Vào ngày 15 tháng 9 năm 2022, chuỗi khối Ethereum đã hoàn thành việc sáp nhập quan trọng nhất trong 7 năm, chuyển từ cơ chế đồng thuận PoW sang PoS. Ngoài việc giảm tiêu thụ năng lượng và hạ thấp rào cản gia nhập, mọi người còn lo lắng rằng cơ chế đồng thuận của PoS sẽ mang lại sự kiểm soát mạng tập trung hơn, vì PoS sẽ trao nhiều quyền biểu quyết hơn cho những người nắm giữ số lượng cổ phần lớn. Do đó, sau khi quá trình nâng cấp hoàn tất, các nhà phát triển sẽ cần tham gia phát triển và thử nghiệm để giảm thiểu các lỗi mạng tiềm ẩn, tăng cường phân cấp và mở rộng quy mô mạng nhiều nhất có thể.

Lộ trình của Ethereum cho thấy công nghệ xác minh phân tán sẽ là bước phát triển quan trọng tiếp theo sau khi hợp nhất. Theo báo cáo mới nhất của Messari, DVT có thể cải thiện tính bảo mật của trình xác thực và có thể trở thành một trong những tiến bộ trong mạng Ethereum.

DVT là gì?

Công nghệ xác thực phân tán (DVT) tương tự như biểu quyết đồng thuận nhiều chữ ký. Nó cho phép trình xác thực Ethereum PoS hoạt động trên nhiều nút hoặc máy, cho phép người xác thực bỏ phiếu trên nhiều nút để hỗ trợ Ethereum. Mục đích cốt lõi của công nghệ này là xác minh các hoạt động phân tán của nó. Ban đầu được giới thiệu trong một bài nghiên cứu của các thành viên của Ethereum Foundation, ban đầu nó được gọi là SSV. Với thiết lập 3 trên 4 (được giải thích về mặt khái niệm bên dưới), DVT cho phép các cá nhân, nhóm hoặc cộng đồng nút cộng tác và tạo thành một trình xác thực duy nhất. DVT tăng cường khả năng chịu lỗi bằng cách giới thiệu lớp chịu lỗi cho trình xác minh. Trong quá trình xác minh, nếu một nút nhất định bị lỗi, trình xác minh vẫn có thể tiếp tục chạy, loại bỏ nguy cơ lỗi điểm đơn, hình phạt chữ ký kép và hình phạt phân nhánh.

Các khái niệm liên quan

Đồng thuận: Trách nhiệm của một người xác nhận duy nhất được giao cho nhiều người đồng xác thực và việc ký một thông báo yêu cầu những người đồng xác nhận đạt được sự đồng thuận thông qua bỏ phiếu,

Chữ ký ngưỡng M-of-N: Khóa riêng của người xác minh sẽ được chia thành N phần chia sẻ và mỗi người xác minh giữ 1/N. Sau khi người xác thực M đạt được sự đồng thuận và ký tên, quá trình ký kết sẽ được hoàn tất.

Nguyên tắc làm việc

DVT bao gồm 4 phần chính: tạo khóa phân tán, chia sẻ khóa Shamir cho chữ ký BLS, tính toán bảo mật của nhiều bên và lớp đồng thuận DVT BFT.

Tạo khóa phân tán (DKG): Khóa riêng được mã hóa được phân phối giữa tất cả những người tham gia, do đó ngăn một bên trực tiếp kiểm soát toàn bộ khóa riêng.

Chia sẻ khóa riêng của Shamir: Chia sẻ khóa riêng có nghĩa là khóa riêng được chia nhỏ và phân phối cho những người tham gia khác nhau. Nếu cần đặt lại khóa riêng thì cần phải kết hợp ngưỡng chia sẻ được xác định trước (ví dụ: 3 trên 4 lượt chia sẻ).

Tính toán nhiều bên (MPC): Tính toán nhiều bên là quan trọng nhất trong công nghệ xác thực phân tán. Với điện toán quy mô lớn, các nhà khai thác có thể sử dụng chia sẻ khóa riêng của họ để ký tin nhắn và thực hiện các phép tính mà không cần phải tạo lại chúng trên bất kỳ thiết bị nào. Điện toán nhiều bên cho phép người vận hành phối hợp các khóa một cách an toàn theo kiểu phân tán trên các máy khác nhau, cho phép tạo và tái cấu trúc khóa

Đạt được sự đồng thuận: Đạt được khả năng chịu lỗi thông qua thuật toán đồng thuận giữa các nút Beacon của sơ đồ chữ ký ngưỡng. Sau khi trình xác thực ETH được kết nối với nút Beacon, có thể đạt được sự đồng thuận.

Như thể hiện trong hình trên, toán tử DVT ban đầu tính toán quá trình tạo mã hóa khóa chung và khóa riêng. Sau đó, khóa riêng được phân chia và chia sẻ với những người tham gia khác nhau, đồng thời phân phối chia sẻ khóa riêng cho nhà điều hành. Tiếp theo, nhà điều hành tiến hành tính toán nhiều bên để chọn ngẫu nhiên một nút xác minh (sẽ chia sẻ thông tin với các nút khác). Sau khi những người xác minh tham gia vượt qua thành công chứng nhận ngưỡng được xác định trước, có thể đạt được sự đồng thuận.

Tại sao cần DVT?

DVT được thiết kế để giải quyết nhiều vấn đề phát sinh sau khi sáp nhập, trong đó việc tập trung hóa là mối đe dọa cốt lõi cần được giải quyết. Ngoài ra, dưới ảnh hưởng của các quy tắc giao thức, thiệt hại đối với tài sản của người xác thực và sự suy giảm tính ổn định sinh thái của Ethereum cũng là những vấn đề cần được giải quyết khẩn cấp.

Rủi ro tập trung

Theo quy định của Ethereum, người dùng nắm giữ ít hơn 32 ETH sẽ bị hạn chế duy trì trình xác thực. Đối với những người dùng này, dịch vụ đặt cọc là giải pháp duy nhất, điều này càng dẫn đến việc một số lượng lớn tài sản tiền điện tử được lưu trữ trên các sàn giao dịch tập trung. Lido Finance, dịch vụ đặt cược lớn nhất của Ethereum, đã gửi hơn 4 triệu ETH, chiếm 32% tổng số tài sản tiền điện tử được đặt cược. Khi một lượng lớn tài sản tiền điện tử được gửi vào các sàn giao dịch, nó sẽ gây ra rủi ro cho hệ sinh thái Ethereum như bị hacker tấn công, hệ thống kiểm duyệt không hợp lý và lỗi kỹ thuật, dẫn đến rủi ro tập trung.

Điểm thất bại duy nhất

Khóa riêng rất quan trọng đối với người xác thực độc lập. Nếu khóa riêng bị mất hoặc bị quên, tài sản sẽ không thể truy cập được. Sau khi hợp nhất, các quy tắc giao thức PoS nghiêm cấm sự dư thừa, cho phép mỗi người xác thực chỉ ký một người xác thực. Điều này có nghĩa là nếu xảy ra các sự cố như thời gian ngừng hoạt động của nút hoặc các cuộc tấn công của hacker, thì trình xác thực một nút không có tính năng bảo vệ lỗi có thể khiến trình xác thực bị lỗi. Kết quả là tài sản bị ảnh hưởng trực tiếp và nó càng ảnh hưởng đến sự ổn định chung của Ethereum.

Hình phạt chữ ký kép

Nếu người xác thực sử dụng cùng một khóa để ký nhiều lần và ngoại tuyến do các sự cố như lỗi mạng hoặc lỗi đám mây, người dùng sẽ mất một phần số tiền đặt cược.

Hình phạt forking

Trong hệ thống PoS, sau khi nút Beacon được kết nối với trình xác nhận không thành công, một nhánh sẽ được thiết lập. Nhưng trong trường hợp này, nếu người xác minh bị ảnh hưởng và được coi là ngoại tuyến thì người xác minh vẫn sẽ bị trừng phạt.

Hậu quả của việc tập trung hóa và tập trung hóa là trái với mục đích của blockchain và các mối đe dọa bảo mật cũng như hình phạt tài sản có thể có tác động tiêu cực. Để giải quyết vấn đề nan giải trên, công nghệ xác thực phân tán đã xuất hiện.

DVT có tiềm năng phát triển gì?

Để nâng cao tính phân cấp, bảo mật và hiệu quả hoạt động của Ethereum, DVT đã thu hút được sự kỳ vọng cao từ các chuyên gia trong ngành.

Lợi thế

DVT, với tư cách là trình xác thực chạy dưới dạng cụm nút, có tính linh hoạt cao hơn và rủi ro thấp hơn, điều này có thể cải thiện tính ổn định của việc đặt cược.

Đối với các trình xác thực lớn, DVT đảm bảo tính sẵn sàng cao và giảm chi phí cơ sở hạ tầng. Khả năng dự phòng được cải thiện và rủi ro cắt giảm cho phép ít trình xác thực hơn chạy nhiều nút hơn, dẫn đến chi phí phần cứng thấp hơn. Ngoài ra, DVT cho phép khách hàng định cấu hình và chạy địa chỉ trên nhiều nút, giảm nguy cơ xảy ra lỗi ở một địa chỉ hoặc máy khách.

Đối với các trình xác thực nhỏ, DVT có thể cung cấp mức độ bảo vệ tương đương với các trình xác thực lớn hơn. Bằng cách sử dụng DVT, các trình xác thực nhỏ có thể đạt được hiệu quả tương tự như các trình xác thực lớn. Ngoài ra, DVT giảm yêu cầu ETH đối với các nút đang chạy, cho phép người dùng tham gia đặt cược vào cộng đồng hoặc sử dụng trình xác thực nhóm hoặc nhóm để xác thực.

Đối với các giao thức đặt cược thanh khoản, DVT có thể tăng hiệu quả, giảm rủi ro và cho phép các nhà khai thác tham gia. Bằng cách cung cấp dự phòng trong mạng, DVT không còn phụ thuộc vào bất kỳ nhà điều hành nào có thể gây ra thời gian ngừng hoạt động ngoại tuyến. Ngoài ra, các nhà khai thác có thể tự tổ chức thành các cụm khác nhau, cải thiện hiệu suất của giao thức đặt cược.

Trường hợp sử dụng

Ứng dụng trong các nhóm đặt cược phi tập trung: Sử dụng DVT, các nhóm đặt cược có thể chuyển sang mô hình phi tập trung, giảm hình phạt và giảm giá bằng cách giảm thời gian ngừng hoạt động.

Nhà cung cấp cơ sở hạ tầng đặt cược: Thông qua DVT, các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng có thể cho phép dự phòng cụm hoạt động tích cực, đạt được tính linh hoạt trong triển khai và cấu hình. Trước đây, để đáp ứng nhu cầu đặt cược của cá nhân hoặc tổ chức, các nhà cung cấp cơ sở hạ tầng được yêu cầu cung cấp các giải pháp dự phòng cho các tổ chức ở cấu hình chủ động-thụ động. Dự phòng chủ động-chủ động giờ đây có thể tạo ra khả năng chịu lỗi bằng cách trải rộng các trình xác thực trên nhiều máy với mục tiêu đảm bảo rằng các hệ thống dự phòng luôn có thể hoạt động.

Thiết lập trình xác thực độc lập: Với DVT, trình xác thực có thể phân phối quyền ký trên nhiều nút trong dự phòng cụm hoạt động tích cực, do đó giảm thiểu nguy cơ lỗi chữ ký và bị phạt do thời gian ngừng hoạt động, ký hai lần, v.v.

Các dự án liên quan

Kể từ đề xuất của DVT, cả Obol Network và SSV Network đều đã phát triển các dự án dựa trên DVT.

1. Mạng Obol

Obol Network đã ra mắt ứng dụng khách plug-in Charon để kích hoạt DVT, có thể chạy theo cách phân tán có khả năng chịu lỗi. Bằng cách điều chỉnh công nghệ DVT, Obol giới thiệu tính năng dự phòng chủ động-chủ động để giải quyết những thiếu sót khi vận hành hệ thống chủ động-thụ động. Thay vì chạy trên một máy, trình xác thực chạy trên nhiều máy để tạo ra khả năng chịu lỗi, chấp nhận các lỗi nút một phần. Bằng cách giao tiếp và đạt được sự đồng thuận, nhiều khách hàng Charon cùng nhau hành động để mô phỏng một trình xác thực thống nhất. Khi làm như vậy, Charon cho phép bất kỳ khách hàng nào hỗ trợ API HTTP của tiêu chuẩn Beacon Chain sử dụng trình xác thực và duy trì cơ sở hạ tầng ký từ xa hiện có. Vì vậy, đối với những người xác nhận, Charon cung cấp một con đường dễ dàng hơn để áp dụng.

Trong định hướng phát triển trong tương lai, Obol Labs sẽ tiếp tục tập trung vào DVT và phát huy ứng dụng của nó trong mật mã ứng dụng và kinh tế học mật mã.

2. Mạng SSV

Mạng SSV đã giới thiệu lớp cơ sở hạ tầng mạng để đặt cược phi tập trung. Trong mô hình của SSV, mỗi người xác thực cần chọn 4 nút từ mạng của nhà điều hành để bỏ phiếu đa chữ ký. Mạng bao gồm hai lớp: lớp mạng ngang hàng SSV (P2P) và lớp hợp đồng Ethereum để quản trị mạng. Lớp P2P chủ yếu đọc danh sách nhà điều hành và phân bổ vốn chủ sở hữu của người xác thực từ hợp đồng thông minh để vận hành người xác thực. Lớp hợp đồng chịu trách nhiệm thêm các nhà khai thác, tạo chúng và phân bổ nội dung dựa trên xếp hạng và đánh giá của nhà khai thác DVT.

Hiện tại, SSV Network đã cung cấp vốn cho nhiều dự án sử dụng DVT. Trong tương lai, mạng sẽ tiếp tục tập trung vào phát triển các ứng dụng sử dụng cơ sở hạ tầng đặt cược Ethereum phi tập trung.

Phần kết luận

Đối với người dùng, DVT giải quyết nhiều thách thức về đặt cược và hạ thấp rào cản gia nhập đối với người bình thường. Đối với các nhà phát triển, DVT cũng có những lợi ích đáng kể. Với DVT, các tổ chức hoặc người xác thực độc lập có thể tận hưởng tính bảo mật và tính linh hoạt của giao thức, tận hưởng các cấu hình dự phòng tích cực-hoạt động và đa dạng hóa hoạt động dựa trên nhiều yếu tố khác nhau. Trong tương lai gần, chúng ta có thể mong đợi DVT sẽ trao quyền đặt cược, cho phép cấu hình nút xác thực bổ sung và công việc hợp tác để đạt được một Ethereum thực sự phi tập trung.

Tuyên bố từ chối trách nhiệm:

1. Bài viết này được in lại từ [techflowpost]. Mọi bản quyền đều thuộc về tác giả gốc [TinTinLand]. Nếu có ý kiến phản đối việc tái bản này, vui lòng liên hệ với nhóm Gate Learn , họ sẽ xử lý kịp thời.
2. Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm pháp lý: Các quan điểm và ý kiến trình bày trong bài viết này chỉ là của tác giả và không cấu thành bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Việc dịch bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm Gate Learn. Trừ khi được đề cập, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết đã dịch đều bị cấm.