Reconstruction de la couche de consensus Beam Chain d'ETH: un chemin ultime ou un piège technique ?

Le calendrier de mise en œuvre de Beam Chain sur 5 ans est-il raisonnable ? Qu’en pense la communauté ?

Auteur: 0XNATALIE

Lors du congrès Devcon, Justin Drake, membre clé de la Fondation Ethereum, a proposé une refonte complète de la couche de consensus d’ETH sous le nom de Beam Chain. En repensant la couche de consensus, il vise à atténuer les problèmes de MEV, à améliorer l’extensibilité et la sécurité, et à appliquer la technologie ZK pour améliorer les performances. Beam Chain se concentre principalement sur le suivi des changements de la couche de consensus, sans créer de nouveaux jetons ou modifier l’architecture existante de la blockchain.

La couche de consensus actuelle (Beacon Chain) d’ETHF a cinq ans d’histoire. Bien qu’elle soit performante en termes de sécurité, la dette technique s’accumule avec le temps. De plus, avec la recherche approfondie de la communauté ETHF sur le MEV et les progrès rapides de la technologie ZK, la couche de consensus actuelle est insuffisamment adaptable aux nouvelles technologies. Le plan de reconstruction de Beam Chain vise à éliminer le fardeau technologique et à rendre ETHF plus flexible et adaptable à l’avenir.

Points forts techniques

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

La couche de Consensus est principalement responsable de la façon 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 du statut d’un bloc (par exemple, le solde du compte après une transaction) au statut du bloc suivant. Ces opérations impliquent souvent de nombreux calculs, et la Snarkification est une technique pour convertir le processus de calcul en preuve de connaissance nulle.

Beam Chain utilise ZKVM pour Snarkification au niveau du consensus, transformant la fonction de transition d’état en Preuve de Connaissance Zéro. ZKVM est responsable du déplacement du processus de calcul vers le hors-chaîne, allégeant ainsi la charge de calcul hors-chaîne. Chaque Nœud peut confirmer l’exactitude de l’état en vérifiant la Preuve de Connaissance Zéro, sans avoir à recalculer. De plus, Beam Chain permet aux validateurs de choisir le ZKVM approprié, sans avoir à imposer un protocole hors-chaîne spécifique.

En même temps, avec le développement de l’Ordinateur quantique, les techniques de chiffrement traditionnelles (comme l’elliptique chiffrement) pourraient être exposées au risque de déchiffrement. Cela signifie que la sécurité des systèmes de blockchain actuels (comme la Clé privée et la vérification de la signature) 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. La fonction de hash possède une sécurité post-quantique, capable de résister aux attaques de l’Ordinateur quantique. Ce schéma non seulement améliore l’efficacité de l’agrégation des signatures, mais offre également une sécurité renforcée pour l’avenir.

De plus, Beam Chain utilise PBS, introduit une liste de transactions et des enchères pour réduire l’impact négatif de MEV. Il est également prévu de réduire l’exigence de stake minimale des validateurs de 32 ETH à 1 ETH, afin d’améliorer davantage la Décentralisation. La transition de l’ensemble de Beam Chain se fera progressivement en remplaçant progressivement les fonctionnalités de Beacon Chain, ce qui devrait prendre cinq ans.

Avis de la communauté

Inquiétude quant au délai de développement : la communauté s’inquiète généralement du délai de développement de 5 ans pour Beam Chain, et certains membres remettent également en question si l’objectif de Beam Chain est de rendre Ethereum de plus en plus similaire aux fonctionnalités de Solana.

José Maria Macedo, partner fondateur de Delphi Ventures, exprime sa déception à l’égard de Beam Chain. Il estime que les améliorations majeures de Beam Chain se résument à 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 sont prévus que pour 2029-2030. De telles améliorations ne suffisent pas à maintenir l’avantage d’ETH L1 sur la compétition des chaînes de blocs, et ne permettent même pas de façonner un récit de longue durée pour ETH avec une compétitivité solide.

La plateforme de développement Solana, le PDG de Helius, Mert, exprime également des inquiétudes concernant le calendrier de développement de Beam Chain. Si Beam Chain doit vraiment être lancé en 2029, Ethereum pourrait avoir du mal à rester compétitif dans la compétition rapide du développement de la blockchain.

EthStorage联创 QI Zhou estime que le temps nécessaire à la réalisation de Beam Chain d’ici 2030 est trop long. Il propose de se concentrer sur le développement en utilisant un seul langage de programmation (tel que Rust ou Go) pour accélérer la mise en œuvre. Ethereum peut s’inspirer du mode “re-genesis” de Cosmos pour gérer la dette technique (re-créer le bloc initial de la chaîne, conserver les données d’état essentielles des utilisateurs et des contrats intelligents, éliminer les données historiques redondantes et le code obsolète du système) en résolvant les problèmes techniques et les problèmes hérités par une réinitialisation complète.

Hydrogen Labs est préoccupé par le calendrier trop long de Beam Chain et le fait qu’il ne puisse pas répondre aux besoins de scalabilité d’ETH en tant que Bloc chaîne à fonctionnalités complètes. Si l’objectif d’ETH est d’être une plateforme Bloc chaîne efficace plutôt qu’un simple DA, il faut des améliorations de scalabilité plus rapides et plus agressives plutôt qu’une optimisation progressive au cours des 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, mais la deuxième plus grande blockchain mondiale, avec une valeur TVL de 60 milliards de dollars, une valeur d’actif de base de 400 milliards de dollars et des milliers d’applications qui en dépendent. Implémenter des changements à grande échelle sur un réseau Ethereum distribué et en temps réel est extrêmement difficile, avec des risques importants, ce qui nécessite une longue préparation et des tests rigoureux. Toute erreur peut entraîner des pertes importantes pour les utilisateurs.

Le mainteneur de la chaîne Beam, Terence, du client Prysm d’ETH, exprime des inquiétudes concernant le temps de mise en œuvre prolongé de la chaîne Beam. La chaîne Beam est l’« objectif final » d’ETH, et pendant cette période, ETH continuera à s’améliorer grâce à des hard forks. Certaines propositions dans la chaîne Beam contribuent à améliorer la décentralisation et la résistance à la censure d’ETH. En attendant la mise en œuvre, ETH continuera à améliorer l’accessibilité des données, la résistance à la censure, les performances de l’EVM, etc., pour répondre aux besoins en constante évolution.

Le responsable stratégique de Flashbots, Hasu, estime que la proposition de Beam Chain ne devrait pas être surestimée, car il s’agit d’un projet à long terme qui prendra au moins 5 ans pour se concrétiser, et la plupart des améliorations sont déjà prévues dans la feuille de route technique. La véritable nouveauté réside dans la possibilité de regrouper ces améliorations, de les tester et de les remplacer intégralement sur la chaîne, ce qui aurait dû accélérer le processus. Cependant, de nombreux membres de la communauté ont mal interprété cette proposition comme une excitante version 3.0 de l’ETH, et espéraient même imiter certaines caractéristiques de Solana, ce qui a conduit à des attentes déçues.

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

Défis techniques

Le core team de la Fondation Ethereum, Péter, estime que la proposition de Beam Chain contient trop de changements regroupés, ce qui pose des problèmes potentiels du point de vue technique et de la gouvernance. Sur le plan technique, la combinaison de trop de changements accroît la possibilité d’erreurs. En termes de gouvernance, regrouper plusieurs changements peut entraîner une négligence des détails et accroître le risque de controverse. Il suggère de commencer par aborder les tâches d’amélioration de faible difficulté sur Beacon Chain, puis de mettre en œuvre progressivement des changements plus complexes, afin que le système s’adapte progressivement et d’éviter une réforme totale en une seule fois.

Le chercheur de la Fondation Ethereum, mteam, a déclaré que la proposition de Beam Chain, bien qu’annoncée comme une nouvelle idée, 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 avait besoin d’une vision plus ambitieuse et ne devrait pas être limité par des améliorations progressives tous les cinq ans. Il appelle à un retour à l’intention initiale d’Ethereum, en tant que plateforme informatique mondiale aidant les développeurs à résoudre les problèmes de coordination les plus complexes. Il a proposé des objectifs à atteindre dans les cinq prochaines années pour Ethereum, notamment: atteindre un temps de bloc d’une seconde ; une finalité dans un seul slot (Single-slot Finality) pour faciliter l’interopérabilité croisée ; une augmentation significative du débit (>1000 TPS) ; des propositions multiples et parallèles pour une capacité de censure en temps réel.