Đọc Đặc tả trình xác thực phân tán Ethereum trong một bài viết
Tiêu đề gốc: "Thông số kỹ thuật trình xác thực phân tán Ethereum"
Nguyên văn bởi Aditya Asgaonkar
tiêu đề cấp đầu tiên
tiêu đề phụ
động lực
Thiết lập máy khách trình xác thực truyền thống
Trình xác thực Ethereum tham gia vào giao thức Proof-of-Stake (PoS) bằng cách ký các thông báo (chẳng hạn như khối hoặc bằng chứng) bằng các khóa cá nhân đã đặt cọc của họ. Chỉ có thể truy cập các khóa riêng tư thông qua phần mềm máy khách, phần mềm này sắp xếp việc tạo và ký các thông báo theo trách nhiệm được giao cho người xác thực. Có một số rủi ro liên quan đến thiết lập máy khách trình xác thực truyền thống:
· Khóa cá nhân đã đặt cọc tồn tại ở một nơi. Nếu kẻ tấn công lấy được khóa này, nó có thể tạo ra các thông báo xung đột dẫn đến việc tiền gửi xác minh bị mất.
Những người đặt cược không chạy trình xác nhận của riêng họ cần bàn giao khóa riêng tư đặt cược của họ cho nhà điều hành. Để giữ an toàn cho các khóa cá nhân đã đặt cọc của họ, họ phải tin tưởng nhà điều hành đó.
· Nếu phần mềm máy khách của trình xác thực không thể tạo thông báo kịp thời để hoàn thành nhiệm vụ của trình xác thực, thì trình xác thực sẽ không hoạt động và số dư sẽ bị giảm.
Điều này có thể là do sự cố phần mềm, mất mạng, lỗi phần cứng, v.v.
· Nếu nút báo hiệu mà ứng dụng khách của trình xác thực được kết nối không thành công, thì trình xác thực có thể đi theo một ngã ba nơi có một số lượng nhỏ nút, dẫn đến trạng thái ngoại tuyến trong các phần khác của giao thức PoS.
Giao thức trình xác thực phân tán
Khái niệm cơ bản
Khái niệm cơ bản
Xin lưu ý: Vui lòng tham khảo Bảng thuật ngữ để biết giải thích về các thuật ngữ mới được giới thiệu trong Thông số kỹ thuật của Trình xác thực phân tán. (Ghi chú của người dịch: Xem cuối bài viết)
Hai khái niệm cơ bản đằng sau trình xác thực phân tán là:
Đồng thuận: Trách nhiệm của một người xác thực duy nhất được chia cho một số người đồng xác nhận, những người này phải hợp tác để thống nhất về cách bỏ phiếu trước khi bất kỳ thông báo nào được ký.
· Chữ ký ngưỡng M-of-N: Khóa cá nhân đặt cược của người xác minh được chia thành N phần và mỗi người đồng xác minh nắm giữ một phần. Khi ít nhất M người xác thực chung đạt được sự đồng thuận về cách bỏ phiếu, họ sẽ sử dụng các chia sẻ của riêng mình để ký vào thông báo và chữ ký kết hợp có thể được tạo lại từ các chia sẻ này.
PoS Ethereum sử dụng lược đồ chữ ký BLS, trong đó khóa riêng tư có thể sử dụng công nghệ chia sẻ bí mật M-of-N (sử dụng lược đồ Chia sẻ bí mật của Shamir) để đạt được chữ ký ngưỡng M-of-N.
(Ghi chú của người dịch: Chia sẻ bí mật của Shamir được sử dụng để bảo vệ bí mật theo cách phân tán. Bí mật được chia thành nhiều phần, những phần này được gọi là phần chia sẻ và những phần chia sẻ này có thể được sử dụng để tái tạo lại bí mật ban đầu. Và thông qua việc giải mã Chia sẻ bí mật của Shamir cần có một số lượng chia sẻ tối thiểu, được gọi là ngưỡng.)
tiêu đề phụ
nguồn
hoàn thành
Sau đây là các triển khai hiện có của công nghệ trình xác nhận phân tán (nhưng không nhất thiết phải triển khai thông số kỹ thuật này).
python-ssv: Triển khai bằng chứng về khái niệm của giao thức trình xác nhận phân tán trong Python, tương tác với ứng dụng khách Ethereum Prysm.
tài liệu
tài liệu
tiêu đề phụ
kiến trúc tổng thể
Thông số kỹ thuật này đề xuất một phương pháp để triển khai phần mềm Máy khách Trình xác thực Phân tán (DVC) làm phần mềm trung gian giữa các nút đèn hiệu và Trình ký từ xa (RS):
· Tất cả giao tiếp giữa các nút báo hiệu và người ký từ xa được quản lý bởi DVC để nó có thể cung cấp chức năng xác thực phân tán bổ sung.
tiêu đề phụ
giả định
· Chúng tôi giả định rằng có tổng cộng N nút và sơ đồ chữ ký ngưỡng M-of-N.
Để tương thích với các giao thức đồng thuận BFT, chúng tôi giả sử M = ceil(2 * N / 3).
· Thông số kỹ thuật này giả định một số loại giao thức đồng thuận hướng đến an toàn, dựa trên người lãnh đạo, cho phép những người đồng xác nhận chọn cùng một bằng chứng/khối để ký. Chúng tôi giả định rằng giao thức đồng thuận chạy thành công dưới M nút chính xác và không nhiều hơn F = (N-1)/3 nút Byzantine trong tổng số N nút và không nhiều hơn N - M - F nút dừng lỗi ). (Ghi chú của người dịch: Một nút Byzantine đề cập đến một nút phản bội cố tình nói dối hoặc đánh lừa các nút khác trong mạng.)
Chúng tôi giả định rằng các điều kiện tiên quyết thông thường để ứng dụng khách trình xác thực chạy an toàn bao gồm cơ sở dữ liệu chống gạch chéo cập nhật, đồng hồ hệ thống chính xác, v.v.
tiêu đề phụ
đảm bảo lý tưởng
Bảo mật (ngăn chặn đánh cắp chìa khóa):
Khóa riêng của người cầm cố là an toàn trừ khi tính bảo mật của hơn M trình xác nhận trong số N trình xác thực bị xâm phạm.
· Bảo mật (phòng chống chặt chém):
Theo giả định về một mạng không đồng bộ, các trình xác thực không bao giờ bị cắt trừ khi hơn một phần ba số người đồng xác nhận trở thành người đào tẩu.
Theo giả định về một mạng đồng bộ, những người xác thực không bao giờ bị cắt giảm trừ khi hơn hai phần ba số người đồng xác nhận trở thành người đào tẩu.
sự chỉ rõ
sự chỉ rõ
tiêu đề cấp đầu tiên
tiêu đề phụ
khái niệm Ethereum
Trình xác thực: Khóa công khai tham gia xác thực Ethereum bằng chứng cổ phần. Trong Giai đoạn 0, các trình xác thực dự kiến sẽ thực hiện các trách nhiệm đề xuất chứng thực và chặn đối với các khối chuỗi đèn hiệu.
· Trình xác nhận khách hàng (Validator Client, VC): phần mềm thực hiện vai trò trình xác thực. VC có quyền truy cập vào khóa riêng của người xác minh.
tiêu đề phụ
khái niệm mật mã
Chia sẻ khóa: Một khóa duy nhất là một phần của sơ đồ chữ ký ngưỡng.
tiêu đề phụ
Khái niệm trình xác thực phân tán
· Trình xác thực phân tán (DV): Một nhóm người tham gia cùng nhau thực hiện các nhiệm vụ của trình xác thực. Khóa riêng của người xác minh được chia sẻ bí mật giữa nhiều người tham gia, do đó không thể hình thành chữ ký hoàn chỉnh nếu không có ngưỡng đa số nhất định của người tham gia.
· Người đồng xác nhận: Tham gia vào giao thức DV để trở thành người xác minh ngưỡng khóa công khai BLS của một người xác minh cụ thể.
tiêu đề phụ
ví dụ
Ví dụ minh họa sử dụng các thuật ngữ trên:
· Trình xác thực Ethereum với khóa công khai 0xa5c91... đang chạy dưới dạng trình xác thực phân tán.
· Có 4 người đồng xác thực tham gia trình xác nhận phân tán cho trình xác thực 0xa5c91....
· Khóa riêng được liên kết với 0xa5c91... được chia cho 4 người đồng chứng nhận bằng cách sử dụng sơ đồ chia sẻ bí mật 3 trên 4, do đó thiết lập sơ đồ chữ ký ngưỡng 3 trên 4.
Đơn giản hơn, khóa riêng của 0xa5c91... được chia thành 4 phần, mỗi phần được lưu trữ bởi một trong những người đồng chứng nhận, do đó, ít nhất ba trong số những người đồng chứng nhận phải hợp tác để lấy khóa riêng từ 0xa5c91. .. Tạo chữ ký.
liên kết gốc
