イーサリアムBeam Chain：引領コンセンサス層革新

イーサリアムはPoW（プルーフ・オブ・ワーク）から始まり、2021年に成功裏にPoS（プルーフ・オブ・ステーク）へと移行しました。しかし、イーサリアム財団のコア研究者は、信号チェーンの初期効果は顕著であったものの、過去5年間でいくつかの"技術的負債"が蓄積されており、その設計はゼロ知識証明のような分散型システムの最先端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急務としています。

最近のバンコクDevcon会議で、イーサリアムの研究者が"Beam Chain"という名前の提案を行い、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的としています。これはイーサリアムの長期的な発展計画の一部であり、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年で最も重要なアップグレードの一つになるでしょう。

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。特に、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）に関する変更は行いません。

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. 一般ユーザーを保護する：ブロック再編に基づくMEVを排除する
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与える

! 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. ブロックの産出量を増加させる

Beam Chainは、ブロック生産量を現在の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ます。FOCIL（フォーク選択強制包含リスト）メカニズムを導入し、検閲耐性を強化し、取引が悪意によって排除されにくくします。オークションを実施することでバリデーターの隔離を実現し、パフォーマンスと分散化を確保しつつ、より多くのユーザーがMEVの影響を受けないようにします。

新しいシステムは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備え、取引確認速度を向上させ、ネットワークの効率を高めます。これは、取引所が複数のブロック確認を待つ必要がなくなり、単一のブロックで確認を完了でき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調整し、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が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します。

この画期的な改善は、ZK技術の応用によるもので、イーサリアムが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、またハードウェアの要件を大幅に増加させることなく、ステーキングの不可能な三角形を効果的に突破しました。

3. セキュリティの強化

イーサリアムは量子耐性暗号学を実装し、ネットワークが将来の量子計算の脅威に対抗できるようにし、主流のブロックチェーンの中で量子耐性の先駆者となります。zkSNARKとzkVMを統合することにより、プライバシー、スケーラビリティ、およびセキュリティをさらに向上させます。

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ます。簡単に言えば、これは全体のイーサリアムネットワークをZK化することに相当します。

さらに、Beam Chainは、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するために、より強力なランダム性メカニズムを導入します。また、改良された審査抵抗能力により、サンドイッチ攻撃などのボット操作のリスク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（ビーコーンチェーン）設計が確定して以来、暗号学者はSNARKの分野で重要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。

この改革は、イーサリアムL1の取引体験を大幅に改善し、待機時間を短縮するだけでなく、リモートブロック再構成戦略を排除することによって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。

SNARK化は、イーサリアムネットワークに量子耐性を付与し、これは未来のブロックチェーンに必須の機能です。

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を利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同時に複数の取引を処理し、ボトルネックを減少させ、取引時間を短縮します。
• 先進的な暗号技術を採用し、将来の量子コンピュータに直面してもネットワークの安全性を維持します。
• 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ロードマップの統合段階であり、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、イーサリアムが増加する分散型アプリケーションの処理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高め、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に基づく証明のもう一つの大きな利点は、標準的なハードウェアを使用した普通のステーキング者が上記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1 ETHに引き下げられると、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はネットワークの性能向上とともに改善されるでしょう。

門戸の低下といくつかの関連ハードウェアデバイス（例えばEbunkerのeNode）を組み合わせることで、家庭用のバリデーター機器が千家万戸に普及し、イーサリアムが世界で最もノードが多く、最も分散化されたパブリックブロックチェーンとしての地位を強化することが期待されています。

Beam Chainのビジョンは、イーサリアムを即座に変えるものではなく、長期的なロードマップに大きな影響を与えるものでもありませんが、ロードマップの開発の優先順位を変え、特定のコンポーネントの開発を加速させるでしょう。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、前倒しで実現する可能性があります。

もしBeam Chainが十分なコミュニティサポートを得られれば、開発者は来年に仕様の策定を開始し、その後2026年に開発チームがプロダクションレベルのコードを書き、2027年にテストを行った後、最終的に安全にイーサリアムのメインネットにデプロイされることになります。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、これらの安全な冗長性は必要です。

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総じて、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「世界クラスの分散化」を維持しつつ、L1機能を大幅に改善することが期待されています。

新しいアプローチによって導入された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「メンテナンスモード」に置き、将来の数十年にわたる安全性、効率性、適応性を確保し、未来のイノベーションの基盤を築きます。根本的な再設計は必要ありません。

イーサリアムは長期的な戦略に引き続き集中しており、これはブロックチェーンおよび全体の業界にとって刺激的な進展であり、現在の活気ある市場においてイーサリアムに対する楽観的な姿勢を維持するための堅実な基盤を提供しています。