SHA:一文读懂以太坊分布式验证者规范

引介

动因

传统的验证者客户端设置以太坊验证者通过用他们的质押私钥对消息签名(例如区块或证明)来参与权益证明(PoS)协议。质押私钥只能通过客户端软件来访问，客户端根据分配给验证者的职责安排消息的创建和签名。传统的验证者客户端设置会有一些风险：·质押私钥存在一个地方。如果一个攻击者获得了这个密钥，它可以创建冲突的消息，从而导致验证存款被罚没。不运行自己的验证者的质押者需要把他们的质押私钥交给运营商。为了保证他们质押私钥的安全，他们必须信任该运营商。·如果验证者客户端软件不能创建及时的消息以履行验证者职责，该验证者会遭受怠工惩罚(inactivity)，余额会减少。这可能是由于软件崩溃、断网、硬件故障等原因造成的。·如果验证者客户端连接的信标节点出现故障，验证者可能跟在一个少数节点所在的分叉上，导致在PoS协议的其他部分显示是离线状态。分布式验证者协议分布式验证者协议提供了一个解决方案，以减轻与传统的单个验证者设置相关的风险与担忧。此外，该协议还可以用来实现先进的质押设置，例如去中心化的质押池。基本概念

CoinShares：上周数字资产投资产品净流出650万美元:金色财经报道，据CoinShares数据统计，数字资产投资产品的资金流出总额为650万美元，而前4周的资金流入总额为7.42亿美元。上周交易量为12亿美元，低于全年周平均水平，而前一周为24亿美元。比特币是主要焦点，正如最近的情况一样，流出了1300万美元，而做空比特币投资产品则连续13周流出总计550万美元。以太坊上周以660万美元的流入位居排行榜首位，这表明今年一直不佳的市场情绪正在慢慢开始好转。[2023/7/24 15:55:31]

请注意：请参考词汇表，了解分布式验证者规范中引入的新术语的解释。分布式验证者背后的两个基本概念是：·共识：单个验证者的职责被分给几个共同验证者(co-validator)，他们必须协作，在对任何消息签名之前就如何投票达成一致。·M-of-N门限签名(thresholdsignatures)：验证者的质押私钥被分割为N个部分，每个共同验证者持有一个share。当至少有M个共同验证者对如何投票达成共识时，他们分别用各自的share来对消息签名，一个组合签名可以由这些share重构出来。PoS以太坊使用的是BLS签名方案，其中私钥可以使用M-of-N秘密共享技术(使用Shamir'sSecretSharing方案)，以实现M-of-N门限签名。(译者注：Shamir'sSecretSharing被用于以分布式的方式来保护秘密。秘密被分割为多个部分，这些部分被称为share，这些share可以用来重构原来的秘密。而通过Shamir'sSecretSharing解密需要一个最低数量的share，被称为门限。)通过把一个合适的(偏重于安全性的)共识算法和一个M-of-N门限签名方案组合起来，这个DV协议确保共识是得到密码学保证的，且至少有M个共同验证者对任何决定达成一致。资源

后藤芳光重申FTX对软银无影响，投资重心将转向AI:金色财经报道，软银今日召开年度股东大会，该集团首席财务官后藤芳光 (Yoshimitsu Goto)重申软银愿景基金对FTX的投资只占其很小一部分，如果有任何损失对软银来说“都不是很重要”。此外，后藤芳光还表示，软银愿景基金当前的首要任务是投资人工智能公司，而不是加密货币，区块链技术更多的是一种投资机会，他补充称：“投资加密货币实际上与我们的愿景有点不太一样，通过加密货币业务，可能会出现像区块链这样的技术革命，而区块链技术也可能对人工智能产生积极影响。因此，这可以作为投资转型的一些解释。”（Thestreet）[2023/6/21 21:51:35]

实现以下是分布式验证者技术的现有实现(但不一定是本规范的实现)。·python-ssv：Python中分布式验证者协议实现的概念证明，与以太坊客户端Prysm交互。·ssv：分布式验证者协议的Go实现，与以太坊客户端Prysm交互。文档·分布式验证者架构视频介绍总体架构

IMF更倾向于区分和监管加密货币，而不是彻底禁止:金色财经报道，国际货币基金组织（IMF）更倾向于区分和监管加密资产，而不是执行彻底的禁令，尽管目前后一选项仍有待讨论。在印度班加罗尔举行的G20国财长会议期间，IMF总裁Kristalina Georgieva解释了该联合国金融机构如何看待数字资产，以及在监管方面希望看到什么举措。Georgieva表示,我们非常支持对数字货币行业进行监管，这是当务之急。

在2月27日发表的彭博社采访中，她回答了有关“可能全面禁止加密货币”的问题。Georgieva表示，关于数字货币的分类仍有很多困惑，我们的第一个目标是区分国家支持的央行数字货币和公开发行的加密资产和稳定币。良好的监管、可预测性和消费者保护将是更好的选择，不需要考虑禁止加密货币。当被问及是什么导致了禁止加密货币的决定时，她表示无法保护消费者免受快速发展的加密资产行业的影响将是主要的催化剂。（Cointelegraph）[2023/2/27 12:31:40]

耶伦：如果美国政府债务违约 或造成全球金融危机:1月22日消息，美国财政部长珍妮特·耶伦警告，任何未能偿还债务的行为都是违约，如果联邦政府无法偿还债务，将引发美国经济衰退并产生广泛影响。耶伦当天接受美国有线电视新闻网采访时表示，如果美国国会未及时提高债务上限，联邦政府无法偿还债务，“无疑将导致美国经济衰退”，很多人将失去工作，借贷成本也必将上升。她说，债务违约将引发美国主权债务评级下调，削弱美元作为全球储备货币的地位，并可能“造成一场全球金融危机”。[2023/1/22 11:25:47]

本规范提出一种实现分布式验证者客户端(DistributedValidatorClient,DVC)软件的方法，作为信标节点和一个远程签名者(RemoteSigner,RS)之间的中间件：·信标节点和远程签名者之间的所有通信都由DVC管理，以便它能提供额外的分布式验证者功能。·信标节点和远程签名者不知道DVC的存在，也就是说，它们以为彼此像往常一样相互连接。假设

灰度CEO：若GBTC无法转换ETF，或将尝试要约收购等方式返还部分投资者资金:12月19日消息，灰度（Grayscale）首席执行官Michael Sonnenshein在一封致投资者的信中表示，若最终无法将GBTC转变为比特币交易所交易基金（ETF），或将提出对已发行的107亿美元信托基金的20%进行要约收购。Grayscale表示，将GBTC转换为ETF将有助于使其股价与其潜在价值保持一致。市场参与者将能够创建和赎回GBTC的股份。Michael Sonnenshein称，对于何时探索转换为ETF以外的选项，灰度没有具体的时间表，但已为所有情况做好准备。[2022/12/19 21:54:23]

·我们假设总共有N个节点，以及一个M-of-N门限签名方案。为了与拜占庭容错共识协议兼容，我们假设M=ceil(2*N/3)。·本规范假设某种基于领袖的、偏重安全性的共识协议，让共同验证者选定相同的证明/区块进行签名。我们假设共识协议在M个正确节点下成功运行，且在N个总节点中不超过F=(N-1)/3个拜占庭节点和不超过N-M-F防失败节点(fail-stopnode)。(译者注：拜占庭节点指的是在网络里故意撒谎或误导其他节点的背叛节点。)·我们假设验证者客户端安全运行的通常前提条件包括最新的抗罚没数据库、正确的系统时钟等。·我们暂时不考虑对“正确”以太坊分叉的投票——这个功能将在未来的更新里加上。理想的保证

·安全性(防止密钥被盗)：除非N个共同验证者中有多于M个验证者的安全受到影响，否则质押者私钥是安全的。·安全性(防止罚没)：在异步网络的假设下，除非多于三分之一的共同验证者成了背叛者，否则验证者永远不会被罚没。在同步网络的假设下，除非多于三分之二的共同验证者成了背叛者，否则验证者永远不会被罚没。·活性：在部分同步的网络里，除非多于三分之一的共同验证者成了叛徒，否则协议最终都会产生一个新的证明/区块。规范

关于规范的技术细节描述在src/dvspec/:https://github.com/ethereum/distributed-validator-specs/blob/dev/src/dvspec。词汇表

以太坊概念

·验证者：参与权益证明以太坊验证的公钥。在阶段0，验证者预期会为信标链区块履行证明和区块提议的职责。·验证者客户端(ValidatorClient,VC)：履行验证者职责的软件。VC能访问验证者的私钥。·远程签名者(RS)：负责以太坊私钥管理的软件，特别是用于对以太坊消息(例如区块、证明等)的签名。RS运行一个服务器，用于接受传入的对该类消息签名的请求。密码学概念

·私钥分片(KeyShare)：作为门限签名方案一部分的单个密钥。·签名分片(SignatureShare)：对来自单个私钥share的一些数据的签名。多个这样的签名share需要组合起来生成一个完整的签名。分布式验证者概念

·分布式验证者(DV)：一组参与者共同履行一个验证者的职责。验证者的私钥在多个参与者中是秘密共享的，因此在没有参与者的一定多数门限下，一个完整的签名是无法形成的。·共同验证者(Co-Validator)：参与DV协议成为一个特定验证者的BLS公钥门限验证者。分布式验证者客户端(DVC)：通过运行DV协议(或者，作为多个共同验证者来参与，每个共同验证者身份与不同的验证者相关联）参与成为一个共同验证者的软件。DVC能访问共同验证者的私钥，即所对应的验证者的秘密共享门限私钥。实例

使用上述术语的实例说明：·公钥为0xa5c91...的以太坊验证者作为一个分布式验证者在运行。·有4个共同验证者参与到验证者0xa5c91...的分布式验证者中。·与0xa5c91...相关联的私钥在4个共同验证者中使用3-of-4的秘密共享方案来拆分，这样就建立了一个3-of-4的门限签名方案。更简单地说，0xa5c91...的私钥被拆分为4份，每一份由共同验证者中一名来托管，这样必须至少有共同验证者中的三名合作才能从0xa5c91...产生一个签名。每个共同验证者都在运行分布式验证者客户端软件来参与分布式验证者。原地址

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