以太坊合并后，DVT 分布式驗證將成為重要的關鍵性技術_ETH

原文標題：《以太坊合并后，DVT分布式驗證技術至關重要》來源：TinTinLand

2022年9月15日，以太坊區塊鏈完成了7年以來最重要的合并，即從?PoW?過渡到權益證明?PoS?共識機制。除去減少能耗、降低門檻，人們也在擔心PoS的共識機制會帶來更大范圍的網絡集中控制，因為PoS會賦予持有大量股份的人更多的投票權。故而，合并完成后，開發者需要參與開發、測試，盡可能減少潛在的網絡故障、提高去中心化程度，擴展網絡。

以太坊路線圖顯示，分布式驗證技術將是以太坊合并后的下一個關鍵。根據?Messari?的最新報告，DVT能夠提高驗證器的安全性，DVT或會是以太坊網絡的主要發展之一。

DVT是什么?

分布式驗證技術，DistributedValidatorTechnology?類似于共識投票的多重簽名，它能允許以太坊PoS驗證器在多個節點或機器進行，從而驗證者可以在多個節點進行投票，支持以太坊驗證其分布式操作是該技術的核心目的。這一技術最早出現在以太坊基金會成員的研究論文中，原被稱為SSV。通過3-of-4設置，DVT允許個人、團體或者社區的節點共同組成單個驗證器。DVT通過為驗證者增加容錯層，提高容錯率，在驗證過程中，某一節點出現故障，驗證器依舊可以繼續運行，從而消除了單點故障、雙重簽名懲罰、分叉懲罰的可能性。

以太坊PoW分叉Ethereum Fair與跨鏈項目SWFT Blockchain達成合作:8月7日消息，Ethereum Fair宣布與跨鏈項目SWFT Blockchain達成合作，Ethereum Fair是由ClassZZ技術社區發起的以太坊PoW分叉，將在以太坊過渡至PoS后保留原有的PoW鏈。SWFT Blockchain將支持Ethereum Fair生態系統發展。[2022/8/7 12:07:59]

相關概念

?共識：單個驗證者的職責被分配給多個共同驗證者，簽署消息需要共同驗證者就投票達成一致。

?M-of-N閾值簽名：驗證者的私鑰將會分為N份，每位驗證者持1/N，當M個驗證者投票達成一致簽署后，即可完成簽名。

工作原理

DVT由4個關鍵部分組成：分布式密鑰生成、BLS簽名的Shamir密鑰共享、安全多方計算和DVTBFT共識層。

?分布式密鑰生成：由所有參與者分配加密私鑰，從而防止一方直接控制整個私鑰。

以太坊2.0進展：存款合約已經從Vyper重寫為Solidity語言并重新驗證:以太坊2.0Phase 0開發進度中，開發者考慮到Vyper編譯器的安全性問題，存款合約已經從Vyper重寫為Solidity語言，并且經過重新驗證。同時，新合約保留了之前的接口，因此對于客戶端們來說沒有產生影響，除此之外，由于Solidity的優化程度更高，新合約還能節省Gas費用。[2020/6/28]

?Shamir的私鑰共享：私鑰共享指的是私鑰被拆分并被分配給不同參與者，如果需要重設私鑰，則需要需要組合預定義的份額閾值。

?多方計算：多方計算在分布式驗證器技術中最為關鍵。通過縮放計算，運營商可以使用他們的私鑰共享來簽署消息和執行計算，而無需在任何單個設備上重建；多方計算能夠讓運營商在不同機器上以分布式的方式、安全地協調密鑰生成和重建。

?共識達成：容錯是通過閾值簽名方案Beacon節點間的共識算法達成的，ETH?驗證器與Beacon節點連接后，即可達成共識。

如上圖所示，首先由DVT運營商計算得出生成共享公鑰和私鑰加密的過程；再將被拆分后的私鑰共享給不同參與者，與此同時，私鑰份額會分發給運營商；接下來，由運營商進行多方計算隨機選擇驗證節點，參與的驗證者通過預定義閾值認證后，即可達成共識。

V神：EIP 1559將緩解以太坊當前面臨的三大問題 新方案將更易被礦工接受:EIP 1559被認為是以太坊的下一個大手術，對此，以太坊聯合創始人V神（Vitalik Buterin）整理了一份常見問題解答對EIP 1559做出詳細闡述稱，EIP 1559將緩解以太坊當前面臨的三大問題：1.交易費用水平的波動性與交易的社會成本之間的不匹配。從直覺上看，這種費用調整機制在短期內看就像是一個固定費用，而從長遠來看，它代表著一個上限。在基本上公鏈會并存的背景下，固定費用可能要比設置一個上限要更好。2.第一價格拍賣機制的效率低下問題。EIP 1559用一個固定價格的銷售來代替拍賣（除非在短期內，區塊完全填滿，直到費用趕上），從而消除了第一價格拍賣機制的低效性，并使費用估算變得非常簡單。3.無區塊獎勵區塊鏈的不穩定性問題。EIP 1559創建了一種類似于永久性區塊獎勵的機制，從而緩解了僅收費區塊鏈（指沒有新區塊獎勵的區塊鏈）的許多不穩定問題，而無需實際永久發行。

V神表示，新方案將更易被礦工接受。據悉，EIP 1559是旨在改變以太坊費用市場的提議，主要的變動涉及：1.目前1000萬 gas限額會被兩個數值所取代，一個是“長期平均目標”（1000萬），另一個是“每個區塊的硬上限”（2000萬）；2.交易需要支付一個基礎費用（BASEFEE，它會被燃燒掉），該費用按區塊進行調整，目標是確定一個value值，使得區塊gas平均使用量保持在1000萬左右。[2020/5/6]

為什么需要DVT?

動態 | 以太坊總交易額達到236.31萬ETH 較昨日下降19.11%:根據amberdata.io數據顯示，過去24小時內以太坊總交易額達到292.02萬ETH，較此前數據下降19.11%；日活躍用戶量138233，用戶活躍下降6.06%；新增合約5474個，較此前數據下降56.95%；平均交易費用達18.82 GWEI，上漲15.29%；通證代幣交易總額為370137，較此前數據相比下降了20.53%。[2019/3/1]

DVT是為了解決合并后出現的諸多問題，其中中心化是需要應對的核心威脅。除此之外，協議規則影響下，驗證者資產受損、以太坊生態穩定性下降也是亟需解決的問題。

中心化風險

以太坊規則規定持有不足ETH數量小于32的用戶將被限制維護驗證器，對于這些用戶而言，質押服務是唯一解決方案，這進一步導致大量加密資產被儲存在中心化交易所。以太坊最大的質押服務商?Lido?Finance存入了超過400萬個以太幣，占質押加密資產總量的32%?。當大量加密資產被存入交易所時，黑客攻擊、不合理的審查制度、技術錯誤都會威脅以太坊生態，造成集中化風險。

阿里參謀長：不認為以太坊已經成功:阿里巴巴集團參謀長曾鳴今日在“三點鐘無眠區塊鏈”群發表了自己對區塊鏈的看法。他表示，如果有一個新應用足夠大（比如達到千萬用戶），其不但會推出自己的交易所，而且會推自己的基礎設施平臺，甚至自己的幣，這是生態的標準打法；因此正是在這個意義上，判斷區塊鏈處于哪個發展階段是非常重要的。他認同比特幣是區塊鏈第一個成功應用，而且由于其貨幣屬性，可能會非常成功。然而他并不認為以太坊已經成功，因為其還不是真正的生態，只能算是一種平臺。如果一個大應用成功了，肯定會推出自己的智能合約平臺，如果這件事在未來三年左右發生，對以太坊的打擊可能是巨大的。基于這個判斷，他認為區塊鏈生態目前更類似上世紀的90年，而不是98年。[2018/2/25]

單點故障

私鑰對于獨立的驗證器至關重要，因為一旦丟失或忘記私鑰，資產將無法訪問。合并后，PoS禁止冗余的協議規則使得每個驗證者只能簽署一臺驗證器，這意味著如果節點宕機、黑客攻擊等問題出現后，缺乏故障保護的單節點驗證器會導致驗證者資產的直接受損，并進一步影響以太坊整體穩定性。

雙重簽名懲罰

如果驗證者使用相同的密鑰多次簽署，網絡故障、云故障等問題導致離線，用戶將失去部分質押額度。

分叉懲罰

在PoS制度下，驗證器連接的Beacon節點出現故障后，會建立一個分叉。但在這樣的情況下，驗證者受到影響導致被認定為離線，驗證者依舊會被處罰。

集中和中心化的后果與區塊鏈目的背道而馳，安全威脅和資產處罰則會產生消極影響。為了解決上述困境，分布式驗證器技術應運而生。

DVT有什么發展潛力?

提高以太坊去中心化程度、安全性和運行效率，DVT被業界人士寄予厚望。

優勢

DVT作為節點集群運行的驗證器彈性較高，風險較小，所以能夠提高質押的穩定性。

?對于大型驗證器，DVT能夠保障高可用性，降低基礎設施成本：改進的冗余和更低的削減風險能夠讓更少的驗證者運營更多的節點，從而降低硬件成本；通過允許客戶端配置和地址在多個節點運行，DVT能夠降低單個地址或客戶端的故障風險。

?對于小型驗證器，DVT能夠提供與較大驗證器相當的保護級別：使用DVT?小型驗證器能夠提供與大型驗證其媲美的效率；通過降低運行節點的ETH要求，DVT能夠使得用它用戶使用社區質押池或家庭驗證器實現驗證。

?對于流動性質押協議，DVT能提高效率，降低風險，允許運營商參與：通過在網絡中提供冗余，DVT不再依賴可能導致離線停機的任一運營商；此外，運營商能夠通過組織成不同集群，提高了質押者協議的性能。

用例

?在去中心化質押池中的應用：使用DVT，質押池可以切換到去中心化模型，通過減少停機時間來減少處罰和削減。

?質押基礎設施提供商：通過DVT，基礎設施供應商能夠啟用主動-主動集群冗余，實現部署和配置的動態性。以前，為了滿足個人或機構質押，基礎設施供應商需要為主動-被動配置的機構提供冗余解決方案。現在，主動-主動冗余能以保障冗余系統能夠始終運營為目標，將驗證器分散在多臺機器上從而創建容錯。

?設置獨立驗證者：通過DVT，驗證器可以在主動-主動集群冗余中跨多個節點分配簽名權力，故而能夠最大限度地減少由于停機、雙重簽名等原因導致的簽名失敗和處罰風險。

相關項目

自DVT提出以來，ObolNetwork和SSVNetwork都已經開發了基于DVT的項目。

1.ObolNetwork

ObolNetwork推出了插件客戶端Charon來啟用DVT，能夠以容錯的分布式方式運行。通過調整DVT技術，Obol引入主動-主動冗余來解決運行主動-被動系統的缺點。驗證器不是在一臺機器上運行，而是在多臺機器上運行以創建容錯，承受部分節點故障。通過溝通并達成共識，多個Charon客戶端一起行動，模擬一個統一的驗證者。在這一過程中，Charon使驗證器得以任何支持信標鏈標準的HTTPAPI的客戶端，并能夠維護現有的遠程簽名基礎設施。所以，對于驗證者而言，Charon提供了更輕松的采用途徑。

在未來發展方向上，ObolLabs將持續關注DVT，推動其在應用密碼學和密碼經濟學的應用。

2.SSVNetwork

SSVNetwork已發布用于去中心化質押的網絡基礎設施層，在SSV的模型中，每個驗證者需要從運營者網絡中選擇4個節點進行多重簽名投票。SSVNetwork有兩個不同層，SSV點對點(P2P)網絡層和用于網絡治理的以太坊合約層：前者主要從智能合約中讀取操作者列表和驗證者股權分配，從而操作驗證器；后者主要根據DVT運營商排名和評估，添加操作員、創建其和分配資產。

目前，SSVNetwork已經資助多個項目應用DVT，未來它將繼續致力于使用去中心化的以太坊質押基礎設施搭建應用程序的構建塊。

結語

對于用戶而言，DVT解決了質押的諸多挑戰，降低了普通人的進入門檻。對于開發者而言，DVT同樣大有裨益。借助DVT，機構或獨立驗證者能夠享受協議的安全性和靈活性，享有雙活冗余配置，根據多種因素實現操作多樣化。可以期待在不久的未來，DVT能夠賦能質押，實現互補驗證節點配置和協同工作，實現一個真正的去中心化的以太坊。

參考文獻

UnderstandingDistributedValidatorTechnology(DVT)

WhatisDVTandHowDoesItImprove?Staking?onEthereum?

BiggestEtherStakingServiceHasaCentralizationProblem

Assessingtheroleof'DistributedValidatorTechnology'inETH'santicipatedgrowth

Tags：DVT以太坊ETHNETDVT幣以太坊行情Opyn SqueethN*N Plus Network

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