合併後の時代: 新しいイーサリアムコンセンサスの躍進と再生
原作者: Frank Fan、0xCryptolee
「約束する勇気がある限り、世界は乗り越えられない障害を取り除く手助けをしてくれる。果たせなかった夢を叶えるために、宇宙は決してあなたの進歩を妨げない。これが本質だ。」
——イーサリアムPoW時代最後のブロックメッセージ
イーサリアムは歴史的なアップグレードを経て、その開発は新たな段階に入りました。合併後、イーサリアムは拡大と分散化の方向に進み続けます。 「マージは PoS 時代の最初のステップにすぎません。イーサリアムは依然として大きな課題に直面しています。バリデーター グループの集中化、拡張、Lazy Validator 問題などの問題により、依然としてアプリケーションの発生とイーサリアムのセキュリティ拡張が制限されています。これは記事は「マージの開始」から始まり、POS で採用されているコンセンサス アルゴリズムを段階的に分析し、検証者のシングルポイント リスクの問題を解決するための DVT テクノロジーの使用の探索に焦点を当て、実践者とイーサリアムの問題点と将来の開発の機会を分析します。イーサリアムに関する一定の基礎を持っている読者は、この記事を読むことをお勧めします。
1. The Merge
1.1 背景
マージはイーサリアム史上最大の技術アップグレードです。2022 年 9 月 15 日に、実行層とコンセンサス層が統合されました。最大の変更は、イーサリアムの PoW コンセンサスを PoS コンセンサスに切り替えることです。
図 1: マージ
さらに、イーサリアムのエネルギー消費量は合併後99.95%近く削減され、ヴィタリック・ブテリン氏のツイートによると、イーサリアムの合併により世界の電力消費量は0.2%削減されるという。
図 2: 統合されたイーサリアムのエネルギー消費に関する Vitalik の見解
1.2 合併による変化
トークン発行：PoW時代のETHトークンの発行は停止され、新しいETHはPoSコンセンサスを通じてのみ生成され、イーサリアムのインフレ率は低下し、基本料金が15gweiを超えるとイーサリアムはデフレにさえ陥ります。
図 3: 合併後のバーン・トータル
質権収入: ガス料金と MEV 収入はバリデーターに割り当てられ、バリデーターの質権通貨標準収入は 5 ～ 7% に達します。
図 4: ロケットプールステーキングの利回り
出金：合併後に差し入れられたETHはすぐには出金できず、出金制限は上海でのアップグレード後に解除され、資金を引き出す際にユーザーが直接出金することはできません。入金の金額と時間には一定の制限があるため、引き出しが開始された後は、大量の出金や売却が行われることはありません。具体的な情報については、「EIP-4895: 操作としてのビーコン チェーン プッシュの引き出し」を参照してください。
データ構造の変更: コンセンサス ブロックには実行ブロックのハッシュ値が含まれ、実行ブロックの PoW に関連するパラメーターは無効になります。 mixHash フィールドには、EVM 呼び出し用のイーサリアムのネイティブ RANDAO 乱数が記録され、イーサリアム開発者はスマート コントラクト開発でこの乱数を直接使用できます。
図 5: マージ後のデータ構造の変更
コンセンサスの置き換え: PoW コンセンサスは PoS に置き換えられ、元のマイナーの責任は検証者に置き換えられます。同時に 2 つのチェーンがあり、実行層クライアント (EL) とコンセンサスという 2 つのクライアント ノードを同時に実行する必要があります。レイヤクライアント (CL)。
図 6: マージされた Ethereum クライアント
PoS コンセンサスへの切り替え後、イーサリアムのアルゴリズムは Ethash から Casper FFG (Gasper) ブロックに変換されましたが、引き続きイーサリアムのコンセンサス アルゴリズムとブロック生成方法を探索してみましょう。
2. Gasper
現在ビーコンチェーンに誓約されています13,830,378イーサリアム、アクティブなバリデーターの数は432,203(2022年9月23日現在) PBFTの特性上、ビーコンチェーン内の検証者の数が多く、ネットワークの通信データ量が多く、イーサリアムネットワークでは簡易PBFTが適用できなくなったため、イーサリアムネットワーク構造にPBFTを採用 ネットワークアーキテクチャの考え方を改良し、Gasperアルゴリズムを使用して設計しました。
Gasper は、ビーコン チェーン プロトコルのファイナリティ ツール (ファイナリティ ガジェット) であり、どのブロックが参加者によって固定され変更不可能であると認識されるべきかを決定するために使用され、フォーク時にどのフォーク チェーンがメインであるかを決定するために使用されます。 Gasper のファイナリティは、「Casper Friendly Finality Gadget (casper FFG)」論文の概念を一般化したものです。
図 7: ステーキングとバリデーターの状況
2.1 コンセプト
図 8: エポックとスロットの図
スロット (タイムスロット): マージ後のスロットはブロックとなり、委員会は 12S 以内にスロットを生成する責任があります。
エポック: 32 スロットごとにエポックが形成され、1 エポックの時間は 384 秒、つまり 6.4 分です。
委員会: 各バリデーター委員会は、最小 128 人のバリデーターを割り当てます。バリデーターは、担当するスロットで認証操作を実行し、委員会内の 1 人のバリデーターが、ブロックを生成する提案者としてランダムに選択されます。
証明 (投票署名): 各スロットに対応する委員会の検証者は、前のエポックでのトランザクションを確実に承認するために、前のエポックに投票して署名する必要があります。
バリデーター (Validator): イーサリアム・ザ・マージのコンセンサスアルゴリズムがPOSに切り替わったため、元のマイナーはバリデーターに置き換えられました。時代。
提案者 (提案者): 提案者は委員会の検証者から来て、RANDAO によって生成された乱数によって選択され、スロット ブロックのパッケージ化のために選択されます。
ビーコン チェーン (ビーコン チェーン): PoW コンセンサスを置き換えるために使用される PoS ブロックチェーン ビーコン チェーン ノードは、データ BLOB のトランザクション タイプをマウントして、ロールアップにより多くのストレージ スペースを提供するために使用されます。
2.2 プロセス
エポックの開始時に、RANDAO は各スロット (時間帯) に委員会 (検証委員会) を割り当て、前のエポックでのアテステーション (署名投票) を実施します。
現在のエポックの 32 スロットに複数のアグリゲータを割り当てて、前のエポックの委員会の証明書を集約し、それをスロット ブロックに記録します。
RANDAO は、Proposer が乱数を生成することによってブロックを生成する責任があると判断します。
図 9: 委員会ブロックの生成
現在のエポックでは、各スロットがブロックを生成しているときに、委員会は前のエポックのチェックポイントで認証を実行します。2 つのチェックポイントの認証後、32 スロットすべてが順番にチェックされるまで、最後のチェックポイントが最終化されます。認証は実行されます。アウトし、エポックのこのラウンドが終了します。ポストエポックの最初のスロットが開始されたとき、プレエポックは最終的な合意に達しました。つまり、ポストエポックはプレエポックと現在のエポックを経験し、合計 2 ラウンドのエポックになります (2 つの認証チェックポイントがあるため、チェックポイントが矛盾している場合、検証者の 1/3 は悪事を働いたに違いありません。たとえば、32、64、96 の 3 つのブロックの高さは 64 の高さのチェックポイントに到達しない可能性があり、96 番目にチェックポイントが存在します。このとき、 (32 番目の高さは Finalized)、時間は 12.8Min、トランザクションはチェーン上で確認されます。これがいわゆるファイナリティです。
2.3 特徴
RANDAO はチェーン上に乱数を与えます。 RANDAO によって生成された乱数は実行層ブロックに置かれ、スマート コントラクトはその乱数を直接使用できます。チェーン上にネイティブ乱数を保持した後、DeFi は新しいアプリケーションを持つ可能性があります。たとえば、ギャンブル DeFi アプリケーションは直接使用できます。 RANDAO を使用して生成された信頼と乱数。
図 10: ランダオ
2.4 最新メッセージ駆動型 GHOST (LMD-GHOST、最新メッセージ駆動型 GHOST)
イーサリアムの新しい POS コンセンサスメカニズムでは、フォーク選択ルールとして LMD-GHOST が使用されており、フォークが発生すると、GHOST はより多くのメッセージ サポートを受けるサブツリーを選択します。その背後にある考え方は、チェーン ヘッドを計算するときに、過去に生成された投票ではなく、各バリデーターの最新の投票のみを考慮することで、GHOST の実行に必要な計算量を削減することです。
さらに詳しく知りたい方は、以下を参照してください。https://eprint.iacr.org/2013/881.pdf
2.5 結果として生じる問題
通信コストと検証コストの増加: 検証者を増やす方が良いでしょうか?実際、検証者の数の増加はデータ可用性サンプリング (DAS) と分散化に役立ちますが、検証者の増加は 1 つのスロットに含まれる検証者の数が増えることを意味し、各検証者の署名を収集するときにアグリゲーターが追加されることになります。さらに、集約された署名の検証コストも増加し、仮想的に検証者ノードの負担が増加します。
長距離攻撃: 長距離攻撃とは、バリデーターが Withdraw のビーコン チェーン上で ETH をプレッジした後、古い秘密キーを使用して、署名済みのブロックに悪意を持ってフォークインできることを意味します。これは、現在チェーン上にあるためです。はもはや質入れされた資産ではないため、すぐに現在のブロックの高さまで空のブロックを生成してネットワークを攻撃します。これも将来的に考えられる攻撃方法です。イーサリアムはプレエポックのチェックポイントに投票するように設計されており、その設計思想は、攻撃の可能性を回避するために初期状態を継続的に進めることです。
3. イーサリアムステーキングマイニング
3.1 Staking
プレッジしきい値: 義務を遂行し、コンセンサスブロックの生成に参加するには、検証者は証拠金資産として 32ETH をプレッジする必要があります。
検証者の責任: 契約で規定された時間にブロックと証明書を作成します。
3.1.1 ステーキング方法
ソロ ステーキング: ソロ ステーキングの方法は、バリデーターとして 32 ETH を投資したい誓約者がクラウド サーバー上でバリデーター ノードを実行することです。クラウド サーバー上でノードを実行することを選択することに加えて、ノードを配置することも選択できます。自宅のサーバー デバイスはイーサリアムノードを実行します 違いは、クラウドサービス上で実行されるノードがより安定していることです ネットワークコンセンサスに参加すると、停電やネットワークによる速度低下のペナルティを回避および軽減できます自宅にノードを構築する利点は、ハードウェアとネットワーク サービスの組み合わせにあり、クラウド サーバーよりもコストが低く、誓約者は使用するホスティング ソリューションを選択できます。
ステーキングプール: 32 ETH は一般の人にとって大金であるため、通常の少額資金を持つプレッジジャーはネットワークコンセンサスに参加したいが、自分でノードを実行できないため、プレッジプールソリューションがあります。メインプロジェクトは多額の資金を吸収し、このトラックの主要なソリューションとなっており、その後に Rocket Pool や Swell などの高度な分散性を備えたソリューションが続きます。既存のステーキング プール ソリューションに加えて、アグリゲーション ソリューションが追加されます。 Unamano などは、イーサリアム ステーキング フィールドを支援し、発展させるために作成されました。
ノードの運用に関しては、Lido はネットワーク ノードの実行に専門のオペレーターを指名することを選択しており、これも相対的な集中化のポイントでもあります。オペレーターは署名の秘密鍵を保持しており、ユーザーの資産は部分的に Lido とオペレーターを信頼しています。出金秘密鍵, 2021 年 7 月以前, 出金アドレスは 6/11 マルチ署名アドレスであり、マルチ署名秘密鍵は業界の OG によって保管されています. 2021 年 7 月以降, 出金アドレスはアップグレード可能な契約アドレスを指します,これはDAOによって管理され、管理されます。 Rocket Pool は、ノードに関してより分散化することを選択します。オペレーターとしてノードを実行するには、誰でも 16 ETH と、対応するハードウェアおよびソフトウェア機器を提供するだけで済みます。オペレーターのしきい値は低くなりますが、Rocket Pool は、運用コストを削減するために $RPL プレッジを導入しますビジネスが悪事を行うリスク。
ステーキングプールのソリューションにより、一般ユーザーは契約に少額のETHを入金してイーサリアムのマイニング報酬を得ることができ、同時にstETHやrETHなどの利付トークンを返却して質入れ資産の流動性を解放することで、イーサリアムの借方をさらに強化することができます。集中化の程度と資本利用の効率は、コミュニティにとって最も楽観的な方向性です。
CEX、集中カストディアン: ソロ ステーキングとステーキング プールに加えて、集中取引所と多くの資産管理機関がイーサリアム ステーキングの主な参加者です。たとえば、Coinbase や Binance も独自のステーキング サービスを開始しています。少量のETHを吸収することによるイーサリアムプレッジマイニング。 3つのスキームは、質権者の受託者に依存する分散化とセキュリティの点でそれぞれ一長一短がありますが、3つのスキームが対応する資金とユーザーを獲得し、共同でイーサを維持していることは間違いありません。そして分散化。
3.1.2 リスクと隠れた危険
合併後本当に大丈夫でしょうか？以下の図のデータから、ビーコンチェーンの出金制限解除後の状況を垣間見ることができます。
図 11: 合併後の担保された ETH の所在
現在、イーサリアムのプレッジ量は主にLido、Coinbase、Solo Stakeingに集中していますが、合併後は大量の新規イーサリアムプレッジがLidoやCoinbaseなどの比較的集中化された機関や協定に流れ、出金制限が解除された後は、元の誓約されたイーサリアムは、Lido と Coinbase に再配布されると思います。時間が経つにつれて、Lido と Coinbase はますます多くの Ethereum 検証者と誓約を習得し、最終的には Ethereum に分散化をもたらすでしょう。彼らが Ethereum を管理すると、深刻な脅威になります。この状況を再び打開したいトランザクションは、Lido や Coinbase などの大規模なマイニング プールによって拒否されます。なぜなら、イーサリアムに ETH をプレッジしたいトランザクションは、チェーンに載せるかどうかの最終決定権を持っているからです。また、新たに生成された ETH は、誓約時に大量の ETH を持っているため、より多くの ETH を持っている人々の手に集中することになり、間違いなくイーサリアムの分散化に有益となるでしょう。この問題を解決するために協力すること。
3.1.3 報酬の種類
認証報酬: 各スロット委員会は、前のエポック履歴ブロック チェックポイントで認証を実行する必要があります。認証が成功すると、認証報酬はバリデーターの収入の 1 つとして取得されます。 (高確率、低報酬)
図 12: 認証の報酬
ブロック報酬: 各スロットには、ブロックをパッケージ化する提案者としてのバリデーターがあり、提案者として選択されたバリデーターがブロック報酬を獲得できます。 (確率が低いほど報酬が多くなります)
図 13: 提案の報酬
MEV (マイナー抽出可能価値) 収入: MEV 収入には、ガス料金収入に加えて、サンドイッチ攻撃による収入も含まれます。EigenPhi のデータによると、過去 7 日間のサンドイッチ攻撃の量は 1 億件を超え、最大量は 1 億件に近づきました。 400M.MEV 検証者の収入は検証者の重要な収入要素の 1 つとなっています。
図 14: 合併後の MEV の状況
3.1.4 ペナルティの種類
作業が遅い場合の罰: コンセンサスの期待に従ってブロックを生成できなかった: ブロックの認証が期待された時間に実行されませんでした。
悪意のある動作はスラッシュ (スラッシュ) につながります: 1 つのスロットで 2 つのブロックが生成されるか、2 つの認証が実行されます。Casper FFG コンセンサス ルールに違反して間違ったブロックが提案されます。
3.2 秘密鍵の種類
署名秘密鍵: 署名秘密鍵は、ブロックの証明や提案などの任務を実行する際に、検証者がメッセージに署名するために使用されます。この鍵は 6.4 分ごと、つまりエポックごとに 1 回使用されます。
出金秘密キー: 誓約された資産を抽出し、報酬をブロックするために使用されるキーはオフラインで保存する必要があり、上海フォークの後、誓約された ETH と報酬は出金秘密キーを使用して引き出すことができます。
3.3 ETH2プレッジのリスク
秘密鍵の盗難: ETH2 の署名/出金秘密鍵が盗まれました。
単一障害点/バリデーターの可用性: 現在、バリデーターは単一のマシンまたはノードとして存在し、その役割を実行します。プロトコルの厳格なルールでは、複数のノードで同じバリデータを実行するなどの一般的な形式の冗長性が禁止されており、バリデータが「スラッシュ」される可能性があります。ステーキング サービスを使用する場合、キーはクラウド サーバー (AWS など) にあります。いずれかのコンポーネントが失敗した場合、バリデーターは検証を停止するというペナルティを受けます。
4. 分散検証技術 (DVT)
プレッジ レベルでは、プレッジのしきい値を下げ、プレッジ サービスの分散化を改善するための分散型プレッジ ソリューションがありますが、バリデータ レベルでは依然として単一のリスク ポイントがあり、単一のバリデータがネットワークの複数のクライアントを実行しています。最後に、ネットワーク上の理由や停電などの物理的要因により速度低下のペナルティが発生する場合、スロットは有効な署名を収集できなくなり、同じバリデーター ノードを複数の場所で冗長的に実行できなくなります。署名が発生すると、混乱はネットワークへの攻撃と見なされますが、署名の秘密キーを分割し、DVT テクノロジーを使用して単一障害点のリスクを軽減できます。ネットワークのアップグレードにより、大規模なノード領域が発生します。具体的な分析については、さらに詳しく調査させてください。
4.1 コンセプト
オペレーター: ノード (複数のノード) を実行する個人またはエンティティ。
オペレーターノード: Ethereum バリデーターのタスクを実行するハードウェアとソフトウェアを指します。これらのタスクは、ノード単独で実行することも、DVT ツールを使用して他のノードと共同で実行することもできます。
分散バリデーター技術: 分散バリデーター技術は、単一の Ethereum バリデーターの作業を分散ノードのグループに分散するテクノロジーです。単一マシン上で実行されるバリデーター・クライアントと比較して、分散型バリデーター・テクノロジーは、より安全で分散型のサービスを提供できます。
図 15: バリデータ、ノード、委員会、オペレーターの関係
4.2 分散バリデーターノードを実行する必要がある
イーサリアム実行層クライアント
イーサリアムコンセンサス層クライアント
イーサリアム分散バリデータクライアント
イーサリアムバリデータクライアント
4.3 DV が ETH2 プレッジのリスクをどのように防ぐか
秘密鍵が盗まれた
しきい値署名テクノロジー (m-of-n) を使用すると、秘密キーの盗難のリスクを防ぐことができます
完全なバリデーターキーは複数の小さなキーに分割されます
分割キーが集約されて完全なキーの署名が生成されます。
図 16: 鍵分割および集約署名
ノードダウン
Crash Faults：
理由: 停電、ネットワーク障害、ハードウェア障害、ソフトウェア エラーによるクラッシュ。
予防策: 同じノードの冗長バックアップ スキームを複数の場所で実行することで、ノードがオフラインになるのを防ぎます。
Byzantine Faults：
原因: ソフトウェアのバグとネットワーク攻撃が原因です。
予防策: 複数の参加ノードがコンセンサスを通じて意思決定を行い、単一のノードが意思決定を行うことはできません。
4.4 全体的なアーキテクチャ
図 17: DVT の全体的なアーキテクチャ
分散型バリデーターは秘密鍵シャードを使用してリモートでメッセージに署名します
分散検証器クライアントでは、分散検証器の署名が集約署名技術によって集約され、しきい値に達した後にブロックに署名されます。
4.5 DVT テクノロジーを実現する 2 つのパス
SSS を使用した DVT へのアプローチ: このスキームは、32 ETH を誓約するエンティティによって署名秘密キー (sk、pk) と引き出し秘密キーを作成し、秘密共有スキーム プログラムを実行して、委員会ノード間で sk キーの共有を安全に分配します。
DKG プロトコルを使用した DVT へのアプローチ: DKG スキームでは、秘密署名キーの共有を検証者に配布する単一のエンティティはありませんが、DKG プロトコルを一緒に実行する検証者委員会ノードのグループが存在します。したがって、秘密鍵と公開鍵(sk,pk)、skのn個のシェアsk_1,...,sk_nが作成され、i=1,...nのi番目のノードがシェアsk_iを所有することになる。
図 18: DKG プロトコル
4.6 しきい値署名スキーム (TSS) (しきい値署名スキーム)
検証者がブロックに同意し、署名する必要がある場合、BLS しきい値署名スキームを使用して署名が実現されます。これにより、N 人の検証者がデータに共同署名することができ、t+1(0) 人の検証者が正しく署名すれば完全な署名が達成されます。 tss スキームにより、各検証者は完全な署名秘密鍵を取得できないことが認識され、完全な署名のスムーズな生成も保証されます。
5. 主流プロジェクトから DVT を表示する
5.1 SSV
一見すると、SSV はイーサリアム ステーキング エコシステムへの堅牢かつ分散型のエントリーを提供します。もう少し詳しく説明すると、SSV はコンセンサス層を備えた複雑なマルチシグネチャ ウォレットであり、SSV はビーコン チェーン ノードとバリデータ クライアントの間のバッファとして機能します。
5.1.1 構成の主なコンポーネント
分散キーの生成: オペレーターは、SSV プログラムを実行することによって、共有公開キーと秘密キーのセットを計算して生成します。各オペレーターは秘密キーの単一部分のみを所有するため、単一のオペレーターが秘密キー全体に影響を与えたり、制御して一方的な決定を下したりすることはできません。
Shamir Secret Sharing: このメカニズムは、KeyShare の事前定義されたしきい値を使用して認証キーを再構築するために使用されます。単一の KeyShared をメッセージの署名に使用することはできません。 SSV は、BLS テクノロジーを使用して署名を集約し、検証者の完全な鍵署名を作成できます。 Shamir と BLS を組み合わせることで、検証者の署名秘密鍵がスライスによって共有され、署名が必要なときに集約されて再組み立てされます。
マルチパーティ計算: 安全なマルチパーティ計算 (MPC) を秘密共有に適用することで、SSV の KeyShare をオペレータ間で安全に分散でき、分散計算により、個々のデバイスで検証者キーを再構築することなく検証者の責任を実行できます。
イスタンブール ビザンチン フォールト トレランス コンセンサス: すべてを結び付けるのは、イスタンブール ビザンチン フォールト トレランス (IBFT) アルゴリズムに基づく SSV のコンセンサス層です。このアルゴリズムは、ブロック提案と他の参加者との情報共有を担当するバリデーター ノード (KeyShare) をランダムに選択します。 KeyShares の所定のしきい値によってブロックが有効であるとみなされると、そのブロックはチェーンに追加されます。したがって、一部のオペレーター (しきい値まで) に障害があるか、現在オンラインではない場合でも、合意に達することができます。
図 19: SSV V2 ネットワーク トポロジ
5.1.2 SSV 生態における 3 つのタイプの参加者
ステーカー: バリデーターの有効性、セキュリティ、分散化を最適化するために SSV/DVT テクノロジーを利用する取引所、ファシリテーター、または個々の ETH 保有者。ステーカーはバリデーターを管理するためにオペレーターに SSV トークンで支払います。
オペレーター: オペレーターは、ハードウェア インフラストラクチャを提供し、SSV プロトコルを実行し、バリデーターと ssv ネットワークの全体的な健全性を維持する責任を負います。オペレーターはサービス料金を SSV トークンで決定し、バリデーターの運用および保守に対する料金をバリデーターに請求します。
DAO (SSV トークン所有者): ssv.network DAO は、ssv.network プロトコルと資金の所有権とガバナンスを分散化し、SSV はネットワークのネイティブ トークンです。 SSV トークンを持っている人は誰でも DAO に参加でき、提案やその他の投票が必要な項目に投票できます。所有する SSV トークンの数によって、ネットワークに影響を与える決定に対する投票力が決まります。
5.1.3 ssv.network DAO は次のタスクを担当します。
オペレーターのスコアリング: ssv.network はオペレーターと、提供される品質、経験、およびサービスの 0 ～ 100% の分散型かつ透明性のあるスコアリングに依存しています。 DAO は、「検証済みオペレーター」(VO) をレビューし、VO のリストを維持する責任もあります。ステーカーはこれらのランキングを表示および使用して、バリデーターを管理するオペレーターを選択できます。
ネットワーク料金: ssv.network を使用するには、ステーカーはネットワーク料金を支払う必要があります。ネットワーク料金は、バリデーターごとに請求される定額料金で、オペレーター料金に追加されます。ネットワーク料金は DAO の財務省に直接流入し、SSV エコシステムのさらなる開発や、DAO 投票プロセスを通じての活動に資金を提供するために使用できます。
財務: 利害関係者によって支払われたネットワーク料金は、SSV プロトコルとエコシステムを成長させるプロジェクトに使用される DAO 財務に資金を提供します。これには、プロトコル開発とネットワークの成長のための助成金、SSV トークン所有者との直接収益分配、マーケティングとコミュニティのインセンティブ、財務を多様化するためのトークン スワップ、SSV トークンと引き換えの戦略的パートナーからの投資が含まれる場合があります。
投票: DAO に提出される、投票が必要な助成金申請およびその他の提案。 SSV トークンを保有する人は誰でも、付与リクエスト、検証オペレーターになるリクエスト、検討のために DAO に提出されたその他のアイデアやリクエストなど、DAO に影響を与える決定に投票できます。
5.2 Obol
Obol は、マルチオペレーターによるステーキング信頼の最小化を促進するプロトコルであり、このプロトコルをさまざまな Web3 製品のコアモジュールとして使用して、低い信頼コストでイーサリアムプレッジのメリットを得ることができます。
5.2.1 Obol の 4 つの主要な公開製品:
Distributed Validator Launchpad: Distributed Validator をブートストラップするための CLI ツールと dApp
Charon: Charon は Obol Network の分散型バリデータ クライアントであり、信頼を最小限に抑えた検証を可能にするための最初のステップです。 Charon はフォールトトレラントで高可用性の検証をサポートしており、人々のグループが単一のマシンではなく複数のマシンでまとめてバリデータを実行できるようにします。
図 20: Charon の内部アーキテクチャ
Obol Managers: 分散バリデータを形成するための信頼できるスマート コントラクトのセット
Obol テストネット: Obol メインネット ネットワークにサービスを提供する前に、あらゆる規模の事業者が展開をテストできるようにする、継続的な公的奨励金付きテストネットのセット。
5.2.2 主要な概念:
分散バリデータ: 分散バリデータは、複数のノード/マシン上で実行される Ethereum のプルーフ オブ ステーク バリデータです。この機能は、Distributed Validator Technology (DVT) を使用して実現されます。分散バリデーター技術により、単一障害点の問題が回避され、DVT クラスター内の参加ノードの 33% 未満がオフラインになっても、残りのアクティブなノードは署名に関する合意に達し、ステーキングバリデーターの有効な署名を生成できます。これはアクティブな冗長性アプローチであり、ミッションクリティカルなシステムのダウンタイムを最小限に抑えるために使用される一般的なパターンです。
分散バリデーター ノード: 分散バリデーター ノードは、分散バリデーター オペレーターの義務を果たすためにオペレーターが構成して実行する必要がある一連のクライアントです。オペレーターは、同じハードウェア上で冗長実行クライアントとコンセンサス クライアントを実行したり、実行層リレーラー (mev-boost など) やその他の計測サービスを実行したりして、最適なパフォーマンスを確保できます。上記の例では、クライアント スタックには Geth、Lighthouse、Charon、および Teku が含まれています。
図 21: Obol クライアントの例
実行クライアント: 実行層クライアント (以前は Eth1 クライアントとして知られていました) は、EVM の実行と Ethereum ネットワークのトランザクション プールの管理を担当します。
実行層クライアントには、Go-Ethereum、Nethermind、Erigon が含まれます。
コンセンサス サイレント: コンセンサス クライアントの責任は、一般にビーコン チェーンとして知られるイーサリアムのプルーフ オブ ステーク コンセンサス レイヤーを実行することです。コンセンサス層のクライアントには、Prysm、Teku、Lighthouse、Nimbus、Lodestra が含まれます。
Distributed Validator Client：
分散バリデータ クライアントは、標準化された REST API を通じてバリデータ クライアント↔コンセンサス層クライアントの情報フローをインターセプトし、次の 2 つの中心的な役割に焦点を当てます。
すべての検証者が署名した候補者の責任に関する合意
すべてのバリデーターの署名を分散バリデーター署名に結合します。
バリデーター・クライアント: バリデーター・クライアントは、1 つ以上の Ethereum バリデーターを実行するコードの一部です。
Validator クライアントには、Vouch、Prysm、Teku、Lighthouse が含まれます。
分散バリデーター・クラスター: 分散バリデーター・クラスターは、相互に接続された分散バリデーター・ノードの集合です。
分散バリデーターキー: 分散バリデーターキーは BLS 秘密鍵のセットであり、プルーフ・オブ・ステークのコンセンサスに参加するためのしきい値キーとして機能します。
分散バリデーター鍵共有: 分散バリデーターの秘密鍵の秘密鍵。
分散バリデーター鍵生成儀式: 分散バリデーターでフォールト・トレランスを実現するには、個々の秘密鍵共有を一緒に生成する必要があります。信頼できるディーラーに秘密鍵を生成させ、それを分割して配布させるのではなく、分散バリデーター・クラスター内の各オペレーターは、いわゆる分散鍵生成セレモニーに参加します。これには、完全な秘密鍵がいつでも構築されることがないという利点があります。 。分散バリデーター鍵生成セレモニーは、DKG セレモニーの一種です。このセレモニーでは、署名されたバリデーターのデポジットおよび出口データ、すべてのバリデーター鍵共有およびそれらに関連するメタデータが生成されます。
6. まとめと展望
6.1 概要
記事全体を通して、「The Merge」から始まり、合併後にイーサリアムによって採用された Casper FFG アルゴリズムについて説明し、合併後のブロック生成方法といくつかの新しい技術概念を理解した後、イーサリアムの新しいマイニング方法と既存のステーキング ソリューション、バリデーターの単一障害点の問題について学び、次に DVT テクノロジーを深く掘り下げ、2 つのプロジェクトの事例を通じて DVT がこの問題をどのように解決したかを簡単に説明しました。記事全体はそのアイデアに従って説明されています読者がイーサリアムのコンセンサスアルゴリズムと分散化の発展方向を理解するための一定の参考資料を提供するためです。
6.2 展望
マージ後、イーサリアムは段階的に Danksharding を実装します。まず、EIP-4488 により、コールデータのガスコストが 16gwei から 3gwei に削減され、ロールアップの高速化と拡張を強力にサポートします。次のステップは、プロトコールの実装です。ダンクシャーディング Blobs トランザクション タイプの導入により、イーサリアムはロールアップ用により多くのストレージ スペースを提供し、D/A コストを削減し、徐々にダンクシャーディングを実現できるようになります。
Danksharding で説明されているデータ可用性サンプリング (DAS) とブロック提案者/構築者分離 (PBS) のアイデアを実現するには、イーサリアム ネットワーク内に十分なノードがあり、データ可用性サンプリングを実装するのに十分な分散化を確保する必要があります。つまり、分散型プレッジスキームやDVT、その他の技術がイーサリアムのその後の発展に不可欠であるため、拡張と低コストのD/Aを確実にするためには、イーサリアムの分散化が最も重要な部分となります。
元のリンク
参考文献
https://www.ethereum.cn/validated-staking-on-eth2-2-two-ghosts-in-a-trench-coat
2.https://www.youtube.com/watch?v=awBX1SrXOhk
3.https://github.com/ObolNetwork/
4.https://www.ethereum.cn/Eth2/distributed-validator-specs
5.https://medium.com/nethermind-eth/sorting-out-distributed-validator-technology-a6f8ca1bbce3
6.https://docs.ssv.network/learn/introduction
8.https://ecn.mirror.xyz/kFzA6fZKF-qIjAOvOkJT03WizNea0Bo2Gx6tUDamFsY
10.https://twitter.com/VitalikButerin/status/1570299062800510976?s=19
15.https://ethos.dev/beacon-chain/
16.https://medium.com/nethermind-eth/sorting-out-distributed-validator-technology-a6f8ca1bbce3
