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一文了解以太坊 2.0 秘密共享验证节点技术实现

以太坊 2.0 实现隐秘共享验证节点离不开两个密码学原语:隐秘共享与平安多方盘算。

撰文:Mara Schmiedt
翻译:PlatON

以太坊 2.0 的第三方质押服务

停止现在,已经有 120,000.00 个以太坊地址持有 32 个 ETH,这是成为以太坊 2.0 (以下简称「ETH2」)公链验证节点的最低要求。固然,并非所有现有和未来的 ETH 持有者都具有操作自己的验证客户节点并辅助和珍爱以太坊网络的手艺能力或愿望。

幸运的是,潜在的质押者有权决议是否通过质押服务提供商代表他们来运行验证节点。凭据我们大规模的观察,跨越三分之一的质押者示意他们有兴趣通过第三方服务在 ETH2 上举行质押。若是你正有此意,且看下文。

一文了解以太坊 2.0 秘密共享验证节点技术实现Source: Ethos, 2018

为了介入 ETH2 的共识发现并获得响应奖励,验证节点需要使用私钥签署证实以及出块。若是介入者不计划运行任何小我私家验证节点,同时又希望在 ETH2 上举行质押,这些操作将会由第三方质押服务提供商来举行。

需要注重的是,虽然将验证节点的私钥托管给供应商,可以授予其拥有验证节点高效的单边操作控制权,但这有可能面临单点故障的风险。若是该公司遇到停机、有意或无意地触发处罚、或因停业整理而提前终止系统服务,质押的资源将面临极大的风险。

当前,高用户流量的交易所例如 Binance 和 Coinbase 处于异常有利的位置,他们可以行使现有的客户规模和声誉来扩展现有的营业线,为其用户提供 ETH2 质押服务。与较小的供应商相比,较大的公司可能也有足够的经济规模和替换收入泉源,以低于市场平均水平补助质押服务以便进一步争取更大的市场份额。

若是一家特定的公司在整个网络的相当大份额上集中了「委托质押权」,这可能会给整个网络带来更大的规模风险。考虑到基础设施提供商通常为多个客户运营相同的基础设施,可能会引发同时停机和协同攻击等平安性问题。此外,由于 ETH2 在协议中内置了「相关性处罚机制」,因此与所有现有验证节点几乎在同一时间受到责罚相比,很容易招致三倍责罚。若是由于拥有大量份额的质押提供商、客户或云提供商 (例如亚马逊) 意外下线或犯下伟大过错,伟大的责罚后果不堪设想。

隐秘共享与平安多方盘算

在我们深挖以太坊 2.0 举行隐秘共享的验证节点能获得的收益之前,我们首先要领会它的基本机制。隐秘盘算依赖于密码学中的两个基本原语。

第一个基本原语是隐秘共享。通过隐秘共享机制,隐秘 (或私钥) 被拆分,并以「每个介入者仅持有该隐秘的一部门(即隐秘碎片)的方式」在差异介入者之间举行分发,小我私家持有部门碎片无法用于恢复隐秘。为了恢复隐秘,需要凑齐预界说数目 (或门限) 的碎片。

第二个基本原语是平安多方盘算(MPC)。MPC 允许多个介入者以隐私珍爱的方式隐藏各自的输入,并配合盘算一个函数。将 MPC 应用于隐秘共享,可以允许在介入者之间分发隐秘的碎片,通过漫衍式盘算的方式天生共享的盘算输出,而无需借助单个装备恢复隐秘后举行盘算。

以太坊 2.0 隐秘共享验证节点

使用 BLS 署名,这是在椭圆曲线上界说的署名方案 (ETH2 的 BLS12-381)。BLS 署名具备「可累加」的结构特征,这意味着它们对聚合操作是友好的,支持将多个署名合并为一个署名。

得益于该附加属性,共享私钥 (例如使用 Shamir 的隐秘共享机制) 允许对新闻举行署名,而不需要重修隐秘或完整的 MPC。通过使用门限署名方案,可以将验证节点私钥拆分成随便数目的私钥碎片,以及盘算完整的 BLS 署名需要多少个数目的署名碎片。

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譬如,用户 Alice 想要降低她的资产风险,凑巧又能对 ETH2 网络的平安性和弹性做出孝敬,她可以决议将她的私有验证节点私钥分成三份,将每一份分发给她选择的提供商,而且设定需要三分之二的署名碎片来重修完整的署名。任何单独的第三方提供者都不会片面控制她的验证节点,也不会再有单点故障的风险。

所有人将会是隐秘共享验证节点方案的赢家。

以太坊 2.0 的隐秘共享验证节点增值

对于质押者

涣散风险——通过消除验证节点的单边控制和单点操作故障来实现。此外,可以行使该方案来实现降低相关性处罚的计谋,例如,从具有较低的同类型故障风险的小型服务提供商中选择节点。

对于质押服务提供商

减轻责任——ETH2 协议激励验证节点 (尤其是大型验证节点) 降低其验证服务与其他验证服务同时失败的可能性。允许运营商将他们的验证服务漫衍在多台机械甚至数据中央,以减轻这种故障风险和相关的责任。

公正的竞争环境——具有简朴署名计谋的小型验证节点与大型的服务提供商的行为方式差异很大-通过提供隐秘共享验证节点服务,为差异规模和差异比例的提供商之间的互利协作开拓了途径。

对于网络

增强平安措施——集中化给网络及其介入者带来了潜在的风险和攻击载体。平安性直接影响以太坊作为新的全球结算层的价值。专注于隐秘共享验证节点的开发提供了一条途径,可以切实实现 ETH2 协议的一些去中央化和反相关性的目的,从而使网络中的所有利益相关者受益。

隐秘共享验证节点实现的底层之基

回到 Joseph Chow 的宣传流动中,ETH2 上隐秘共享验证节点的现实实行将需要:

  • 隐秘共享验证节点客户端规范
  • 隐秘共享验证节点客户端的实现
  • 在差异提供商之间操作隐秘共享验证节点的尺度
  • 对终端用户友好的 UX/UI,可在差异提供商之间拆分私钥

随着官方 ETH2 测试网络即将推出,对于社区来说,大型网络公布之前推动集体行动来指定、实行和充实测试隐秘共享验证节点的时机已来。

在以太坊基金会的支持下,PlatON 团队已经完成了设计平安多方盘算算法的工程交付,该算法行使优化后的 SCALE-MAMBA 框架实现,展现出了理想的可行性和性能目的。该项目的重点是 ETH2 中监护权证实方案的 MPC 实现。请 参阅 Github 领会更多参考信息。

若是您愿意孝敬和支持这项事情,请联系 dankrad@ethereum.org

谢谢 Ben Edgington,Dankrad Feist,Joseph Chow 和 Collin Myers 的审查和反馈。

泉源链接:medium.com

原创文章,作者:链大大,如若转载,请注明出处:http://www.chaindada.com/chain/7676.html