DVT:以太坊合并后，DVT分布式验证将成为重要的关键性技术

2022年9月15日，以太坊区块链完成了7年以来最重要的合并，即从PoW过渡到权益证明PoS共识机制。除去减少能耗、降低门槛，人们也在担心PoS的共识机制会带来更大范围的网络集中控制，因为PoS会赋予持有大量股份的人更多的投票权。故而，合并完成后，开发者需要参与开发、测试，尽可能减少潜在的网络故障、提高去中心化程度，扩展网络。

以太坊路线图显示，分布式验证技术将是以太坊合并后的下一个关键。根据Messari的最新报告，DVT能够提高验证器的安全性，DVT或会是以太坊网络的主要发展之一。

DVT是什么?

分布式验证技术，DistributedValidatorTechnology?类似于共识投票的多重签名，它能允许以太坊PoS验证器在多个节点或机器进行，从而验证者可以在多个节点进行投票，支持以太坊验证其分布式操作是该技术的核心目的。这一技术最早出现在以太坊基金会成员的研究论文中，原被称为SSV。通过3-of-4设置，DVT允许个人、团体或者社区的节点共同组成单个验证器。DVT通过为验证者增加容错层，提高容错率，在验证过程中，某一节点出现故障，验证器依旧可以继续运行，从而消除了单点故障、双重签名惩罚、分叉惩罚的可能性。

比特币托管公司Casa增加以太坊:金色财经报道，比特币托管公司Casa为其平台添加对以太坊的支持，此外，Casa应用程序的更新版将在1月推出。[2022/12/1 21:13:36]

共识：单个验证者的职责被分配给多个共同验证者，签署消息需要共同验证者就投票达成一致。

M-of-N阈值签名：验证者的私钥将会分为N份，每位验证者持1/N，当M个验证者投票达成一致签署后，即可完成签名。

分布式密钥生成：由所有参与者分配加密私钥，从而防止一方直接控制整个私钥。

Shamir的私钥共享：私钥共享指的是私钥被拆分并被分配给不同参与者，如果需要重设私钥，则需要需要组合预定义的份额阈值。

多方计算：多方计算在分布式验证器技术中最为关键。通过缩放计算，运营商可以使用他们的私钥共享来签署消息和执行计算，而无需在任何单个设备上重建；多方计算能够让运营商在不同机器上以分布式的方式、安全地协调密钥生成和重建。

以太坊网络当前已销毁超116.59万枚ETH:金色财经报道，据Ultrasound数据显示，截止目前，以太坊网络总共销毁1165970.96枚ETH。其中，OpenSea销毁123158.05枚ETH，ETHtransfers销毁114350.81枚ETH，UniswapV2销毁106644.08枚。注：自以太坊伦敦升级引入EIP-1559后，以太坊网络会根据交易需求和区块大小动态调整每笔交易的BaseFee，而这部分的费用将直接燃烧销毁。[2021/12/11 7:32:40]

共识达成：容错是通过阈值签名方案Beacon节点间的共识算法达成的，ETH验证器与Beacon节点连接后，即可达成共识。

如上图所示，首先由DVT运营商计算得出生成共享公钥和私钥加密的过程；再将被拆分后的私钥共享给不同参与者，与此同时，私钥份额会分发给运营商；接下来，由运营商进行多方计算随机选择验证节点，参与的验证者通过预定义阈值认证后，即可达成共识。

数据：单周以太坊矿工收入再次超过比特币矿工:以太坊矿工的上周的日均收入为7700万美元，超过比特币矿工（6700万美元）。今年以来以太坊矿工收入高于比特币的情况较为频繁，主要原因是，以太坊价格大幅上涨，另一个关键原因是网络的交易费用飞涨。目前，以太坊矿工的收入有40%来自于Gas费用。但随着以太坊改进提案（EIP） 1559在今年7月生效，一部分费用将被送到网络本身而不是矿工。（The Block）[2021/5/13 21:57:15]

中心化风险

以太坊规则规定持有不足ETH数量小于32的用户将被限制维护验证器，对于这些用户而言，质押服务是唯一解决方案，这进一步导致大量加密资产被储存在中心化交易所。以太坊最大的质押服务商LidoFinance存入了超过400万个以太币，占质押加密资产总量的32%?。当大量加密资产被存入交易所时，黑客攻击、不合理的审查制度、技术错误都会威胁以太坊生态，造成集中化风险。

以太坊未确认交易为91,145笔:金色财经消息，据OKLink数据显示，以太坊未确认交易91,145笔，当前全网算力为241.09TH/s，全网难度为3.26P，当前持币地址为48,205,705个，同比增加162,590个，24h链上交易量为1,777,747.28ETH，当前平均出块时间为12s。[2020/10/4]

双重签名惩罚

如果验证者使用相同的密钥多次签署，网络故障、云故障等问题导致离线，用户将失去部分质押额度。

DVT有什么发展潜力?

提高以太坊去中心化程度、安全性和运行效率，DVT被业界人士寄予厚望。

对于大型验证器，DVT能够保障高可用性，降低基础设施成本：改进的冗余和更低的削减风险能够让更少的验证者运营更多的节点，从而降低硬件成本；通过允许客户端配置和地址在多个节点运行，DVT能够降低单个地址或客户端的故障风险。

分析 | CoinDesk报告：二季度加密货币行情低迷 而以太坊挖矿收入不减反增:据Coindesk25日公布的区块链报告显示，今年二季度加密货币交易量普遍遭遇两位数下跌，但以太坊挖矿收入猛增。报告显示，二季度比特币交易量价均跌26%，挖矿收入和费用分别下跌22%和19%，当季以太坊交易量下跌37%，挖矿收入增长22%，相当于矿工收入增加逾11亿美元，只比比特币当季挖矿收入少3亿美元。报告还显示，区块链领域获得的投资继续增加，今年一季度和二季度发行Token平均融资规模分别为3100万美元和3900万美元，去年四季度只有1600万美元。不过发行Token融资额大增主要受到大项目发行推动。公开消息称，一季度Telegram融资17亿美元，EOS二季度融资42亿美元。[2018/7/26]

对于小型验证器，DVT能够提供与较大验证器相当的保护级别：使用DVT?小型验证器能够提供与大型验证其媲美的效率；通过降低运行节点的ETH要求，DVT能够使得用它用户使用社区质押池或家庭验证器实现验证。

对于流动性质押协议，DVT能提高效率，降低风险，允许运营商参与：通过在网络中提供冗余，DVT不再依赖可能导致离线停机的任一运营商；此外，运营商能够通过组织成不同集群，提高了质押者协议的性能。

在去中心化质押池中的应用：使用DVT，质押池可以切换到去中心化模型，通过减少停机时间来减少处罚和削减。

质押基础设施提供商：通过DVT，基础设施供应商能够启用主动-主动集群冗余，实现部署和配置的动态性。以前，为了满足个人或机构质押，基础设施供应商需要为主动-被动配置的机构提供冗余解决方案。现在，主动-主动冗余能以保障冗余系统能够始终运营为目标，将验证器分散在多台机器上从而创建容错。

设置独立验证者：通过DVT，验证器可以在主动-主动集群冗余中跨多个节点分配签名权力，故而能够最大限度地减少由于停机、双重签名等原因导致的签名失败和处罚风险。

相关项目

自DVT提出以来，ObolNetwork和SSVNetwork都已经开发了基于DVT的项目。

1.ObolNetwork

ObolNetwork推出了插件客户端Charon来启用DVT，能够以容错的分布式方式运行。通过调整DVT技术，Obol引入主动-主动冗余来解决运行主动-被动系统的缺点。验证器不是在一台机器上运行，而是在多台机器上运行以创建容错，承受部分节点故障。通过沟通并达成共识，多个Charon客户端一起行动，模拟一个统一的验证者。在这一过程中，Charon使验证器得以任何支持信标链标准的HTTPAPI的客户端，并能够维护现有的远程签名基础设施。所以，对于验证者而言，Charon提供了更轻松的采用途径。

在未来发展方向上，ObolLabs将持续关注DVT，推动其在应用密码学和密码经济学的应用。

2.SSVNetwork

SSVNetwork已发布用于去中心化质押的网络基础设施层，在SSV的模型中，每个验证者需要从运营者网络中选择4个节点进行多重签名投票。SSVNetwork有两个不同层，SSV点对点(P2P)网络层和用于网络治理的以太坊合约层：前者主要从智能合约中读取操作者列表和验证者股权分配，从而操作验证器；后者主要根据DVT运营商排名和评估，添加操作员、创建其和分配资产。

目前，SSVNetwork已经资助多个项目应用DVT，未来它将继续致力于使用去中心化的以太坊质押基础设施搭建应用程序的构建块。

结语

对于用户而言，DVT解决了质押的诸多挑战，降低了普通人的进入门槛。对于开发者而言，DVT同样大有裨益。借助DVT，机构或独立验证者能够享受协议的安全性和灵活性，享有双活冗余配置，根据多种因素实现操作多样化。可以期待在不久的未来，DVT能够赋能质押，实现互补验证节点配置和协同工作，实现一个真正的去中心化的以太坊。

参考文献

UnderstandingDistributedValidatorTechnology(DVT)WhatisDVTandHowDoesItImproveStakingonEthereum?BiggestEtherStakingServiceHasaCentralizationProblemAssessingtheroleof‘DistributedValidatorTechnology’inETH’santicipatedgrowth

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