イーサリアム3.0：Beam Chain提案の突破的イノベーション

最近終了した2024 Devcon大会では、イーサリアムエコシステムの関係者が一堂に会し、この分野の最新の進展と今後の発展方向について議論しました。その中で、イーサリアム財団の研究者Justin Drakeが提案した"エーテル3.0"アップグレード計画が広く注目を集めました。

このBeam Chainと呼ばれるコンセンサスレイヤーのアップグレード提案は、ゼロ知識証明技術を通じてバリデーターの計算および通信コストを削減し、バリデーターになるためのハードルを下げることを目的としています。これにより、より多くのバリデーターがネットワークに参加しやすくなり、安全性が向上し、冗長な計算が減少し、全体的なネットワークの効率が向上します。さらに、この提案は、Beaconチェーンにおける歴史的な問題を解決し、将来的に発生する可能性のある量子耐性の需要に備える機会も計画しています。

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Beam Chainの提案は、Vitalikが以前に提案したThe VergeのロードマップにおけるイーサリアムのSnark化（SNARKification）作業と一致しています。Vitalikは、コンセンサス層の改造は挑戦的な作業であり、今後の開発で継続的な最適化と改善が必要であると述べました。Beam Chainの提案は、Vitalikがどのようにコンセンサス層のSnark化を実現するかについての具体的な応答と見なすことができます。

Beam Chainは主にコンセンサス層の改造に焦点を当てています。その核心は、状態変換関数をSnark化することで、これがゼロ知識証明技術の利点です。具体的には、コンセンサス層の状態変換関数には、各タイムスロット、各ブロック、各エポックの変換関数が含まれます。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、実行層の結果検証、Merkle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、およびアカウントストレージ状態に関連するステーキングとリデンプション操作などを含んでいます。

注目すべきは、Beam Chainの設計において、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見なしていることです。したがって、特定のゼロ知識証明アルゴリズムやプロトコルの使用を強制するのではなく、提案者が自ら選択することを許可しています。

Beam Chain構想の核心的な課題は、証明効率を大幅に向上させることであり、現在数十秒から百秒以上かかる証明時間を秒レベルに圧縮することです。Justinは今年の9月のセミナーでASIC加速方法を使用するアイデアを提案しました。これは、専用チップ上で証拠生成から証明までの全プロセスを完了させ、今後数年間で証明生成時間を10倍以上に向上させ、リアルタイム証明を実現することを目指しています。

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Beam Chainの提案が提出されることで、コミュニティがコンセンサス層の改造作業により多くの関心を寄せ、新たな革新のアイデアを促進することが期待されます。コンセンサス層と実行層のSnark化は、イーサリアムのSnark化に向けた最終的な青写真を共に完成させ、イーサリアムのスケーラビリティと分散化の程度を向上させるために重要な貢献を果たします。同時に、ゼロ知識証明技術に基づく仮想マシンは、イーサリアムエコシステムにおいてより中心的な役割を果たすことが期待されています。

SNARK証明と後量子暗号学を導入し、質権のハードルを下げ、ブロック確認時間を短縮することで、Beam Chainはイーサリアムにより強力な非中央集権特性と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。この提案の進展はイーサリアムの将来の発展に新たな可能性を切り開き、ブロックチェーン技術全体の進歩を促進します。

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