Ethereum 3.0 : La proposition Beam Chain ouvre un nouveau chapitre dans la mise à niveau de la couche de consensus

La conférence Devcon 2024 s'est parfaitement terminée à Bangkok, attirant de nombreux participants de l'écosystème Ethereum. Pendant la conférence, plusieurs projets ont présenté leurs dernières avancées, apportant une série de nouveaux points de vue et de nouvelles tendances à l'industrie mondiale du Web3.

Ce qui est le plus frappant, c'est la proposition de Beam Chain faite par Justin Drake, chercheur à la fondation Ethereum, souvent appelée "Ethereum 3.0" dans l'industrie. Le concept central de ce plan de mise à niveau de la couche de consensus est d'utiliser la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance pour réduire les coûts de calcul et de communication des nœuds de validation, abaissant ainsi le seuil d'entrée pour devenir validateur. Cela aidera à attirer davantage de validateurs dans le réseau, améliorant la sécurité, réduisant le calcul redondant et augmentant l'efficacité globale. De plus, Drake espère également profiter de cette occasion pour résoudre les dettes techniques historiques de la chaîne Beacon et se préparer aux éventuels besoins de sécurité post-quantique à l'avenir.

La proposition Beam Chain peut être considérée comme une réponse concrète au travail de SNARKification (preuve à divulgation nulle de connaissance) dans la feuille de route The Verge précédemment proposée par Vitalik. La feuille de route The Verge propose de transformer la couche de consensus et la couche d'exécution d'Ethereum par des preuves à divulgation nulle de connaissance. Vitalik a également récemment reconnu que la transformation de la couche de consensus représente un défi énorme, nécessitant une optimisation et une réflexion continues.

Beam Chain se concentre sur la transformation de la couche de consensus, mais cela ne signifie pas qu'il faut transformer toutes les parties. Le cœur de la blockchain est la fonction de transition d'état, donc il suffit de rendre la fonction de transition d'état prouvable par zéro connaissance. Pour la couche de consensus, la fonction de transition d'état comprend principalement les fonctions de transition pour chaque intervalle de temps, chaque bloc et chaque epoch. Ces fonctions impliquent l'exécution de l'algorithme de consensus et de la logique de Staking, la proposition de blocs, la vérification des résultats de la couche d'exécution, la vérification de la racine de l'arbre Merkle, la vérification et l'agrégation des signatures de consensus, le calcul de hachage, ainsi que les opérations de staking et de rachat impliquant l'accès à l'état de stockage des comptes.

Il est important de noter que, dans le processus de preuve à connaissance nulle au niveau du consensus, Ethereum continue de considérer la décentralisation et la diversité comme des objectifs primordiaux. Par conséquent, il n'est pas exigé d'utiliser des algorithmes et des protocoles de preuve à connaissance nulle spécifiques, mais c'est au proposeur de faire son choix.

Le principal défi pour réaliser la conception de Beam Chain réside dans la manière d'améliorer considérablement l'efficacité de la preuve, en réduisant le temps de preuve actuel de plusieurs dizaines, voire centaines de secondes à un niveau de seconde. Justin a proposé lors d'un séminaire ZK en septembre de cette année l'idée d'utiliser des méthodes d'accélération ASIC, c'est-à-dire de réaliser l'ensemble du processus, de la génération de preuves à la preuve, sur des puces spécialisées, dans le but d'augmenter le temps de génération de preuves par plus de dix fois dans les prochaines années, réalisant ainsi des preuves en temps réel.

Avec la proposition de Beam Chain, l'industrie s'attend à ce que davantage d'attention et d'innovation se concentre sur la transformation de la couche de consensus. La preuve à divulgation nulle de connaissance de la couche de consensus et de la couche d'exécution complétera ensemble la preuve à divulgation nulle de connaissance globale d'Ethereum, contribuant ainsi de manière significative à son évolutivité et à sa décentralisation. Parallèlement, les machines virtuelles basées sur la technologie de preuve à divulgation nulle de connaissance devraient jouer un rôle encore plus central dans l'écosystème d'Ethereum.

En introduisant les preuves SNARK et la cryptographie post-quantique, combinées à un seuil de mise plus bas et à un temps de confirmation des blocs plus rapide, Beam Chain est prometteur pour apporter une plus grande décentralisation et de meilleures performances à Ethereum. L'avancement de cette proposition propulsera l'écosystème Ethereum vers une nouvelle phase de développement, indiquant la voie pour l'avenir du développement des technologies blockchain.