Ethereum 3.0 : Innovations et percées de performance de Beam Chain

La conférence Devcon 2024 s'est terminée avec succès à Bangkok, attirant une large participation de l'écosystème Ethereum. De nombreux projets ont présenté leurs dernières avancées, parmi lesquels le plan "Ethereum 3.0" proposé par le chercheur de la fondation Ethereum, Justin Drake, est particulièrement remarquable.

Cette proposition de mise à niveau de la couche de consensus appelée Beam Chain vise à réduire la charge de calcul et de communication des nœuds de validation grâce à la technologie des preuves à divulgation nulle de connaissance, abaissant ainsi le seuil pour devenir validateur. Cela contribue non seulement à attirer davantage de validateurs dans le réseau pour renforcer la sécurité, mais également à réduire la redondance computationnelle et à améliorer l'efficacité globale du réseau. De plus, Justin espère également profiter de cette opportunité pour résoudre les problèmes historiques laissés par la chaîne Beacon et se préparer aux besoins de sécurité quantique qui pourraient émerger à l'avenir.

La proposition de Beam Chain peut être considérée comme une réponse concrète au travail de Snark dans la feuille de route The Verge précédemment proposée par Vitalik. Vitalik a avoué que la transformation de la couche de consensus est un défi qui nécessite une réflexion et une optimisation continues.

Beam Chain se concentre sur la transformation de la couche de consensus, impliquant principalement trois fonctions de transformation d'état : la fonction de transformation de chaque intervalle de temps, la fonction de transformation de chaque bloc et la fonction de transformation de chaque époque. Ces fonctions incluent l'algorithme de consensus, l'exécution 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/agrégation des signatures de consensus, le calcul de hachage ainsi que les opérations de mise en jeu et de rachat impliquant l'accès à l'état de stockage des comptes, etc. Il est à noter qu'Ethereum, dans le processus de transformation en Snark de la couche de consensus, maintient la décentralisation et la diversité comme objectifs primordiaux, et n'impose donc pas l'utilisation d'algorithmes et de protocoles ZK spécifiques, mais laisse plutôt le choix aux proposeurs.

Le principal défi pour réaliser le concept de Beam Chain est de savoir comment réduire le temps de preuve, qui nécessite actuellement des dizaines, voire des centaines de secondes, à un niveau de secondes. Justin a proposé, lors d'un séminaire, d'utiliser une méthode d'accélération ASIC, en complétant l'ensemble du processus de génération et de preuve de preuves à connaissance nulle sur une puce, dans l'espoir d'augmenter le temps de génération de preuves de plus de dix fois dans les prochaines années, réalisant ainsi des preuves en temps réel.

Avec l'avancement de la proposition de Beam Chain, la machine virtuelle basée sur la technologie de preuve à connaissance nulle jouera un rôle central dans l'écosystème Ethereum. En introduisant des preuves SNARK et de la cryptographie post-quantique, combinées à un seuil de mise plus bas et à des temps de confirmation de bloc plus rapides, Beam Chain devrait apporter une plus grande décentralisation et une performance améliorée à Ethereum.

On peut prévoir que la Snarkification du niveau de consensus et du niveau d'exécution complétera ensemble le puzzle final de la Snarkification d'Ethereum, contribuant ainsi de manière significative à l'évolutivité et à la décentralisation d'Ethereum. Avec l'avancement de la proposition de Beam Chain, on peut croire qu'elle guidera et inspirera la communauté à investir davantage d'attention dans la transformation du niveau de consensus, apportant ainsi davantage d'idées innovantes attendues.