Écrit par : 0XNATALIE

Lors de la conférence Devcon, Justin Drake, membre clé de la Fondation Ethereum, a proposé une proposition de refonte complète de la couche de consensus d'Ethereum, appelée Beam Chain. En redessinant la couche de consensus, il vise à atténuer le problème du MEV, à améliorer la scalabilité et la sécurité, et à utiliser la technologie ZK pour améliorer les performances. Beam Chain suit principalement les changements de la couche de consensus et ne concerne pas la création de nouveaux jetons ou la modification de l'architecture existante de la blockchain.

La couche de consensus actuelle (Beacon Chain) d'ETH a une histoire de cinq ans et se comporte bien en termes de sécurité, mais avec le temps, la dette technique s'accumule constamment. De plus, avec les recherches approfondies de la communauté ETH sur le MEV et les progrès rapides de la technologie ZK, la couche de consensus existante ne fait pas preuve d'une adaptabilité suffisante aux nouvelles technologies. Le plan de reconstruction de Beam Chain vise à éliminer le fardeau technique et à rendre ETH plus flexible et adaptable à l'avenir.

Points forts techniques

Au niveau technique, Beam Chain a deux caractéristiques : la Snarkification réalisée par ZKVM et l'utilisation de la signature agrégée basée sur le hash.

La couche de Consensus est principalement responsable de la manière dont tous les Nœuds du réseau parviennent à un consensus sur l'état de la chaîne (par exemple, l'ordre des transactions, le solde du compte, etc.). Dans Ethereum, les tâches de la couche de Consensus comprennent la validation des Blocs, la vérification des signatures, le traitement des forks, la maintenance et la mise à jour de l'état du compte, etc. L'opération clé de la couche de Consensus est le transfert d'état, c'est-à-dire le passage d'un état de Bloc (tel que le solde du compte après une transaction) à l'état du Bloc suivant. Ces opérations impliquent souvent de nombreux calculs, et la Snarkification est une technique permettant de convertir le processus de calcul en preuve de connaissance nulle (zk-SNARKs).

Beam Chain utilise ZKVM pour Snarkification de la couche de consensus, transformant la fonction de transfert d'état en preuve de connaissances nulles. ZKVM est responsable du déplacement du processus de calcul vers off-chain, réduisant ainsi la charge de calcul off-chain. Chaque nœud peut confirmer si l'état est correct en vérifiant la preuve de connaissance nulle, sans avoir à recalculer. De plus, Beam Chain permet aux validateurs de choisir le ZKVM approprié, sans avoir à intégrer de force un protocole spécifique off-chain.

En même temps, avec le développement de l'Ordinateur quantique, les techniques de chiffrement traditionnelles (telles que le chiffrement à courbe elliptique) pourraient être exposées à un risque de déchiffrement. Cela signifie que la sécurité des systèmes de blockchain actuels (comme les clés privées et la vérification des signatures) pourrait être compromise après l'apparition de l'Ordinateur quantique. Pour faire face à cette menace, Beam Chain a introduit un schéma de signature agrégée basé sur le hash. Les fonctions de hachage offrent une sécurité post-quantique, ce qui permet de résister aux attaques de l'Ordinateur quantique. Ce schéma non seulement améliore l'efficacité de la signature agrégée, mais offre également une plus grande sécurité pour l'avenir.

De plus, Beam Chain utilise PBS et introduit des listes d'inclusions et des enchères d'exécution pour réduire les effets néfastes de MEV. Il est également prévu de réduire l'exigence minimale de stake des validateurs de 32 ETH à 1 ETH pour améliorer davantage la décentralisation. La transition complète de Beam Chain se fera par étapes, remplaçant progressivement les fonctionnalités de Beacon Chain, ce qui devrait prendre cinq ans.

Avis de la communauté

Préoccupations concernant le délai de développement : La communauté exprime généralement des inquiétudes quant à la durée de développement de 5 ans nécessaire pour Beam Chain, certains membres remettent également en question si l'objectif de Beam Chain est de faire progressivement converger les caractéristiques d'ETH vers celles de Solana.

José Maria Macedo, partenaire fondateur de Delphi Ventures, est déçu par Beam Chain. Il estime que les améliorations essentielles de Beam Chain ne sont rien de plus qu'une refonte du référentiel de code, comprenant un temps de bloc de 4 secondes et une capacité de "résistance aux attaques quantiques", mais ces changements ne devraient pas être réalisés avant 2029-2030. De telles améliorations ne suffisent pas à maintenir l'avantage d'ETH L1 dans la concurrence des chaînes de blocs et ne peuvent même pas façonner une narration qui confère à ETH une compétitivité à long terme.

Le PDG de Helius, Mert, s'inquiète également du calendrier de développement de Beam Chain sur la plateforme de développement Solana. Si Beam Chain doit vraiment être publié en 2029, Ethereum pourrait avoir du mal à rester compétitif dans la compétition rapide du développement de la blockchain.

EthStorage co-founder Qi Zhou believes that Beam Chain's estimated completion by 2030 is too long. He suggests focusing on using a single programming language (such as Rust or Go) for development to speed up the process. Ethereum can refer to Cosmos's 're-genesis' model in handling technical debt (recreating the Genesis Block, retaining core state data of users and contracts, removing redundant historical data and outdated code) to address technical burdens and legacy issues through a complete reset.

Hydrogen Labs est préoccupé par le calendrier trop long de Beam Chain et sa capacité incertaine à répondre aux besoins d'évolutivité d'Ethereum en tant que bloc de chaîne à fonctionnalités complètes. Si l'objectif d'Ethereum est de servir de plateforme de blocs de chaîne efficace plutôt que d'être simplement une DA, des améliorations d'évolutivité plus rapides et plus agressives sont nécessaires plutôt qu'une optimisation progressive sur les cinq prochaines années.

Le développeur cygaar a expliqué pourquoi le calendrier de 5 ans de Beam Chain est nécessaire. Il a souligné que Ethereum n'est pas une petite blockchain ordinaire, c'est la deuxième plus grande blockchain au monde, avec 600 milliards de dollars de TVL, une valeur d'actif sous-jacente de 4000 milliards de dollars, et des milliers d'applications qui en dépendent. Mettre en œuvre un changement à si grande échelle sur un réseau Ethereum distribué et en temps réel est extrêmement difficile et comporte des risques énormes, ce qui nécessite une préparation et des tests rigoureux sur une longue période. Toute erreur pourrait entraîner des pertes importantes pour les utilisateurs.

Le mainteneur de Prysm, client ETH, terence, a exprimé des préoccupations concernant le temps de mise en œuvre trop long de Beam Chain, qui est l'« objectif ultime » d'ETH, et a déclaré qu'ETH continuera à s'améliorer grâce à un hard fork pendant cette période. Certaines propositions dans Beam Chain contribueront à renforcer la décentralisation et la résistance à la censure d'ETH. En attendant sa mise en œuvre, ETH continuera d'améliorer l'accessibilité des données, la résistance à la censure, les performances de l'EVM, etc., pour répondre aux besoins changeants.

Hasu, responsable de la stratégie chez Flashbots, estime que la proposition de Beam Chain ne doit pas être exagérée, car il s’agit d’un projet à long terme qui prendra au moins 5 ans à réaliser, et la plupart des améliorations sont déjà sur la feuille de route technologique. La vraie nouveauté est de regrouper et de tester ces améliorations et de les remplacer toutes sur la chaîne à l’avenir, ce qui devrait être le point culminant du processus d’accélération. Cependant, de nombreux membres de la communauté ont vu à tort la proposition comme une version passionnante de « l’ETH Workshop 3.0 », et espéraient même imiter certaines des fonctionnalités de Solana, ce qui a conduit à une frustration des attentes.

Le fondateur de MetaLeX, gabrielShapir0, estime que la valeur centrale d'Ethereum réside dans sa décentralisation et son autonomie, et que Beam Chain améliorera considérablement ces caractéristiques fondamentales. Beaucoup de gens espèrent qu'Ethereum proposera des produits, des services différents, ou qu'il suivra des tendances et des récits plus populaires, mais ce n'est pas l'orientation d'Ethereum, c'est plutôt celle de Solana.

Défis techniques

Péter, membre clé de la Fondation Ethereum, estime que la proposition de Beam Chain comporte trop de modifications regroupées, ce qui présente des problèmes potentiels du point de vue technique et de la gouvernance. Sur le plan technique, la combinaison de trop de modifications augmente les risques d'erreur. Sur le plan de la gouvernance, l'emballage de plusieurs modifications peut entraîner une négligence des détails et accroître le risque de controverse. Il recommande de commencer par traiter les tâches d'amélioration de faible difficulté sur Beacon Chain, puis de mettre en œuvre progressivement les modifications plus complexes afin de permettre au système de s'adapter progressivement et d'éviter une réforme globale d'un seul coup.

Le chercheur en chef d'ETH, mteam, a déclaré que bien que la proposition de Beam Chain ait été annoncée comme une nouvelle idée, elle regroupe en réalité de nombreuses anciennes idées. Il soutient cette proposition, mais craint également que cette mise à niveau puisse perturber la recherche sur la couche d'exécution. Les couches d'exécution et de consensus sont deux domaines de recherche indépendants qui devraient être améliorés en parallèle pour éviter toute interférence mutuelle.

Le directeur de recherche de SMG, Max Resnick, a déclaré que Ethereum a besoin d'une vision plus grande et ne devrait pas être limité par des améliorations progressives sur cinq ans. Il appelle à un retour aux aspirations initiales d'Ethereum, en faisant de lui une plateforme informatique mondiale pour aider les développeurs à résoudre les problèmes de coordination les plus complexes. Il a proposé les objectifs à atteindre par Ethereum au cours des cinq prochaines années, notamment : atteindre un temps de bloc d'1 seconde ; une finalité en un seul slot, facilitant l'interopérabilité croisée ; une augmentation significative du débit (>1000 TPS) ; des proposants multiples en parallèle pour une capacité de résistance à la censure en temps réel.