15 вересня 2022 року блокчейн Ethereum завершив своє найважливіше злиття за 7 років, перейшовши від механізму консенсусу PoW до PoS. Окрім зменшення споживання енергії та бар’єрів для входу, люди також стурбовані тим, що механізм консенсусу PoS забезпечить більший централізований контроль над мережею, оскільки PoS надасть більше прав голосу людям, які мають велику кількість часток. Тому після завершення оновлення розробникам потрібно буде брати участь у розробці та тестуванні, щоб мінімізувати потенційні збої в мережі, посилити децентралізацію та максимально масштабувати мережу.

Дорожня карта Ethereum показує, що технологія розподіленої перевірки стане наступною ключовою розробкою після злиття. Відповідно до останнього звіту Messari, DVT може покращити безпеку валідаторів і може стати одним із досягнень у мережі Ethereum.

Що таке ТГВ?

Технологія розподіленого валідатора (DVT) схожа на консенсусне голосування за кількома підписами. Це дозволяє валідаторам Ethereum PoS працювати на кількох вузлах або машинах, дозволяючи валідаторам голосувати на кількох вузлах на підтримку Ethereum. Основною метою цієї технології є перевірка її розподілених операцій. Спочатку він був представлений у дослідницькій статті членами Ethereum Foundation, спочатку називався SSV. Завдяки налаштуванню 3 із 4 (концептуальне пояснення нижче) DVT дозволяє окремим особам, групам або спільнотам вузлів співпрацювати та формувати єдиний валідатор. DVT підвищує відмовостійкість, вводячи відмовостійкий рівень для верифікатора. Під час процесу перевірки, якщо певний вузол виходить з ладу, верифікатор може продовжувати роботу, усуваючи ризик відмови однієї точки, покарання за подвійний підпис і покарання за розгалуження.

Споріднені поняття

Консенсус: Обов’язки одного валідатора покладаються на кількох співвалідаторів, і для підписання повідомлення співвалідатори повинні досягти консенсусу шляхом голосування,

Пороговий підпис M-of-N: особистий ключ верифікатора буде розділено на N часток, і кожен верифікатор має 1/N. Коли М валідаторів досягнуть консенсусу та підпишуть, процес підписання буде завершено.

Принцип роботи

DVT складається з 4 ключових частин: генерація розподілених ключів, спільний доступ до ключів Shamir для підписів BLS, захищене багатостороннє обчислення та консенсусний рівень DVT BFT.

Розподілена генерація ключів (DKG): зашифровані приватні ключі розподіляються між усіма учасниками, таким чином запобігаючи одній стороні безпосередньо контролювати весь приватний ключ.

Спільний доступ до приватного ключа Шаміра: загальний доступ до приватного ключа означає, що приватний ключ розділяється та розподіляється між різними учасниками. Якщо приватний ключ потрібно скинути, потрібно об’єднати попередньо визначений поріг спільного використання (наприклад, 3 із 4 спільних ресурсів).

Багатостороннє обчислення (MPC): Багатостороннє обчислення є найбільш критичним у технології розподіленого валідатора. Завдяки масштабованим обчисленням оператори можуть використовувати спільний приватний ключ для підпису повідомлень і виконання обчислень без необхідності їх повторного створення на будь-якому окремому пристрої. Багатосторонні обчислення дозволяють операторам безпечно координувати ключі розподіленим способом між різними машинами, уможливлюючи генерацію та реконструкцію ключів

Консенсусу досягнуто: відмовостійкість досягається за допомогою алгоритму консенсусу між вузлами Beacon схеми порогового підпису. Після підключення валідатора ETH до вузла Beacon можна досягти консенсусу.

Як показано на малюнку вище, оператор DVT спочатку обчислює процес генерації загального відкритого ключа та приватного ключа шифрування. Згодом приватний ключ розділяється та ділиться між різними учасниками, а також розподіл приватного ключа між оператором. Далі оператор проводить багатосторонні обчислення для випадкового вибору вузла перевірки (який буде ділитися інформацією з іншими вузлами). Після того, як верифікатори, які беруть участь, успішно пройдуть попередньо визначену порогову сертифікацію, можна досягти консенсусу.

Навіщо потрібна ТГВ?

DVT розроблено для вирішення багатьох проблем, які виникають після злиття, серед яких централізація є основною загрозою, з якою потрібно боротися. Крім того, під впливом правил протоколу пошкодження активів валідатора та зниження екологічної стабільності Ethereum також є проблемами, які потребують термінового вирішення.

Ризик централізації

Згідно з правилами Ethereum, користувачам, які мають менше 32 ETH, заборонено підтримувати валідатори. Для цих користувачів єдиним рішенням є послуги стейкинга, що в подальшому призводить до того, що велика кількість криптоактивів зберігається на централізованих біржах. Lido Finance, найбільший стекінг-сервіс Ethereum, вклав понад 4 мільйони ETH, що становить 32% від загальної суми стейк-активів. Коли на біржах депонуються великі обсяги криптоактивів, це створює ризики для екосистеми Ethereum, такі як хакерські атаки, необґрунтовані системи цензури та технічні помилки, що призводить до ризиків централізації.

Єдина точка відмови

Приватні ключі мають вирішальне значення для незалежних валідаторів. Якщо закритий ключ втрачено або забуто, активи стають недоступними. Після злиття правила протоколу PoS забороняють резервування, дозволяючи кожному валідатору підписувати лише один валідатор. Це означає, що якщо виникають такі проблеми, як простой вузла або хакерські атаки, одновузловий валідатор без захисту від помилок може спричинити збій валідатора. У результаті це безпосередньо впливає на активи, що ще більше впливає на загальну стабільність Ethereum.

Штраф за подвійний підпис

Якщо валідатор використовує той самий ключ для підпису кілька разів і перебуває в автономному режимі через такі проблеми, як збій мережі або хмари, користувач втратить частину суми ставки.

Вилка пенальті

У системі PoS після збою вузла Beacon, підключеного до валідатора, буде встановлено форк. Але в цьому випадку, якщо верифікатор постраждав і він вважається офлайн, верифікатор все одно буде покараний.

Наслідки централізації та централізації суперечать меті блокчейна, а загрози безпеці та штрафні санкції на активи можуть мати негативний вплив. Щоб вирішити цю дилему, з’явилася технологія розподіленого валідатора.

Який потенціал розвитку має ТГВ?

Щоб підвищити децентралізацію, безпеку та ефективність роботи Ethereum, DVT отримав великі очікування від професіоналів галузі.

Перевага

DVT, як валідатор, що працює як кластер вузлів, має вищу гнучкість і менші ризики, що може підвищити стабільність стекінгу.

Для великих валідаторів DVT забезпечує високу доступність і знижує витрати на інфраструктуру. Покращена надмірність і знижений ризик скорочення дозволяють меншій кількості валідаторів запускати більше вузлів, що призводить до зниження витрат на обладнання. Крім того, DVT дозволяє клієнтам налаштовувати та запускати адреси на кількох вузлах, зменшуючи ризик відмови однієї адреси або клієнта.

Для невеликих валідаторів DVT може забезпечити рівень захисту, який можна порівняти з більшими валідаторами. Використовуючи DVT, малі валідатори можуть досягти ефективності, подібної до ефективності великих валідаторів. Крім того, DVT зменшує вимоги до ETH для запущених вузлів, дозволяючи користувачам брати участь у спільному ставленні або використовувати пул або сімейний валідатор для перевірки.

Для протоколів ставки ліквідності DVT може підвищити ефективність, зменшити ризик і дозволити операторам брати участь. Забезпечуючи резервування в мережі, DVT більше не залежить від жодного оператора, який може спричинити простої в автономному режимі. Крім того, оператори можуть організовувати себе в різні кластери, покращуючи продуктивність протоколу стекінгу.

Випадки використання

Застосування в децентралізованих пулах стейкинга: за допомогою DVT пули стейкингу можуть переходити на децентралізовану модель, зменшуючи штрафи та скорочуючи час простою.

Постачальники інфраструктури стейкингу: за допомогою DVT постачальники інфраструктури можуть увімкнути резервування активного активного кластера, досягаючи гнучкості в розгортанні та конфігурації. Раніше, щоб пристосуватись до індивідуальних чи інституційних ставок, постачальники інфраструктури повинні були надавати резервні рішення для установ у конфігурації «активно-пасивно». Активно-активне резервування тепер може створити відмовостійкість шляхом розподілу валідаторів на кількох машинах з метою забезпечення постійної роботи резервованих систем.

Налаштуйте незалежні валідатори: за допомогою DVT валідатори можуть розподіляти повноваження підпису між декількома вузлами в резервуванні кластера активний-активний, таким чином мінімізуючи ризик помилок підпису та штрафів через простої, подвійне підписання тощо.

Пов'язані проекти

Після пропозиції DVT і Obol Network, і SSV Network розробили проекти на основі DVT.

1. Мережа Оболь

Obol Network запустила плагін-клієнт Charon для включення DVT, який може працювати у відмовостійкому розподіленому режимі. Адаптувавши технологію DVT, Obol запроваджує резервування актив-актив для усунення недоліків роботи системи активно-пасив. Замість того, щоб працювати на одній машині, валідатор працює на кількох машинах, щоб створити відмовостійкість, допускаючи часткові збої вузлів. Спілкуючись і досягаючи консенсусу, кілька клієнтів Charon діють разом, щоб імітувати уніфікований валідатор. При цьому Charon дозволяє використовувати валідатори будь-якому клієнту, який підтримує HTTP API стандарту Beacon Chain і підтримує існуючу інфраструктуру віддаленого підпису. Отже, для валідаторів Charon забезпечує легший шлях до прийняття.

У майбутньому напрямку розвитку Obol Labs продовжуватиме зосереджуватися на DVT та сприяти його застосуванню в прикладній криптографії та криптоекономіці.

2. Мережа SSV

SSV Network представила рівень мережевої інфраструктури для децентралізованого стекінгу. У моделі SSV кожен валідатор повинен вибрати 4 вузли з мережі оператора для голосування за допомогою кількох підписів. Мережа складається з двох рівнів: рівня однорангової мережі SSV (P2P) і рівня контракту Ethereum для управління мережею. Рівень P2P в основному зчитує список операторів і розподіл капіталу валідатора зі смарт-контракту для роботи валідатора. Контрактний рівень відповідає за додавання операторів, їх створення та розподіл активів на основі рейтингу та оцінки операторів DVT.

Наразі мережа SSV надала фінансування для кількох проектів, які використовують ТГВ. У майбутньому мережа й надалі зосереджуватиметься на розробці програм із використанням децентралізованої інфраструктури стекінгу Ethereum.

Висновок

Для користувачів DVT вирішує багато проблем стекінгу та знижує вхідний бар’єр для звичайних людей. Для розробників DVT також має значні переваги. Завдяки DVT установи або незалежні валідатори можуть насолоджуватися безпекою та гнучкістю протоколу, насолоджуватися активними резервними конфігураціями та диверсифікувати операції на основі різноманітних факторів. У найближчому майбутньому ми можемо очікувати, що DVT розширить можливості стейкинга, забезпечуючи додаткові конфігурації вузлів перевірки та спільну роботу для досягнення справді децентралізованого Ethereum.

Відмова від відповідальності:

1. Цю статтю передруковано з [techflowpost]. Усі авторські права належать оригінальному автору [TinTinLand]. Якщо є заперечення щодо цього передруку, будь ласка, зв’яжіться з командою Gate Learn , і вони негайно розглянуть це.
2. Відмова від відповідальності: погляди та думки, висловлені в цій статті, належать виключно автору та не є жодною інвестиційною порадою.
3. Переклади статті на інші мови виконує команда Gate Learn. Якщо не зазначено вище, копіювання, розповсюдження або плагіат перекладених статей заборонено.