「イーサリアム3.0」:新時代の到来を告げるビームチェーンの提案

最近終了した2024 Devcon大会はイーサリアムエコシステムの広範な関心を引き、一連の革新的なアイデアと発展計画が会議で展示され、世界のWeb3業界に新しい活力を注入しました。

その中で、イーサリアム財団の研究者Justin Drakeが提案した"イーサリアム3.0"アップグレード方案Beam Chainは特に注目を集めている。この提案の核心は、ゼロ知識証明技術を通じて検証ノードの計算と通信コストを削減し、検証者になるためのハードルを下げ、より多くの参加者をネットワークに引き込むことだ。これによりネットワークのセキュリティが向上するだけでなく、冗長な計算を減らし、全体的な効率を高めることができる。Justinはまた、この機会を利用してBeaconチェーンの歴史的な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の脅威に備えたいと考えている。

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Beam Chain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Snark化作業への具体的な応答と実施と見ることができます。Vitalikは、コンセンサス層の改造は挑戦的な作業であり、継続的な思考と最適化が必要であると述べました。

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Beam Chainは主にコンセンサス層の改善に焦点を当てています。具体的には、状態遷移関数をSnark化することが含まれ、各タイムスロット、各ブロック、各エポックの遷移関数が関与します。このプロセスは、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、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、そしてアカウントストレージの状態アクセスに関わるステーキングとリデンプション操作など、複数の側面をカバーしています。

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注目すべきは、イーサリアムがコンセンサス層のSnark化を進める過程で、依然として分散化と多様性を最優先の目標としていることです。したがって、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、ブロック提案者が自ら選択することが許可されています。

Beam Chainの構想を実現するための核心的な課題は、証明効率を大幅に向上させ、現在数十秒から数百秒かかる証明時間を数秒に短縮することです。JustinはコミュニティにASIC加速手法の採用を提唱し、専用チップ上で証拠生成から証明に至る全プロセスを完了させることを目指しています。これにより、今後数年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（Realtime Proving）を実現することを目指します。

Beam Chain提案の進展に伴い、ゼロ知識証明技術に基づく仮想マシンがイーサリアムエコシステムにおいてより重要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型の特性とより高い性能をもたらすことが期待されています。

予測されるように、コンセンサス層と実行層のSnark化作業が進むにつれて、イーサリアム全体のSnark化プロセスが段階的に完了し、これによりそのスケーラビリティと分散化の程度が大幅に向上するでしょう。Beam Chain提案の登場は、コンセンサス層の改造に新しい視点を提供するだけでなく、この分野に対するコミュニティのさらなる関心と革新を引き起こすことが期待されています。