Quels sont les cinq grands changements que Beam Chain apportera à Ethereum ?

Comme on le sait tous, Ethereum est né du PoW (preuve de travail) et est passé avec succès au PoS (preuve d’enjeu) en 2021. À cet égard, Justin Drake, chercheur principal de la Fondation Ethereum, estime que bien que la beacon chain ait été très efficace lors de son introduction en PoS, elle a accumulé au fil des cinq dernières années une certaine “dette technique” car sa conception n’a pas exploité les technologies de pointe du système de décentralisation, telles que les preuves à divulgation nulle de connaissance (zk-SNARKs). Par conséquent, une grande mise à jour est nécessaire pour la couche de consensus d’Ethereum.

Lors d’une récente intervention à la Devcon de Bangkok, le chercheur en Ethereum Justin Drake a annoncé une proposition de réforme complète de la couche de consensus d’Ethereum, appelée “Beam Chain”.

Ceci fait partie de la feuille de route à long terme d’Éther, permettant à Éther de tirer parti des percées de pointe en cryptographie ZK actuelles, visant à améliorer considérablement la scalabilité et les performances du réseau sans avoir besoin de lancer un nouveau réseau. Il est sans aucun doute l’une des mises à niveau les plus importantes d’Éther dans les 3 à 5 prochaines années.

Beam Chain n’est pas littéralement une nouvelle blockchain, mais une nouvelle infrastructure construite à l’intérieur du Mainnet ETH qui améliorera considérablement la vitesse, la sécurité et l’efficacité des transactions L1 Mainnet. Certains voient Beam Chain comme ETH 3.0, mais c’est une interprétation erronée car Beam Chain ne résout que les problèmes de la couche de consensus et ne modifie pas la couche de données (comme les canaux blob) ou la couche d’exécution (comme Ethereum Machine virtuelle (EVM)).

Les cinq principales innovations de Beam Chain sont les suivantes :

1. Confirmation de Bloc plus rapide : Activation du temps de slot de 4 secondes et de la finalité du slot unique

2. Ne pas sacrifier la Décentralisation : préserver ou améliorer les garanties actuelles de Décentralisation

3. Seuil de mise en jeu de Goutte: faire passer la mise en jeu d’ETH de 32 ETH à seulement 1 ETH

4. Protéger les utilisateurs ordinaires : éliminer le MEV basé sur la restructuration du Bloc

5. Pour l’avenir: rendre le réseau Ethereum capable de résister à la puissance quantique

La stratégie et le principe de mise à niveau de Beam Chain

1. Augmenter la production de Bloc

Une plus grande capacité de traitement : Beam Chain augmentera la production de blocs de 3 fois actuellement pour améliorer la capacité de transaction d’Ethereum.

Résistance à l’examen : L’introduction de FOCIL (fork choisir la liste d’inclusion forcée) renforce la capacité de résistance à l’examen, garantissant que les transactions ne seront pas facilement exclues par les malfaiteurs.

Exécution des enchères&Isolation des validateurs: Les validateurs utiliseront l’exécution des enchères pour s’isoler, garantissant ainsi des performances plus puissantes et une Décentralisation, et permettant également à un plus grand nombre d’utilisateurs d’éviter les perturbations dues au MEV.

Une finalité plus rapide : Ethereum aura la caractéristique de finalité en une seule étape et un temps de bloc de 4 secondes, ce qui permettra de confirmer les transactions plus rapidement et d’améliorer l’efficacité du réseau.

Ce qui est intéressant, c’est que les plateformes d’échange n’auront plus besoin d’attendre lentement la confirmation des blocs 1/32, 2/32, 3/32… car un seul bloc pourra confirmer l’avenir.

2. Améliorer stake

Amélioration du modèle d’émission : modification du modèle d’émission des validateurs pour offrir des rendements plus élevés aux stakeholders.

Gouttestake要求：独立validateurs仅需stake 1 ETH，远低于当前的 32 ETH 门槛，从而使独立stake更简单、更普及。

Nous pensons que Ethereum doit accueillir plus de nœuds participant au consensus tout en accélérant, sans trop changer les exigences matérielles des appareils, pour surpasser le trinité impie du stake. Cela est vraiment dû à la technologie ZK, qui est vraiment en avance sur l’industrie.

3. Renforcement de la sécurité

La cryptographie post-quantique : Ethereum mettra en œuvre la cryptographie post-quantique pour protéger le réseau contre les menaces de l’Informatique quantique, franchissant ainsi la première étape de la résistance contre le Bloc de chaînes mainstream post-quantique.

Intégration de zkSNARK et zkVM : La preuve à divulgation nulle (ZKP) sera intégrée à ETHureum via zkSNARK et zkVM pour améliorer davantage la confidentialité, la scalabilité et la sécurité.

SNARKification de la chaîne de blocs (SNARKification) : Ethereum utilisera RISC-V pour SNARKifier la chaîne de blocs, ce processus permet d’améliorer l’efficacité et la scalabilité de la génération de preuves. SNARK est une forme compacte de preuve de connaissance nulle qui permet à une partie de prouver qu’elle possède des informations sans révéler ces informations ou nécessiter une interaction entre le prouveur et les validateurs.

En résumé, nous pouvons le résumer comme suit: rendre l’intégralité de la chaîne ETH directement ZK.

Renforcer la randomisation : Ethereum introduira également une forte randomisation pour garantir l’équité dans les processus clés du réseau tels que la sélection des validateurs.

Risque Goutte MEV : une meilleure résistance à l’examen peut minimiser la prolifération de robots tels que l’attaque de sandwich Goutte.

4. Principe de fonctionnement

Depuis la conception actuelle de la couche de consensus d’Ethereum (chaîne de balises), les cryptographes ont réalisé des avancées majeures dans le domaine des SNARK. En transformant la fonction de transition d’état d’Ethereum (c’est-à-dire en conservant une vue correcte de la blockchain pour les validateurs et en intégrant des messages de changement d’état) en SNARK, on peut obtenir un intervalle de 4 secondes et une finalité en un seul intervalle de temps.

D’une part, la réduction de la production de blocs et du temps final peut avoir un impact positif sur l’expérience de transaction sur la couche 1 d’Ethereum en réduisant le temps d’attente de Goutte.

D’autre part, il peut également éliminer la valeur potentielle extraite des transactions et réduire la dette technique de la couche de consensus grâce à la stratégie de reconfiguration à distance du Bloc.

De plus, la SNARKification rendra le réseau Ethereum résistant à la quantique, ce qui est une fonctionnalité essentielle pour la blockchain future.

La chaîne Beam contribuera à l’amélioration d’Ethereum dans les domaines suivants :

Pour accélérer le traitement, le Beam Chain d’ETH utilisera la technologie Sharding pour diviser les données en parties plus petites (shards) afin de traiter plusieurs transactions simultanément. Cela réduira les goulots d’étranglement des transactions et accélérera les temps de transaction.

La sécurité contre les calculs quantiques : Ethereum utilisera une technologie de chiffrement de pointe pour garantir que même les superordinateurs quantiques futurs ne pourront pas compromettre la sécurité du réseau.

Intégration de Beam Chain dans la feuille de route d’ETH : Beam Chain n’est pas un réseau indépendant, mais fait partie de la phase d’intégration de la feuille de route d’ETH pour les 5 prochaines étapes d’extension et d’amélioration de la sécurité.

5. Importance significative

Pour la capacité croissante de la décentralisation de l’application Ethereum, la chaîne Beam est essentielle - elle peut améliorer la scalabilité d’Ethereum, réduire les coûts de transaction, et renforcer la sécurité globale, permettant au réseau de prendre en charge davantage d’utilisateurs et d’applications complexes au fil du temps.

Un autre avantage de la preuve basée sur SNARK est qu’elle permet aux stakeholders ordinaires équipés de matériel standard de bénéficier des avantages de performance mentionnés ci-dessus. Avec la réduction du seuil de mise à 1 ETH au lieu de 32 ETH, la décentralisation du groupe de stakeholders d’ETH sera également améliorée avec l’amélioration des performances du réseau.

Surtout la baisse du seuil, si elle est combinée à certains matériels connexes, tels que le eNode d’Ebunker, permettra aux appareils validateurs de niveau domestique de se répandre partout, et Ethereum reste le plus grand nombre de nœuds et la chaîne publique la plus décentralisée dans le monde entier.

Bien que la vision de Beam Chain ne change pas immédiatement Ethereum, ni ne modifie considérablement sa feuille de route à long terme, son adoption modifie l’ordre de priorité de développement de la feuille de route, accélérant le développement de composants spécifiques (par exemple, la feuille de route actuelle prévoit certains mises à niveau importantes en 2029, tandis que Beam Chain pourrait accélérer l’arrivée de mises à niveau importantes).

Si Beam Chain reçoit suffisamment de soutien de la communauté, les développeurs pourront commencer à élaborer des spécifications l’année prochaine, puis écrire du code de production en 2026 avec l’équipe de développement client, le tester en 2027, et enfin le déployer en toute sécurité sur le réseau principal Éther. Bien que la mise en œuvre de Beam Chain semble encore lointaine, ces redondances de sécurité sont extrêmement nécessaires pour un logiciel Open Source développé en Décentralisation.

En un mot, Beam Chain résout d’un coup la dette technologique '' passée en suivant la voie de la ZK, ces améliorations devraient améliorer considérablement ses fonctionnalités L1 tout en maintenant la Décentralisation ‘’ de niveau mondial d’Ethereum.

En même temps, les solutions à long terme telles que la résistance quantique introduite par de nouvelles approches placent la couche de consensus d’Éther dans un mode de maintenance, garantissant ainsi la sécurité, l’efficacité et l’adaptabilité d’Éther dans les décennies à venir, permettant ainsi l’innovation future sans nécessiter de refonte radicale.

Ethereum continue in the tireless long-term layout, which is exciting news for the blockchain and the entire industry. It also allows us to maintain an optimistic foundation for Ethereum in the current surging market.

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