの開発ロードマップとの深い統合：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計画の重要な構成要素であり、独立したネットワークではありません。

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5. 意味

Beam Chainは、イーサリアムがますます複雑な分散型アプリケーションを処理する能力を強化するために重要です。それはネットワークのスケーラビリティを大幅に向上させ、取引コストを削減し、全体的なセキュリティを強化し、イーサリアムが長期的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に基づく証明システムのもう一つの大きな利点は、一般的なステーキング者が標準的なハードウェアを使用して前述の性能向上を実現できることです。ステーキングのハードルが32 ETHから1 ETHに引き下げられることで、イーサリアムのステーキング者コミュニティの分散化の程度がさらに高まります。

特に、ステーキングのハードルが大幅に引き下げられ、eNodeなどの家庭用バリデーター機器の普及と相まって、イーサリアムが世界で最もノードの多い、最も分散化されたパブリックチェーンとしての地位をさらに強化することが期待されています。

Beam Chainのビジョンは、すぐにイーサリアムを変えることはなく、長期的な発展の道筋にも大きな影響を与えないが、ロードマップ開発の優先順位を再調整し、特定の重要なコンポーネントの開発プロセスを加速することになる。たとえば、2029年に実施予定だった重要なアップグレードのいくつかが前倒しで実現する可能性がある。

もしBeam Chainが十分なコミュニティサポートを得られれば、開発チームは来年に具体的な規範を策定し、その後2026年にクライアント開発チームがプロダクションレベルのコードを作成し、2027年に全面的なテストを行い、最終的にエーテルのメインネット上に安全にデプロイします。Beam Chainの実装は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、これらの安全冗長策は不可欠です。

総じて、Beam ChainはZK化ルートを通じて、イーサリアムの「世界級の分散型」の利点を保持しつつ、そのL1機能を大幅に向上させ、過去に蓄積された「技術的負債」を一挙に解決することが期待されています。同時に、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「保守モード」に置き、今後数十年の間に安全性、高効率、適応性を維持し、未来の革新の基礎を築くことを確保し、破壊的な再設計を行う必要がありません。

イーサリアムは持続的に長期的な戦略を進めており、これは全体のブロックチェーン業界にとって刺激的な進展です。これにより、現在の活気に満ちた市場環境の中でイーサリアムに対する楽観的な姿勢を維持するための確固たる基盤が提供されました。

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