15 сентября 2022 года блокчейн Ethereum завершил свое самое важное за последние 7 лет объединение, перейдя от механизма консенсуса PoW к PoS. Помимо снижения энергопотребления и уменьшения барьеров для входа, люди также обеспокоены тем, что механизм консенсуса PoS приведет к усилению централизованного контроля над сетью, поскольку PoS даст больше прав голоса людям, владеющим большим количеством долей. Поэтому после завершения модернизации разработчикам необходимо будет принять участие в разработке и тестировании, чтобы свести к минимуму возможные сбои в работе сети, повысить децентрализацию и максимально масштабировать сеть.

Дорожная карта Ethereum показывает, что технология распределенной проверки станет следующей ключевой разработкой после слияния. Согласно последнему отчету Мессари, DVT может повысить безопасность валидаторов и стать одним из достижений в сети Ethereum.

Что такое ТГВ?

Технология распределенных валидаторов (DVT) похожа на консенсусное голосование с несколькими подписями. Она позволяет валидаторам Ethereum PoS работать на нескольких узлах или машинах, позволяя валидаторам голосовать на нескольких узлах в поддержку Ethereum. Основная цель этой технологии - проверка ее распределенных операций. Изначально она была представлена в исследовательском документе членов Ethereum Foundation и называлась SSV. При использовании схемы "3 из 4" (концептуальное объяснение приведено ниже) DVT позволяет отдельным людям, группам или сообществам узлов сотрудничать и создавать единый валидатор. DVT повышает отказоустойчивость, внедряя отказоустойчивый уровень для верификатора. В процессе проверки, если какой-то узел выходит из строя, верификатор может продолжать работу, устраняя риск отказа одной точки, штраф за двойную подпись и штраф за вилку.

Смежные понятия

Консенсус: Обязанности одного валидатора распределяются между несколькими со-валидаторами, и подписание сообщения требует от со-валидаторов достижения консенсуса путем голосования,

Пороговая подпись M-of-N: Закрытый ключ верификатора будет разделен на N долей, и каждый верификатор владеет 1/N. Как только M валидаторов придут к консенсусу и подпишут, процесс подписания будет завершен.

Принцип работы

DVT состоит из 4 ключевых частей: распределенная генерация ключей, разделение ключей Шамира для подписей BLS, защищенные многосторонние вычисления и уровень консенсуса DVT BFT.

Распределенная генерация ключей (DKG): Зашифрованные закрытые ключи распределяются между всеми участниками, что не позволяет одной стороне напрямую контролировать весь закрытый ключ.

Совместное использование закрытых ключей Шамира: Совместное использование закрытого ключа означает, что закрытый ключ разделяется и распределяется между разными участниками. Если требуется сбросить закрытый ключ, необходимо объединить заранее определенный порог долей (например, 3 из 4 долей).

Многосторонние вычисления (MPC): Многосторонние вычисления являются наиболее важными в технологии распределенных валидаторов. Благодаря масштабируемым вычислениям операторы могут использовать свои закрытые ключи для подписания сообщений и выполнения вычислений без необходимости создавать их заново на каком-либо отдельном устройстве. Многосторонние вычисления позволяют операторам безопасно координировать ключи в распределенном режиме между различными машинами, обеспечивая генерацию и восстановление ключей

Достижение консенсуса: Устойчивость к сбоям достигается благодаря алгоритму консенсуса между узлами-маяками схемы пороговой подписи. После подключения валидатора ETH к узлу-маяку может быть достигнут консенсус.

Как показано на рисунке выше, оператор DVT сначала вычисляет процесс генерации общего открытого ключа и закрытого ключа шифрования. Затем закрытый ключ разделяется и передается разным участникам, при этом доля закрытого ключа также передается оператору. Далее оператор проводит многосторонние вычисления, чтобы случайным образом выбрать узел проверки (который будет делиться информацией с другими узлами). Как только участвующие верификаторы успешно пройдут сертификацию по заданному порогу, может быть достигнут консенсус.

Для чего нужна ЗГТ?

DVT призван решить множество проблем, возникающих после слияния, среди которых централизация является основной угрозой, с которой необходимо бороться. Кроме того, под влиянием правил протокола ущерб активам валидаторов и снижение экологической стабильности Ethereum также являются проблемами, требующими срочного решения.

Риск централизации

Согласно правилам Ethereum, пользователи, владеющие менее чем 32 ETH, не имеют права содержать валидаторы. Для таких пользователей услуги по стейкингу являются единственным решением, что в дальнейшем приводит к тому, что большое количество криптоактивов хранится на централизованных биржах. Lido Finance, крупнейший сервис ставок в Ethereum, разместил более 4 миллионов ETH, что составляет 32% от общего количества поставленных криптоактивов. Когда большие объемы криптоактивов размещаются на биржах, это создает риски для экосистемы Ethereum, такие как хакерские атаки, необоснованные системы цензуры и технические ошибки, что приводит к рискам централизации.

Единая точка отказа

Закрытые ключи очень важны для независимых валидаторов. Если закрытый ключ потерян или забыт, активы становятся недоступными. После слияния правила протокола PoS запрещают избыточность, позволяя каждому валидатору подписывать только один валидатор. Это означает, что при возникновении таких проблем, как простой узла или хакерские атаки, валидатор с одним узлом без защиты от сбоев может выйти из строя. В результате, активы подвергаются прямому воздействию, а это еще больше влияет на общую стабильность Ethereum.

Двойной штраф за подпись

Если валидатор использует один и тот же ключ для подписи несколько раз и выходит из сети из-за таких проблем, как сбой сети или облака, пользователь потеряет часть поставленной суммы.

Наказание вилкой

В системе PoS после того, как узел Beacon, подключенный к валидатору, выйдет из строя, будет создана вилка. Но в этом случае, если верификатор пострадает и будет считаться отключенным от сети, он все равно будет наказан.

Последствия централизации и централизации противоречат цели блокчейна, а угрозы безопасности и штрафные санкции в отношении активов могут оказать негативное влияние. Чтобы решить эту дилемму, появилась технология распределенных валидаторов.

Каким потенциалом развития обладает DVT?

Чтобы повысить децентрализацию, безопасность и операционную эффективность Ethereum, DVT вызвал большие ожидания у профессионалов отрасли.

Преимущества

DVT, как валидатор, работающий в виде кластера узлов, обладает большей гибкостью и меньшими рисками, что может повысить стабильность стейкинга.

Для крупных валидаторов DVT обеспечивает высокую доступность и снижает затраты на инфраструктуру. Улучшенное резервирование и снижение риска отключения позволяют использовать меньшее количество валидаторов для работы большего количества узлов, что приводит к снижению стоимости оборудования. Кроме того, DVT позволяет клиентам настраивать и запускать адреса на нескольких узлах, снижая риск отказа одного адреса или клиента.

Для небольших валидаторов DVT может обеспечить уровень защиты, сравнимый с более крупными валидаторами. Используя DVT, маленькие валидаторы могут достичь эффективности, аналогичной эффективности больших валидаторов. Кроме того, DVT снижает требования к ETH для работающих узлов, позволяя пользователям участвовать в стакинге сообщества или использовать пул или семейный валидатор для проверки.

Для протоколов ставок на ликвидность DVT может повысить эффективность, снизить риск и позволить операторам участвовать. Обеспечивая избыточность сети, DVT больше не зависит от одного оператора, что может привести к простоям в автономном режиме. Кроме того, операторы могут объединяться в различные кластеры, что повышает производительность протокола staking.

Примеры использования

Применение в децентрализованных ставочных пулах: Используя DVT, ставочные пулы могут перейти на децентрализованную модель, снижая штрафы и слэшеры за счет сокращения времени простоя.

Ставка на поставщиков инфраструктуры: Благодаря DVT поставщики инфраструктуры могут обеспечить резервирование кластеров в режиме "активный-активный", добиваясь гибкости в развертывании и настройке. Раньше для того, чтобы обеспечить индивидуальные или институциональные ставки, поставщики инфраструктуры должны были предоставлять резервные решения для институтов в активно-пассивной конфигурации. Активно-активное резервирование теперь может создавать отказоустойчивость, распределяя валидаторы по нескольким машинам с целью обеспечения постоянной работы резервных систем.

Создайте независимые валидаторы: С помощью DVT валидаторы могут распределять полномочия подписи между несколькими узлами в активном кластере с резервированием, что минимизирует риск сбоев подписи и штрафов из-за простоя, двойной подписи и т.д.

Похожие проекты

С тех пор, как было предложено DVT, и Obol Network, и SSV Network разработали проекты, основанные на DVT.

1. Сеть Обол

Компания Obol Network выпустила плагин-клиент Charon для работы с DVT, который может работать в распределенном режиме с отказоустойчивостью. Адаптировав технологию DVT, компания Obol внедрила активно-активное резервирование, чтобы устранить недостатки работы активно-пассивной системы. Вместо того чтобы работать на одной машине, валидатор работает на нескольких машинах, чтобы создать отказоустойчивость, допускающую частичные сбои узлов. Общаясь и приходя к консенсусу, несколько клиентов Charon действуют сообща, имитируя единый валидатор. При этом Charon позволяет использовать валидаторы любым клиентом, поддерживающим HTTP API стандарта Beacon Chain и имеющим существующую инфраструктуру удаленного подписания. Таким образом, для валидаторов Charon обеспечивает более легкий путь к внедрению.

В будущем Obol Labs продолжит фокусироваться на DVT и продвигать его применение в прикладной криптографии и криптоэкономике.

2. Сеть SSV

Компания SSV Network представила уровень сетевой инфраструктуры для децентрализованного майнинга. В модели SSV каждый валидатор должен выбрать 4 узла из сети оператора для голосования по нескольким подписям. Сеть состоит из двух уровней: однорангового (P2P) сетевого уровня SSV и уровня контрактов Ethereum для управления сетью. Уровень P2P в первую очередь считывает список операторов и распределение капитала валидатора из смарт-контракта, чтобы управлять валидатором. Уровень контрактов отвечает за добавление операторов, их создание и распределение активов на основе ранжирования и оценки операторов DVT.

В настоящее время SSV Network предоставила финансирование для нескольких проектов, в которых используется DVT. В дальнейшем сеть продолжит фокусироваться на разработке приложений, использующих децентрализованную инфраструктуру майнинга Ethereum.

Заключение

Для пользователей DVT решает многие проблемы, связанные со ставками, и снижает входной барьер для обычных людей. Для разработчиков DVT также имеет значительные преимущества. С помощью DVT учреждения или независимые валидаторы могут пользоваться безопасностью и гибкостью протокола, использовать активно-резервные конфигурации и диверсифицировать операции в зависимости от различных факторов. В ближайшем будущем мы можем ожидать, что DVT расширит возможности стакинга, позволит создавать дополнительные конфигурации узлов проверки и совместную работу для достижения действительно децентрализованного Ethereum.

Отказ от ответственности：

1. Эта статья перепечатана из[techflowpost]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору[TinTinLand]. Если у Вас есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с командой Gate Learn, и они незамедлительно рассмотрят их.
2. Предупреждение об ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно автору и не являются инвестиционным советом.
3. Перевод статьи на другие языки осуществляется командой Gate Learn. Если не указано, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.