DVTテクノロジー:ETHステーキングをより安全にする方法は?

原作者 | デフィ聖人

コンパイル | オデイリープラネットデイリー0xAyA

! DVT技術の簡単な分析:ETHステーキングをより安全にする方法は?

バリデータの回復力を向上させ、ノードオペレーター(NO)の障害点を減らすための重要な方法の1つは、分散バリデーターテクノロジー(DVT)を使用することです。

@staderlabs_ethは、マルチプールアーキテクチャにDVTを適用して、イーサリアムステーキングエコシステムをより安全で分散化しています。

OdailyがまとめたDVTについて知っておくべきことは次のとおりです。

なぜDVTが必要なのですか?

POSネットワークを保護する場合、単一障害点によってネットワークのアクティビティが変更される可能性があるため、オーセンティケータ/ノードオペレータがこのタスクを実行する必要があります。 ナビゲーションシステムと同様に、24時間オンラインである必要があり、オンラインである必要があるだけでなく、システムは堅牢で、あらゆる形態の攻撃に対して耐性を備えている必要があります。 ナビゲーションシステムの単一障害点が非アクティブにつながると、継続的な通信が必要な領域で深刻な混乱を引き起こす可能性があるとしたら、どうなると思いますか?

これはブロックチェーンの場合と同じで、システムは24時間オンラインであり、あらゆる形態の攻撃に耐える必要があります。

ノードがオフラインになる理由はたくさんあり、ノードオペレーターが制御できない場合もありますが、言い訳をする必要はありません。 そのため、ノードがオフラインになっても、ノードが確保しているブロックチェーンの活動に支障をきたさず、これらのノード事業者がそのような攻撃に耐えられるという、この状況に対処する技術が必要です。

なぜ攻撃から防御する必要があるのですか?

システム全体がキーの管理と署名を単一のノードに依存しており、攻撃者がシステムにアクセスすると、システム全体が運命づけられます。 したがって、キーの管理と署名は、攻撃者がシステムに簡単にアクセスできないように、クラスター内の複数のパーティ/コンピューターに分散する必要があります。 1 つのノードがオフラインの場合でも、各クラスター内のサブネット マシンは操作に署名できます。

! DVT技術の簡単な分析:ETHステーキングをより安全にする方法は?

ミサイルが特定のターゲットに命中するように制御されているが、システムがいつでもオフラインになっているか、別の悪意のあるエンティティがシステムにアクセスしていると想像してみてください。

DVTの利点

セキュリティ

最初に、バリデーターは、コンセンサスに参加するバリデーターキーと資金にアクセスする引き出しキーの2つの公開鍵と秘密鍵のペアを生成します。 検証者の秘密鍵は常に24時間年中無休でオンラインである必要がありますが、引き出し鍵は常に冷蔵保管に保管され、安全に保管されます。

したがって、DVTは、バリデータの秘密鍵をコールドストレージ(オフライン)に保持しながら、ステーカー(この場合はバリデーター)がステーキングに参加できるようにすることで、バリデータの秘密鍵を保護します。 マスター キーは暗号化され、オフラインで安全に保存され、共有ノードに分割されます。

これにより、一般的にセキュリティが向上し、罰則が軽減されます。

地方分権化

イーサリアムは、セキュリティを向上させ、単一障害点を減らすため、分散化で知られています。

DVTは、キーが複数のノードに分散されるため、ステーキングの分散を維持しながら、大量のステーキング資産を保有する重要なネットワークオペレーターの存在を可能にします。

単一障害点なし

DVTにより、バリデーターは、単一のノードがオフラインまたは非アクティブであっても、あらゆる課題に直面しても安定した状態を保つことができます。 また、ソフトウェアまたはハードウェアの障害によって発生する他の障害点に対する回復性を拡張します。

これは、クラスター内のさまざまなソフトウェアおよびハードウェア構成を使用して行われるため、そのうちの 1 つに障害が発生した場合でも、他の検証コントロールは必要なサービスを提供し続けることができます。

クラスターのサイズは、次の式を使用して数学的に計算されます。

3 n+ 1 (n = クラスターが許容できる障害ノードの数)。

したがって、n = 2 の場合、2 つの障害ノードは許容できますが、ネットワークを検証するには、少なくとも 5 つのノードがオンラインである必要があります。

DVTの他の側面

DVTのコアコンポーネントの形成:

しきい値署名スキーム(TSS)

•シャミールの秘密の共有

• マルチパーティ計算 (MPC)

分散キー生成(DKG)

• コンセンサスプロトコル

DVTは主に次の目的で使用されます。

• 個人ステーキング

• サービスとしてのステーキング(SaaS)

• ステーキングプール

DVTのいくつかの欠点:

• 遅延が増加する可能性

• 運用コスト

• 追加のコンポーネントが必要

DVTを使用するリスクと課題:

• MEV の盗難: クラスターが実行しているバリデータの MEV を盗む可能性があります。

• パーミッションレス DVT クラスタでは、エンティティが鍵共有のしきい値数を制御する場合、バリデータに代わって影響力を得る可能性があり、悪意のある動作はペナルティにつながり、ステーカーの資産を侵害する可能性があります。

DVTの実用化事例

それでは、$ETHx向けのDVTソリューションのリリース後のケーススタディとして、Stader Ethereumを使用したステーキングプールの利用について詳しく見ていきましょう。 現在のイーサリアムのステーキングエコシステムとStaderイーサリアムを見てみましょう 現在直面している主な課題は次のとおりです。

•ディセントラリゼーション

• 資本要件

• 単一障害点

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現在の状況を見ると、賭けられたETHの大部分を占めるエンティティはごくわずかであることがわかります。

イーサリアムにとって理想的な状況は、できるだけ多くの独立して動作するバリデーターを持つことであるため、これは分散化を助長しません。

これらのエンティティは、イーサリアムステーキングの50%以上を支配しています。

これはまた、これらのエンティティのいずれかで単一障害点が発生すると、サイバーセキュリティの観点からダウンタイムにつながる可能性があるため、集中化のリスクももたらします。

また、通常のパーミッションレスノードで高い資本需要の面で資本効率を促進しません。

Stader Ethereumは、4 ETH + 0.4 SDボンド要件でこの問題に対処しました。

DVTのリスクと課題に直面したStader Ethereumは、DVTクラスターで3番目のプールを実行することでこのリスクを軽減しました。

3番目のプールは以下で構成されています。

• 認証キーを 4 ノードまたは 7 ノードのクラスタに分割し、1 ノードまたは 2 ノードがオフラインになってもシステムに影響はありません。

• ライセンスされたクラスタとライセンスのないクラスタ

4 ノード クラスタの場合、ライセンス交付を受けたノード オペレータ (NO) が 2 つとライセンスのないノード オペレータ (NO) が 2 つ存在します。

7 ノード クラスタの場合、ライセンスのない NO が 4 つとライセンスされた NO が 3 つあります。

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この設定により、1 つのエンティティがネットワークを制御できないようになり、4 ノードの場合は悪意のある動作に対して 3 つの NO が一緒に必要になり、7 ノードの場合は悪意のある動作に対して 5 つの NO が一緒に必要になります。

さらに、単一障害点の場合、4 ノード クラスタのネットワークを検証するには少なくとも 3 つのノードがオンラインであり、7 ノード クラスタの場合は少なくとも 5 つのノードがオンラインである必要があります。

Stader Ethereumは、賭けた資金を保護するために以下のセキュリティ対策も追加しています。

*検証者の所有権リスク

4ノードクラスタでは、2つのライセンスなしNOとライセンスNOがあるため、1つのエンティティがすべてのライセンスなしNOを持っている場合、3つのNOにコンセンサスが必要であり、1つのライセンスNOが欠落しているため、MEVの不適切な使用または切断可能な違反は発生しません。

ライセンスされたNOや7ノードクラスタについても同じことが言えます。

  • MEVの盗難

クラスタ内の個々のNOは引き出しおよびEL報酬アドレスを制御できず、その場合、個々のNOはMEVを盗むことができません。

ライセンスまたはライセンスのないエンティティがアドレスを変更することを決定した場合でも、コンセンサスがないため、変更することはできません。

*バリデーターがオフラインになる可能性を減らす

バリデーターがオフラインになるリスクが軽減されます。

Stader Ethereumは、これらの機能をDVTソリューションにも導入しました。

バリデーターの債券要件は現在、ETHとSDを含む2ETHの組み合わせであるため、DVTを削減するリスクがあるため、これはライセンスのないNOにとってさらに有益です

これにより、NOの参入障壁が下がり、イーサリアムエコシステムの分散化に役立ちます。

NOの場合、戻り値はありません

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DVTはNOの結合量を減らすため、4ノードクラスターの場合、NOはスタンドアロンステーキングよりも47%高く、ETHx報酬よりも9%高くなります。

7ノードクラスターの場合、リターンはスタンドアロンステーキングよりも54%高く、ETHx報酬よりも14%高くなります。

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