Les développeurs d'Ethereum révèlent ce que pourrait être l'avenir proche d'Ethereum : Beam Chain ou mieux connu sous le nom d'Ethereum 3.0
Récemment, Justin Drake, chercheur au Fondation Ethereum, a présenté une proposition intitulée "Chaîne à poutre" à la conférence Devcon à Bangkok. Cette proposition vise à moderniser la couche de consensus d'Ethereum, en intégrant les dernières avancées en matière de cryptographie et en corrigeant les inefficacités techniques. Mais qu’est-ce que Beam Chain exactement et comment pourrait-elle transformer Ethereum ? Explorons-le en détail.
De Beacon Chain à Beam Chain : une nouvelle ère pour Ethereum
La couche de consensus Ethereum actuelle, connue sous le nom de Chaîne de balise, a été officiellement lancée le 1er décembre 2020. Cette chaîne a marqué le début de la transition d'Ethereum vers un mécanisme de consensus de preuve de participation (PoS), donnant le coup d'envoi de ce qui est aujourd'hui connu sous le nom d'Ethereum 2.0.
Cependant, la technologie blockchain progresse rapidement et les chercheurs ont désormais une compréhension plus claire des éléments complexes tels que la valeur maximale extractible (MEV) et les progrès des outils cryptographiques, en particulier les preuves telles que les SNARK (arguments de connaissance concis et non interactifs). zkVM (machines virtuelles sans connaissance).
Avec toutes ces connaissances comme base, les développeurs proposent désormais une nouvelle évolution pour Ethereum : la chaîne de poutre. Beam Chain impliquerait une refonte complète de la couche de consensus Ethereum, dans le but de réaliser une transition sécurisée et rapide de la Beacon Chain actuelle vers une version plus avancée. Cette refonte se concentrera sur trois domaines principaux : la production de blocs, la structure de jalonnement et la cryptographie.
Améliorations de la production de blocs
L’une des principales améliorations proposées par Beam Chain est la décentralisation des niveaux constructeur et relais d’Ethereum, avec un objectif clair : accroître la résistance à la censure des réseaux. De plus, cette nouvelle itération cherche à réduire le temps des créneaux afin de les rendre plus rapides. Plus précisément, il cherche à réduire la génération de blocs à quatre secondes et ainsi à obtenir une réalisation plus rapide. Cela permettra une plus grande efficacité du réseau, réduisant le temps de confirmation des transactions et améliorant la capacité de traitement.
Par exemple, Ethereum a actuellement un temps de blocage d’environ 12 secondes, ce qui peut être lent par rapport aux autres blockchains. Avec Beam Chain, ce temps sera réduit à quatre secondes, accélérant considérablement la vitesse de transaction. De plus, la décentralisation des constructeurs et des relais garantira que le réseau soit plus résistant aux manipulations et à la censure, puisqu'il ne dépendra pas autant des entités centralisées.
Réduction de la mise minimale
Une autre amélioration majeure est la réduction de l’ETH minimum requis pour devenir validateur. Rappelons qu'actuellement, 32 ETH sont requis, ce qui limite l'accès au staking à un petit groupe d'utilisateurs. Avec Beam Chain, ce ne serait plus un problème. La mise à jour propose de réduire ce montant à seulement 1 ETH, ce qui pourrait rendre le staking plus accessible à un public beaucoup plus large.
Dans le même temps, cette réduction a le potentiel d’augmenter la participation au réseau, améliorant ainsi la décentralisation et la sécurité. Par exemple, si actuellement seul un petit groupe d’utilisateurs peut miser 32 ETH, avec Beam Chain, un nombre beaucoup plus grand d’utilisateurs pourrait miser 1 ETH, distribuant ainsi le pouvoir de validation et réduisant le risque de centralisation.
Cryptographie à l'épreuve zéro et meilleure sécurité post-quantique
Beam Chain intégrera également une cryptographie basée sur SNARK sécurisée contre les attaques quantiques, en utilisant des signatures basées sur le hachage. Cela permettra de générer des preuves consensuelles en temps réel sur du matériel standard, garantissant ainsi qu’Ethereum reste résilient même avec le développement des capacités d’informatique quantique.
La cryptographie à l'épreuve zéro, telle que les SNARK, permet de vérifier les transactions sans révéler d'informations sensibles, améliorant ainsi la confidentialité et la sécurité. De plus, les signatures post-quantiques garantissent que les transactions restent sécurisées même dans un avenir où les ordinateurs quantiques pourront briser les cryptographies actuelles.
Avantages et défis de la chaîne à poutres
Malgré l'ambition de Beam Chain, Drake se montre prudent lorsqu'il qualifie cette proposition de "Ethereum 3.0". Beam Chain se concentre uniquement sur la couche consensus, sans perturber la couche de données (comme les canaux blob) ou la couche d'exécution (EVM). Cela signifie que Beam Chain est plus une évolution qu’un remake complet d’Ethereum.
En fait, la mise en œuvre simultanée de plusieurs améliorations majeures offre des avantages à la fois techniques et en matière de gouvernance. Connue sous le nom d’« accélération de la fossilisation », cette approche vise à amener Ethereum en mode maintenance plus tôt, réduisant ainsi l’incertitude à long terme. De plus, la mise en œuvre de technologies telles que ZKVM et SNARK améliorera la sécurité et l'efficacité du réseau.
Cependant, Beam Chain présente également des défis importants. La mise en œuvre de preuves consensuelles en temps réel et de cryptographie post-quantique implique des obstacles techniques importants, notamment des modifications des fonctions de hachage, des schémas de signature et des méthodes de sérialisation d'état. De plus, la mise en œuvre simultanée de plusieurs modifications majeures augmente le risque systémique, nécessitant des tests et une validation rigoureux pour garantir la sécurité du réseau.
La coordination communautaire et l’obtention d’un large consensus sont cruciales. L'implication de plusieurs équipes clients sera nécessaire, notamment l'intégration de nouveaux équipements et la formation aux nouvelles technologies. De plus, la diversité des zkVM nécessite de garantir la compatibilité entre les implémentations pour éviter la fragmentation.
Menace pour la couche 2 ?
En revanche, et contrairement aux rumeurs, Beam Chain ne représente pas une menace pour la couche 2 d'Ethereum. En fait, il s’agit d’une amélioration positive qui complète la stratégie d’évolutivité basée sur le cumul. Les couches 2, telles que Polygon et zkSync, continueront de jouer un rôle crucial dans l'évolutivité et la réduction des coûts de transaction.
Beam Chain améliorera l’efficacité de la couche 1, réduisant les coûts opérationnels et améliorant la sécurité. Cependant, la couche 2 continuera à gérer le trafic des utilisateurs et les applications, complétant les fonctionnalités de la couche 1. De plus, l'intégration de machines virtuelles alternatives dans la couche 1 pourrait permettre l'interopérabilité entre la couche 2, optimisant et affinant l'écosystème d'Ethereum.
Cela montre clairement que Beam Chain est une proposition ambitieuse qui vise à moderniser la couche de consensus d'Ethereum, en intégrant les dernières avancées en matière de cryptographie et en corrigeant les inefficacités techniques. Bien que cela présente des défis importants, les améliorations apportées à la production de blocs, à la structure de jalonnement et à la cryptographie offrent le potentiel d'un réseau plus rapide, plus sécurisé et décentralisé.
