ETW:以太坊合并后，DVT 分布式验证将成为重要的关键性技术

原文标题：《以太坊合并后，DVT分布式验证技术至关重要》来源：TinTinLand

2022年9月15日，以太坊区块链完成了7年以来最重要的合并，即从?PoW?过渡到权益证明?PoS?共识机制。除去减少能耗、降低门槛，人们也在担心PoS的共识机制会带来更大范围的网络集中控制，因为PoS会赋予持有大量股份的人更多的投票权。故而，合并完成后，开发者需要参与开发、测试，尽可能减少潜在的网络故障、提高去中心化程度，扩展网络。

以太坊路线图显示，分布式验证技术将是以太坊合并后的下一个关键。根据?Messari?的最新报告，DVT能够提高验证器的安全性，DVT或会是以太坊网络的主要发展之一。

DVT是什么?

分布式验证技术，DistributedValidatorTechnology?类似于共识投票的多重签名，它能允许以太坊PoS验证器在多个节点或机器进行，从而验证者可以在多个节点进行投票，支持以太坊验证其分布式操作是该技术的核心目的。这一技术最早出现在以太坊基金会成员的研究论文中，原被称为SSV。通过3-of-4设置，DVT允许个人、团体或者社区的节点共同组成单个验证器。DVT通过为验证者增加容错层，提高容错率，在验证过程中，某一节点出现故障，验证器依旧可以继续运行，从而消除了单点故障、双重签名惩罚、分叉惩罚的可能性。

V神呼吁以太坊用户转向第二层扩容解决方案:金色财经报道，以太坊创始人兼首席科学家V神（Vitalik Buterin）在CoinDesk的以太坊经济虚拟会议上重申了他对“第二层扩容”解决方案（例如rollups）的热情。V神呼吁以太坊用户转向扩容解决方案，并称当务之急是用户开始支持rollups。此外，V神没有详细说明以太坊何时将真正转向PoS，只是说第0阶段将“很快”发生。V神也对EIP1559提案充满热情，该提案将尝试采用灵活的区块大小上限。V神称，这将使费用的波动性有所降低，而区块大小的波动性会略微增加。[2020/10/15]

相关概念

?共识：单个验证者的职责被分配给多个共同验证者，签署消息需要共同验证者就投票达成一致。

?M-of-N阈值签名：验证者的私钥将会分为N份，每位验证者持1/N，当M个验证者投票达成一致签署后，即可完成签名。

工作原理

DVT由4个关键部分组成：分布式密钥生成、BLS签名的Shamir密钥共享、安全多方计算和DVTBFT共识层。

动态 | 审计公司将在下周发布以太坊2.0审计报告:金色财经报道，以太坊基金会核心研究员Danny Ryan表示，安全审计公司Least Authority将在下周发布其对以太坊2.0 Beacon链的审计报告。[2020/2/5]

?分布式密钥生成：由所有参与者分配加密私钥，从而防止一方直接控制整个私钥。

?Shamir的私钥共享：私钥共享指的是私钥被拆分并被分配给不同参与者，如果需要重设私钥，则需要需要组合预定义的份额阈值。

?多方计算：多方计算在分布式验证器技术中最为关键。通过缩放计算，运营商可以使用他们的私钥共享来签署消息和执行计算，而无需在任何单个设备上重建；多方计算能够让运营商在不同机器上以分布式的方式、安全地协调密钥生成和重建。

?共识达成：容错是通过阈值签名方案Beacon节点间的共识算法达成的，ETH?验证器与Beacon节点连接后，即可达成共识。

如上图所示，首先由DVT运营商计算得出生成共享公钥和私钥加密的过程；再将被拆分后的私钥共享给不同参与者，与此同时，私钥份额会分发给运营商；接下来，由运营商进行多方计算随机选择验证节点，参与的验证者通过预定义阈值认证后，即可达成共识。

动态 | 以太坊未确认交易22975笔:据Etherscan.io数据显示，以太坊未确认交易22975笔。以太坊全网算力为167.27 TH/s，当前挖矿难度2129.87 TH，交易处理能力5.9 TPS。[2019/7/4]

为什么需要DVT?

DVT是为了解决合并后出现的诸多问题，其中中心化是需要应对的核心威胁。除此之外，协议规则影响下，验证者资产受损、以太坊生态稳定性下降也是亟需解决的问题。

中心化风险

以太坊规则规定持有不足ETH数量小于32的用户将被限制维护验证器，对于这些用户而言，质押服务是唯一解决方案，这进一步导致大量加密资产被储存在中心化交易所。以太坊最大的质押服务商?Lido?Finance存入了超过400万个以太币，占质押加密资产总量的32%?。当大量加密资产被存入交易所时，黑客攻击、不合理的审查制度、技术错误都会威胁以太坊生态，造成集中化风险。

单点故障

私钥对于独立的验证器至关重要，因为一旦丢失或忘记私钥，资产将无法访问。合并后，PoS禁止冗余的协议规则使得每个验证者只能签署一台验证器，这意味着如果节点宕机、黑客攻击等问题出现后，缺乏故障保护的单节点验证器会导致验证者资产的直接受损，并进一步影响以太坊整体稳定性。

动态 | 法国兴业银行在以太坊发行1.12亿美元债券:据CoinDesk消息，法国金融服务巨头法国兴业银行以证券代币形式向公众发行了价值1.12亿美元的以太坊区块链债券。该银行使用OFH token(债务融资凭证)来代表1亿欧元的担保债券，这种证券由特定资产支持，但仍留在发行者的资产负债表上。[2019/4/24]

双重签名惩罚

如果验证者使用相同的密钥多次签署，网络故障、云故障等问题导致离线，用户将失去部分质押额度。

分叉惩罚

在PoS制度下，验证器连接的Beacon节点出现故障后，会建立一个分叉。但在这样的情况下，验证者受到影响导致被认定为离线，验证者依旧会被处罚。

集中和中心化的后果与区块链目的背道而驰，安全威胁和资产处罚则会产生消极影响。为了解决上述困境，分布式验证器技术应运而生。

DVT有什么发展潜力?

提高以太坊去中心化程度、安全性和运行效率，DVT被业界人士寄予厚望。

优势

DVT作为节点集群运行的验证器弹性较高，风险较小，所以能够提高质押的稳定性。

?对于大型验证器，DVT能够保障高可用性，降低基础设施成本：改进的冗余和更低的削减风险能够让更少的验证者运营更多的节点，从而降低硬件成本；通过允许客户端配置和地址在多个节点运行，DVT能够降低单个地址或客户端的故障风险。

V神：以太坊团队即便没有我 也能做得更好:今日V神在王峰十问上回应了其本人的去留对以太坊发展的影响。2017年，一则V神去世的谣言曾一度导致以太坊市值大跌40亿美元。V神称，至于其死亡传闻是不是造成以太坊价格下跌，现在还不是很清楚，因为当时市场本身就比较低迷，而且价格下跌已经发生了。非常坚信的是，DAO分叉这件事发生，社区内是有很多人支持的，当时有进行碳投票、各种社区民意调查等等，结果就是有80%的人支持分叉。V神认为，以太坊团队即便没有他，也绝对有能力完成Casper和分片路线图，即使自己想要消失一段时间，也完全相信他们会做得很好。[2018/6/22]

?对于小型验证器，DVT能够提供与较大验证器相当的保护级别：使用DVT?小型验证器能够提供与大型验证其媲美的效率；通过降低运行节点的ETH要求，DVT能够使得用它用户使用社区质押池或家庭验证器实现验证。

?对于流动性质押协议，DVT能提高效率，降低风险，允许运营商参与：通过在网络中提供冗余，DVT不再依赖可能导致离线停机的任一运营商；此外，运营商能够通过组织成不同集群，提高了质押者协议的性能。

用例

?在去中心化质押池中的应用：使用DVT，质押池可以切换到去中心化模型，通过减少停机时间来减少处罚和削减。

?质押基础设施提供商：通过DVT，基础设施供应商能够启用主动-主动集群冗余，实现部署和配置的动态性。以前，为了满足个人或机构质押，基础设施供应商需要为主动-被动配置的机构提供冗余解决方案。现在，主动-主动冗余能以保障冗余系统能够始终运营为目标，将验证器分散在多台机器上从而创建容错。

?设置独立验证者：通过DVT，验证器可以在主动-主动集群冗余中跨多个节点分配签名权力，故而能够最大限度地减少由于停机、双重签名等原因导致的签名失败和处罚风险。

相关项目

自DVT提出以来，ObolNetwork和SSVNetwork都已经开发了基于DVT的项目。

1.ObolNetwork

ObolNetwork推出了插件客户端Charon来启用DVT，能够以容错的分布式方式运行。通过调整DVT技术，Obol引入主动-主动冗余来解决运行主动-被动系统的缺点。验证器不是在一台机器上运行，而是在多台机器上运行以创建容错，承受部分节点故障。通过沟通并达成共识，多个Charon客户端一起行动，模拟一个统一的验证者。在这一过程中，Charon使验证器得以任何支持信标链标准的HTTPAPI的客户端，并能够维护现有的远程签名基础设施。所以，对于验证者而言，Charon提供了更轻松的采用途径。

在未来发展方向上，ObolLabs将持续关注DVT，推动其在应用密码学和密码经济学的应用。

2.SSVNetwork

SSVNetwork已发布用于去中心化质押的网络基础设施层，在SSV的模型中，每个验证者需要从运营者网络中选择4个节点进行多重签名投票。SSVNetwork有两个不同层，SSV点对点(P2P)网络层和用于网络治理的以太坊合约层：前者主要从智能合约中读取操作者列表和验证者股权分配，从而操作验证器；后者主要根据DVT运营商排名和评估，添加操作员、创建其和分配资产。

目前，SSVNetwork已经资助多个项目应用DVT，未来它将继续致力于使用去中心化的以太坊质押基础设施搭建应用程序的构建块。

结语

对于用户而言，DVT解决了质押的诸多挑战，降低了普通人的进入门槛。对于开发者而言，DVT同样大有裨益。借助DVT，机构或独立验证者能够享受协议的安全性和灵活性，享有双活冗余配置，根据多种因素实现操作多样化。可以期待在不久的未来，DVT能够赋能质押，实现互补验证节点配置和协同工作，实现一个真正的去中心化的以太坊。

参考文献

UnderstandingDistributedValidatorTechnology(DVT)

WhatisDVTandHowDoesItImprove?Staking?onEthereum?

BiggestEtherStakingServiceHasaCentralizationProblem

Assessingtheroleof'DistributedValidatorTechnology'inETH'santicipatedgrowth

标签：DVT以太坊NETETWADVT以太坊官网钱包Donu Network TokenSowing.Network

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