อ่านข้อกำหนดของ Ethereum Distributed Validator ในบทความเดียว
ชื่อเดิม: "Ethereum Distributed Validator Specification"
เขียนโดย Aditya Asgaonkar
ชื่อระดับแรก
ชื่อเรื่องรอง
แรงจูงใจ
การตั้งค่าไคลเอนต์ตัวตรวจสอบแบบดั้งเดิม
ผู้ตรวจสอบความถูกต้องของ Ethereum เข้าร่วมในโปรโตคอล Proof-of-Stake (PoS) โดยการลงนามในข้อความ (เช่น บล็อกหรือหลักฐาน) ด้วยคีย์ส่วนตัวที่เดิมพัน การปักหลักคีย์ส่วนตัวสามารถเข้าถึงได้ผ่านซอฟต์แวร์ไคลเอนต์เท่านั้น ซึ่งจะจัดการสร้างและเซ็นชื่อข้อความตามความรับผิดชอบที่กำหนดให้กับตัวตรวจสอบความถูกต้อง มีความเสี่ยงบางประการที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าไคลเอนต์ตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบดั้งเดิม:
· คีย์ส่วนตัวที่เดิมพันมีอยู่ในที่เดียว หากผู้โจมตีได้รับรหัสนี้ อาจสร้างข้อความที่ขัดแย้งกันซึ่งจะส่งผลให้เงินมัดจำสำหรับการยืนยันถูกริบ
ผู้วางเดิมพันที่ไม่ได้เรียกใช้ตัวตรวจสอบความถูกต้องของตนเองจำเป็นต้องมอบคีย์ส่วนตัวของการเดิมพันให้กับผู้ดำเนินการ เพื่อรักษาคีย์ส่วนตัวที่เดิมพันไว้ให้ปลอดภัย พวกเขาต้องเชื่อถือผู้ดำเนินการรายนั้น
· หากซอฟต์แวร์ไคลเอนต์ตัวตรวจสอบความถูกต้องไม่สามารถสร้างข้อความได้ทันท่วงทีเพื่อให้เป็นไปตามหน้าที่ของตัวตรวจสอบความถูกต้อง ตัวตรวจสอบความถูกต้องจะไม่ทำงานและยอดคงเหลือจะลดลง
อาจเป็นเพราะซอฟต์แวร์ขัดข้อง เครือข่ายขัดข้อง ฮาร์ดแวร์ล้มเหลว ฯลฯ
· หากโหนดบีคอนที่เชื่อมต่อกับไคลเอนต์ตัวตรวจสอบความถูกต้องล้มเหลว ตัวตรวจสอบความถูกต้องอาจติดตามทางแยกซึ่งมีโหนดจำนวนน้อยอยู่ ส่งผลให้สถานะออฟไลน์ในส่วนอื่นๆ ของโปรโตคอล PoS
โปรโตคอลการตรวจสอบความถูกต้องแบบกระจาย
แนวคิดพื้นฐาน
แนวคิดพื้นฐาน
โปรดทราบ: โปรดดูอภิธานศัพท์สำหรับคำอธิบายของคำศัพท์ใหม่ที่นำมาใช้ในข้อกำหนดของ Distributed Validator (หมายเหตุผู้แปล: ดูท้ายบทความ)
แนวคิดพื้นฐานสองประการที่อยู่เบื้องหลังตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบกระจายคือ:
ฉันทามติ: ความรับผิดชอบของผู้ตรวจสอบความถูกต้องคนเดียวถูกแบ่งระหว่างผู้ตรวจสอบร่วมหลายคน ซึ่งต้องทำงานร่วมกันเพื่อตกลงว่าจะลงคะแนนเสียงอย่างไรก่อนที่จะลงนามในข้อความใดๆ
· ลายเซ็นเกณฑ์ M-of-N: คีย์ส่วนตัวของผู้ตรวจสอบความถูกต้องแบ่งออกเป็น N ส่วน และผู้ตรวจสอบร่วมแต่ละคนถือหุ้น เมื่อผู้ตรวจสอบความถูกต้องทั่วไปอย่างน้อย M บรรลุฉันทามติเกี่ยวกับวิธีการลงคะแนน พวกเขาจะใช้การแบ่งปันของตนเองเพื่อลงนามในข้อความ และสามารถสร้างลายเซ็นที่รวมกันขึ้นใหม่จากการแบ่งปันเหล่านี้
PoS Ethereum ใช้รูปแบบลายเซ็น BLS ซึ่งคีย์ส่วนตัวสามารถใช้เทคโนโลยีการแบ่งปันความลับ M-of-N (โดยใช้แผนการแบ่งปันความลับของ Shamir) เพื่อให้ได้ลายเซ็นเกณฑ์ M-of-N
(หมายเหตุผู้แปล: Shamir's Secret Sharing ใช้เพื่อป้องกันความลับในลักษณะกระจาย ความลับถูกแบ่งออกเป็นหลายส่วน ส่วนเหล่านี้เรียกว่าส่วนแบ่งปัน และส่วนแบ่งปันเหล่านี้สามารถใช้เพื่อสร้างความลับดั้งเดิมขึ้นมาใหม่ และการถอดรหัสลับของ Shamir's Secret Sharing จำเป็นต้องมี จำนวนหุ้นขั้นต่ำที่เรียกว่าเกณฑ์)
ชื่อเรื่องรอง
ทรัพยากร
ทำให้สำเร็จ
ต่อไปนี้เป็นการนำเทคโนโลยีตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบกระจายที่มีอยู่ไปใช้งาน (แต่ไม่จำเป็นจะต้องนำข้อกำหนดนี้ไปใช้)
python-ssv: การพิสูจน์แนวคิดของโปรโตคอลตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบกระจายใน Python โต้ตอบกับไคลเอนต์ Ethereum Prysm
เอกสาร
เอกสาร
ชื่อเรื่องรอง
สถาปัตยกรรมโดยรวม
ข้อกำหนดนี้เสนอวิธีการสำหรับการนำซอฟต์แวร์ Distributed Validator Client (DVC) ไปใช้เป็นมิดเดิลแวร์ระหว่างโหนดบีคอนและ Remote Signer (RS):
· การสื่อสารทั้งหมดระหว่างโหนดบีคอนและผู้ลงนามระยะไกลได้รับการจัดการโดย DVC เพื่อให้สามารถจัดเตรียมฟังก์ชันการตรวจสอบความถูกต้องแบบกระจายเพิ่มเติมได้
ชื่อเรื่องรอง
สมมติ
· เราถือว่ามีโหนดทั้งหมด N โหนด และโครงร่างลายเซ็นธรณีประตู M-of-N
เพื่อความเข้ากันได้กับโปรโตคอลฉันทามติ BFT เราถือว่า M = ceil(2 * N / 3)
· ข้อกำหนดนี้ถือว่าโปรโตคอลฉันทามติที่เน้นความปลอดภัยตามผู้นำบางประเภท ช่วยให้ผู้ตรวจสอบร่วมสามารถเลือกหลักฐาน/บล็อกเดียวกันเพื่อลงนามได้ เราถือว่าโปรโตคอลฉันทามติทำงานได้สำเร็จภายใต้โหนดที่ถูกต้อง M และไม่เกิน F = (N-1)/3 โหนดไบแซนไทน์จากทั้งหมด N โหนด และไม่เกิน N - M - F โหนดหยุดการทำงานล้มเหลว ) (หมายเหตุผู้แปล: โหนดไบแซนไทน์หมายถึงโหนดทรยศที่จงใจโกหกหรือทำให้โหนดอื่นเข้าใจผิดในเครือข่าย)
เราถือว่าข้อกำหนดเบื้องต้นตามปกติสำหรับไคลเอนต์ตัวตรวจสอบความถูกต้องในการทำงานอย่างปลอดภัยนั้นรวมถึงฐานข้อมูลที่ป้องกันสแลชที่ทันสมัย นาฬิการะบบที่ถูกต้อง ฯลฯ
ชื่อเรื่องรอง
รับประกันในอุดมคติ
ความปลอดภัย (ป้องกันการโจรกรรมกุญแจ):
คีย์ส่วนตัวของ Pledger นั้นปลอดภัย เว้นแต่ความปลอดภัยของตัวตรวจสอบความถูกต้องมากกว่า M จากตัวตรวจสอบความถูกต้องร่วม N ตัวถูกบุกรุก
· ความปลอดภัย (ป้องกันการเฉือน):
ภายใต้สมมติฐานของเครือข่ายแบบอะซิงโครนัส ตัวตรวจสอบความถูกต้องจะไม่ถูกตัดออก เว้นแต่ว่าตัวตรวจสอบร่วมมากกว่าหนึ่งในสามกลายเป็นผู้แปรพักตร์
ภายใต้สมมติฐานของเครือข่ายแบบซิงโครนัส ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะไม่ถูกตัดออก เว้นแต่ว่าผู้ตรวจสอบความถูกต้องร่วมมากกว่าสองในสามกลายเป็นผู้แปรพักตร์
ข้อมูลจำเพาะ
ข้อมูลจำเพาะ
ชื่อระดับแรก
ชื่อเรื่องรอง
แนวคิด Ethereum
ตัวตรวจสอบความถูกต้อง: รหัสสาธารณะที่เข้าร่วมในการตรวจสอบความถูกต้องของ Ethereum ที่พิสูจน์ได้ ในระยะที่ 0 ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะต้องดำเนินการรับรองและบล็อกความรับผิดชอบของข้อเสนอสำหรับบล็อกเชนบีคอน
· Validator Client (Validator Client, VC): ซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่ตรวจสอบความถูกต้อง VC มีสิทธิ์เข้าถึงคีย์ส่วนตัวของผู้ตรวจสอบ
ชื่อเรื่องรอง
แนวคิดการเข้ารหัส
คีย์แชร์: คีย์เดียวที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงร่างลายเซ็นเกณฑ์
ชื่อเรื่องรอง
แนวคิดการตรวจสอบความถูกต้องแบบกระจาย
· Distributed Validator (DV): กลุ่มผู้เข้าร่วมทำหน้าที่ตรวจสอบความถูกต้องร่วมกัน คีย์ส่วนตัวของผู้ตรวจสอบจะถูกแบ่งปันอย่างลับๆ ระหว่างผู้เข้าร่วมหลายคน ดังนั้นจึงไม่สามารถสร้างลายเซ็นที่สมบูรณ์ได้หากไม่มีผู้เข้าร่วมส่วนใหญ่
· ผู้ตรวจสอบร่วม: เข้าร่วมในโปรโตคอล DV เพื่อเป็นผู้ตรวจสอบเกณฑ์คีย์สาธารณะ BLS ของผู้ตรวจสอบเฉพาะ
ชื่อเรื่องรอง
ตัวอย่าง
ตัวอย่างภาพประกอบที่ใช้คำด้านบน:
· ตัวตรวจสอบ Ethereum ที่มีรหัสสาธารณะ 0xa5c91... กำลังทำงานเป็นตัวตรวจสอบความถูกต้องแบบกระจาย
· มีผู้ร่วมตรวจสอบความถูกต้อง 4 คนที่เข้าร่วมในเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องแบบกระจายสำหรับเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้อง 0xa5c91....
· คีย์ส่วนตัวที่เกี่ยวข้องกับ 0xa5c91... จะถูกแยกระหว่างผู้รับรองร่วม 4 รายโดยใช้รูปแบบการแบ่งปันความลับ 3 ใน 4 ดังนั้นจึงสร้างรูปแบบลายเซ็นเกณฑ์ 3 ใน 4
พูดง่ายๆ ก็คือ คีย์ส่วนตัวของ 0xa5c91... ถูกแบ่งออกเป็น 4 แชร์ ซึ่งแต่ละคีย์โฮสต์โดยหนึ่งในผู้รับรองร่วม ดังนั้นผู้รับรองร่วมอย่างน้อยสามคนต้องร่วมมือกันเพื่อรับจาก 0xa5c91... สร้าง ลายเซ็น.
ลิงค์ต้นฉบับ
