ビームチェーン：イーサリアムの次の革新

最近終了した2024 Devcon大会はバンコクで広く注目を集め、イーサリアムエコシステムの各方面の代表が集まり、最新の進展と今後の方向性について共に議論しました。会議中、いくつかの重要なプロジェクトが最新の動向を発表し、世界のWeb3分野に新たなアイデアと発展の機会をもたらしました。

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」の概念が特に注目されています。Beam Chainと呼ばれるこのコンセンサス層のアップグレード提案は、ゼロ知識証明技術を通じて検証者の計算および通信負担を軽減し、検証者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。これは、より多くの検証者がネットワークに参加することを促進し、安全性を向上させるだけでなく、計算の冗長性を減らし、全体的なネットワークの効率を向上させます。さらに、Drakeは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消し、将来の量子コンピュータの脅威に備えることを望んでいます。

! ETH 3.0はパフォーマンスの問題をどのように解決しますか? この記事の背後にあるZKテクノロジーのブレークスルーとアップグレードソリューションが明らかにされています

この提案は、Vitalikが以前に提案したThe VergeロードマップにおけるイーサリアムのSnark化の構想と一致しています。Vitalikは最新の解釈の中で、コンセンサス層の改造が挑戦的な作業であり、今後も継続的な最適化が必要であることを認めました。Beam Chainの提案は、コンセンサス層のSnark化をどのように実現するかに対する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レイヤーの改造に焦点を当てています。具体的には、各タイムスロット、各ブロック、各エポックの状態遷移関数をSnark化することが含まれます。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、実行レイヤーの結果検証、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、アカウントストレージ状態へのアクセスを伴うステーキングおよび引き出し操作を含んでいます。注目すべきは、イーサリアムがコンセンサスレイヤーのSnark化を進める過程で、分散化と多様性を最優先の目標としており、特定のゼロ知識証明アルゴリズムやプロトコルの採用を強制することはなく、提案者が自ら選択することになっています。

Beam Chainの構想を実現するための核心的な課題は、証明効率をどのように大幅に向上させるかであり、現在数十秒から時には百秒以上かかる証明時間を秒単位に短縮することです。Justinは最近のセミナーでASIC加速方法を使用するという見解を示し、専用チップ上で証拠生成から証明までの全過程を完了させることを提案し、今後数年以内に証明生成時間を10倍以上に向上させ、真のリアルタイム証明を実現することを目指しています。

複数の研究チームがゼロ知識証明技術の性能最適化と応用拡大を積極的に進めています。例えば、あるチームはGPU、FPGA、ASICなどのハードウェアプラットフォームを利用してZK証明プロセスを加速することに取り組んでおり、すでに多くのZKシステムで顕著な性能向上を達成しています。同時に、AI+ZKの方向性では、一部のチームが大規模モデルの検証可能な計算においても画期的な進展を遂げ、証明生成時間を大幅に短縮しました。

さらに、潜在的な量子コンピューティングの脅威に直面して、一部のチームはブロックチェーンにおけるポスト量子暗号学の応用を探求し、コンセンサスプロセスの最適化や低遅延メモリ読み取りなどの方法を通じて、安全性を保証しつつ、できるだけオンチェーン取引処理能力を維持しています。

! ETH 3.0はパフォーマンスの問題をどのように解決しますか? ZKテクノロジーのブレークスルーとその背後にあるアップグレードソリューションを明らかにします

Beam Chainの提案が提出されることで、コンセンサスレイヤーの改造に対する研究者の関心が高まり、より多くの革新的なアイデアが生まれることが期待されています。コンセンサスレイヤーと実行レイヤーのSnark化の共同推進は、イーサリアムのスケーラビリティと分散化に重大な突破口をもたらすでしょう。同時に、ゼロ知識証明技術に基づくバーチャルマシンがイーサリアムエコシステムにおいて中心的な役割を果たすことが期待されています。SNARK証明とポスト量子暗号技術を導入し、より低いステーキング閾値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はイーサリアムにもたらされる分散化特性と高い性能を強化することが期待されています。

! ETH 3.0はパフォーマンスの問題をどのように解決しますか? ZKテクノロジーのブレークスルーとその背後にあるアップグレードソリューションを明らかにします