ビーコン・チェーンとは？
ビーコン・チェーンは、2020年にローンチされた最初のプルーフ・オブ・ステークのブロックチェーンの名前です。これは、イーサリアム・メインネットで有効にする前に、プルーフ・オブ・ステークのコンセンサスロジックが健全で持続可能であることを確認するために作成されました。そのため、元のプルーフ・オブ・ワーク (PoW) のイーサリアムと並行して稼働していました。ビーコン・チェーンは「空の」ブロックのチェーンでしたが、イーサリアムでプルーフ・オブ・ワークをオフにしてプルーフ・オブ・ステークをオンにするには、実行クライアントからトランザクションデータを受け取り、それらをブロックにバンドルし、プルーフ・オブ・ステークベースのコンセンサス・メカニズムを使用してブロックチェーンに編成するようにビーコン・チェーンに指示する必要がありました。同時に、元のイーサリアムクライアントはマイニング、ブロック伝播、コンセンサスロジックをオフにし、それらすべてをビーコン・チェーンに引き継ぎました。このイベントはマージとして知られています。マージが発生すると、2つのブロックチェーンは存在しなくなりました。代わりに、1つのプルーフ・オブ・ステークのイーサリアムだけになり、現在ではノードごとに2つの異なるクライアントが必要になります。ビーコン・チェーンは現在コンセンサス・レイヤーであり、ブロックのゴシップとコンセンサスロジックを処理するコンセンサスクライアントのピア・ツー・ピアネットワークです。一方、元のクライアントは実行レイヤーを形成し、トランザクションのゴシップと実行、およびイーサリアムの状態の管理を担当します。これら2つのレイヤーは、Engine APIを使用して互いに通信できます。
ビーコン・チェーンの役割とは？
ビーコン・チェーンは、イーサリアムのステーカーが実際のイーサリアムのブロックを検証し始める前に、そのステーカーのネットワークを指揮および調整したアカウントの台帳に付けられた名前です。ただし、トランザクションの処理やスマート・コントラクトのやり取りの処理は行いません。これらは実行レイヤーで行われているためです。 ビーコン・チェーンは、ブロックとアテステーションの処理、フォーク選択アルゴリズムの実行、報酬とペナルティの管理などを担当しています。 詳細については、ノードアーキテクチャのページをご覧ください。
ビーコン・チェーンの影響
ステーキングの導入
ビーコン・チェーンは、イーサリアムにプルーフ・オブ・ステークを導入しました。これにより、イーサリアムの安全性が保たれ、その過程でバリデータはより多くのETHを獲得できます。実際には、ステーキングにはバリデータソフトウェアをアクティブ化するためにETHをステークすることが含まれます。ステーカーとして、チェーン内の新しいブロックを作成および検証するソフトウェアを実行します。
ステーキングは、かつてのマイニングと同様の目的を果たしますが、多くの点で異なります。マイニングには、強力なハードウェアとエネルギー消費という形で多額の初期費用が必要であり、その結果、規模の経済が生じ、中央集権化が促進されました。マイニングには資産を担保としてロックアップする要件がなかったため、攻撃後に悪意のあるアクターを罰するプロトコルの能力が制限されていました。
プルーフ・オブ・ステークへの移行により、イーサリアムはプルーフ・オブ・ワークと比較して大幅に安全になり、分散型になりました。ネットワークに参加する人が増えるほど、より分散型になり、攻撃から安全になります。
シャーディングの準備
ビーコン・チェーンが元のイーサリアム・メインネットとマージされて以来、イーサリアムコミュニティはネットワークのスケーリングに目を向け始めました。
プルーフ・オブ・ステークには、常に承認されたすべてのブロック生成者のレジストリがあり、それぞれがETHをステークしているという利点があります。このレジストリは、分割統治の能力の舞台を設定しますが、特定のネットワークの責任を確実に分割します。
この責任は、マイナーがネットワークに対する義務を負わず、影響を受けることなく瞬時にマイニングを停止し、ノードソフトウェアを永久にオフにすることができるプルーフ・オブ・ワークとは対照的です。また、既知のブロック提案者のレジストリもなく、ネットワークの責任を安全に分割する信頼できる方法もありません。
アップグレード間の関係
イーサリアムのアップグレードはすべて、ある程度相互に関連しています。そこで、ビーコン・チェーンが他のアップグレードにどのような影響を与えるかをおさらいしましょう。
ビーコン・チェーンとマージ
当初、ビーコン・チェーンはイーサリアム・メインネットとは別に存在していましたが、2022年にマージされました。
マージシャードとビーコン・チェーン
シャーディングは、プルーフ・オブ・ステークのコンセンサス・メカニズムが導入されている場合にのみ、イーサリアムのエコシステムに安全に導入できます。ビーコン・チェーンはステーキングを導入し、メインネットと「マージ」され、イーサリアムのさらなるスケーリングを支援するシャーディングへの道を開きました。
シャード・チェーン