最初にローンチされたとき、Ethereumはビットコインの代替コインと見なされていました。数年間にわたり、このブロックチェーンは新興の技術革新の場となってきました。最初はNFTとそのさまざまなマーケットプレイス、そしてその後はDe-Fiがあり、Ethereumユーザーに貸し出し、借入、収穫の機会をもたらしました。

各変更は、Ethereum Improvement Proposalとして始まり、Ethereumネットワークの成長のために開発者やコミュニティメンバーによって提案されました。

EIPは依然としてイーサリアム開発の大きな部分を占めており、受け入れられた提案が採用され、ネットワークのロードマップに追加されています。新しい提案であるイーサリアムビームチェーンは、コンセンサスメカニズムへの新しいアプローチでコミュニティの注目を集め、ロードマップの開発を加速させました。

Beam Chainとは何ですか？

2024年11月に開催されたDevconイベントで、イーサリアム財団の研究者であるJustin Drakeは、イーサリアムのコンセンサスレイヤーの大規模な再設計を提案しました。 彼の提案であるイーサリアムビームチェーンは、イーサリアムのロードマップの野心がネットワーク上の変化のペースに追いついていないという観察から生まれました。

Ethereumのロードマップは、主にネットワークフォークを通じて、段階的かつ定期的なペースでEthereumネットワークに実装される機能のリストです。ロードマップから実装されたEthereumの機能の例としては、Beaconチェーンのアップグレード、ネットワークの合意メカニズムを変更したProof of Work(PoW)からProof of Stake(PoS). ただし、これらのアップグレードの問題は、現在のペースでは、イーサリアムのロードマップ上のより重要な機能をコミュニティが楽しむまで数十年かかる可能性があることです。

その後、Justin DrakeはBeamフォークを提案しました。これは、複数のアップグレードを1つの大きなフォークにまとめる方法です。これにより、より高度なテクノロジーがこのBeamフォークを介してチェーンに導入されることで、Ethereumネットワークが競合するネットワークにより適切に対応できるようになります。BeamはEthereumの合意層と実行層を対象にし、ブロック生成、ステーキング、ネットワーク上の暗号学に変更を提案しています。

BEAMチェーンの説明

要約すると、beamチェーンは、ブロックチェーン技術の最新の進展のいくつかをイーサリアムネットワークに統合したコンセンサスレイヤーの再書き込みです。 beamチェーンでは、通常数十年かかるであろうロードマップ上の機能がまとめて1つの大規模なアップグレードになり、2029年（4〜5年）までに完了および実装されます。 ZIMチームとLambda Classの2つの開発チームは、すでにbeamチェーンの構築にコミットしています。

BEAMチェーン提案には、コンセンサスレイヤーに関連するEthereumのロードマップからの9つの異なるアイテムが含まれています。9つのアイテムのうち、5つは通常フォークを介してEthereumのロードマップに実装される予定だった増分変更であり、残りの4つは大型のアイテムとして、ゼロから構築する方が適しています。BEAMチェーン提案には、ブロック生成、ステーキング、暗号化の3つの主要なバケットがあります。

ビームチェーンのバケツ：ブロック生産

ブロック生成バケットには、検閲耐性、独立したバリデータ、および高速スロットの3つの重要な機能が含まれています。最初の2つは増分の変更です。

検閲耐性

ブロックチェーンでは、検閲耐性とは、ユーザーが取引を没収されることなく行う自由を指します（つまり、完了した取引の第三者による変更がないこと）。イーサリアムネットワークの検証プロセスには、取引を整理してブロックを提出するビルダーと、どのブロックに署名するかと提案するベストなブロックを選択する提案者が含まれています。現在のプロセスの構造は、提案者が最終的な決定権を持ち、提案者とビルダーの間で取引を検閲しMEVを得る可能性を残すような高度に中央集権的なものです。

問題の最良の解決策は、ビームチェーンのロードマップの下で採用された、強制的なインクルージョンリスト（FOCIL）のコンセプトです。これにより、各バリデータが集計インクルージョンリストをインクルージョンリスト委員会のメンバーがブロードキャストするリストと照合する必要があり、ブロック生成プロセスを分散化することができます。

孤立したバリデーター

独立したバリデータは、MEVに関連する別の機能です。ポイントは、ブロックチェーン上のトランザクションを検証するために必要な洗練度を低減し、ネットワークの健全性を向上させることです。

高速スロット

イーサリアムのスロットタイムは12秒であり、各ブロックが正式に確定するまで約15分かかります。高スケールのアプリやネットワーク上のロールアップを構築する場合、ネットワークへの影響は特に顕著です。イーサリアムは、シングルスロットの正式確定のためにガスパーという概念を使用しています。そして、機能的である一方、改善の余地があります。ガスパーアルゴリズムは、エポックベースを使用して接続性と結果的に確定を実現し、経済的セキュリティを考慮するために各スロットを検討する必要があります。

beamチェーンは、プリコンファーメーションを介して4秒間の短いスロット時間を提案しており、これは実際には存在するイーサリアムネットワークに簡単に実装できる機能です。プリコンファーメーションは基本的に、ユーザーにその取引が次のスロットに含まれることを「保証する」ブロックチェーンプロセスであり、通常のスロット時間よりもはるかに速く取引確認を受けることをユーザーに許可します。

BEAMチェーンのバケツ：ステーキング

提案の2番目のバケットには、次のアイテムがあります：よりスマートな発行、より小さなバリデータ、より速い最終性。ここでは、ネットワークの発行曲線を最適化し、バリデータになるための最小ステーキング要件を削減することに焦点を当てています。その結果、ネットワーク全体の健全性が向上し、より簡単により速い最終性の目標が達成されます。

Beam Chainのバケツ：暗号化

これは最も難しいバケツです。4つの大きなアイテムの一部として2つのアイテムが赤くフラグが立てられています。主なアイデアは、イーサリアムのスナーキフィケーションと量子耐性に関するものです。

Snarkテクノロジーは、ブロックチェーン業界全体においてよく知られています。レイヤー2プロジェクトは、この革新を長い間活用してきましたが、Ethereumのような大規模なネットワークは遅れています。Justin Drakeの提案に記載されているように、彼の目標はZKテクノロジーを使用してコンセンサスクライアントをsnarkifyすることです。beamチェーンは、Ethreunのビーコンチェーンの再実行プロセスをZKテクノロジーで駆動する検証システムに置き換えることを提案しています。この新しい方法のアイデアは、ネットワーク上でコンセンサスを達成するために必要な計算とデータがZKを介して提供されることであり、これによりネットワークのデータサイズとスケーラビリティの効率化がもたらされます。後者はEthereumが長年苦労してきた問題です。

最後に、量子セキュリティがあります。現在、イーサリアムはBLS署名を使用して署名を検証しています。問題は、BLS署名が楕円曲線を使用しており、量子コンピューターの計算能力に比べてますます劣っていることです。したがって、提案では量子耐性署名アルゴリズムを実現することが目標であり、そのための手段は再びZKテクノロジーです。

Beamチェーン実装タイムラインに関する議論

ジャスティン・ドレイクの大きなアイデアは、スケーラビリティとセキュリティに関するネットワークに大きな変化をもたらしますが、犠牲なしにはありません。提案された実装は、2025年を仕様合意のための年、2026年を製品コーディングのための年、そして2027年から2029年までの年を徹底的なテストのための年としています。

提案されたタイムラインによれば、完全な展開には最大5年かかる可能性があり、2030年に公開されます。批判者は、これによりイーサリアムネットワークが競合他社に比べてさらに遅れると主張しています。それにもかかわらず、この提案の支持者は、このような大規模なアップグレードには長期のタイムラインが必要であると感じています。

BeamチェーンはEthereumにどのような影響を与えるのか？

Beam ChainはEthereumのコンセンサスレイヤーを改良することを目指すハードフォークです。主な改善点はスケーラビリティとセキュリティであり、より高速なブロック時間と確定性、zkEVMを使用したチェーンのスナーキフィケーション、そして量子および検閲耐性を導入することです。

間違いなく、beamチェーン提案はネットワークの最終形態に向けた重要な一歩を示しています。公式に受け入れられれば、イーサリアムネットワークの状態に大きな、そして長続きする変化をもたらす可能性があります。

ビームチェーン対ビーコンチェーン

2020年末に開始されたビーコンチェーンのアップグレードは、効率的でエネルギー依存性の低いステーク方式の採用により、イーサリアムネットワークを大幅に変更しました。

提案が最初に公開されて以来、コミュニティメンバーはビームチェーンを以前のビーコンチェーンのアップグレードと比較し始めました。類似点はありますが、大きな違いもあります。マージアップグレードの一部として提供されたビーコンチェーンは、参加者と作業中のトランザクション検証プロセスを変更しました。一方、ビームチェーンは、実際にはコンセンサスレイヤーに変更を提案していますが、提案された変更はそこまで激しくありません。

ビーコンチェーンは、プルーフオブワークマイナーからプルーフオブステークバリデーターへのコンセンサス参加者の変更を行いましたが、ビームチェーンはフォークの両側にバリデーターを維持する意図があります。ビームチェーンが提案しているのは、スロット番号やトランザクションの確定性に関するルールの変更、および最小ステーキング要件などのルールの変更です。

結論

Ethereum Beam Chainは、Ethereumのコンセンサスレイヤーを大幅に刷新することを目指した画期的な提案です。より高速なブロック時間、改善されたスケーラビリティ、およびzk-EVMと量子耐性による強化されたセキュリティなどの進歩を統合することで、Beam ChainはEthereumをパフォーマンスと効率性の新時代へと押し上げます。