# DVT是什么？它如何改善在以太坊的质押机制（Staking）？

By [maix](https://paragraph.com/@maix) · 2023-02-01

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**原文来自：**[**https://blog.obol.tech/what-is-dvt-and-how-does-it-improve-staking-on-ethereum/**](https://blog.obol.tech/what-is-dvt-and-how-does-it-improve-staking-on-ethereum/)

**作者：** [**Corver Roos**](https://blog.obol.tech/author/corver/)**,** [**Brett Li**](https://blog.obol.tech/author/brett/)

**2022年10月21日 • 7分钟阅读**

**翻译：JW**

**分布式验证者技术（DVT）: 以太坊路线图合并部分（Merge）后的下一件大事。**

![由Ethereum.cn制作的V神发布的以太坊路线图中文译版](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/e671ed5b61bb222a2e57f9729b24a7f7d8acba3e1bca935080ec0bb0f83f3510.jpg)

由Ethereum.cn制作的V神发布的以太坊路线图中文译版

等等...你可能会问...我们不是已经完成合并了吗？是的，但这只是开发以太坊权益证明（PoS）的另一个里程碑。现在信标链已经与以太坊的执行层融合，要确保以太坊的共识层能够满足成为下一个世界计算机的需求，还有大量的工作要做。

**什么是分布式验证者技术（Distributed Validator Technology-DVT）?**

![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/204da0b6d77a254b826bf85d20a2c16659d3045ebf5089f24c847d25aabae3dd.png)

DVT 是一种技术原语，它允许以太坊 PoS 验证者在多个节点或机器上运行。它允许由个人、团体或运营商社区一起合作运行的节点集群(a cluster of nodes)作为以太坊上的单个验证者（validator）。将验证者作为节点集群运行可以提高其弹性（Resiliency），同时大大降低诚实验证者（honest validator）的 惩罚（slashing）风险无论其大小如何。这使得质押(staking)更加稳健，并且所有验证者都可以访问

*   对于较大规模的验证者，DVT 可确保高可用性并降低基础设施成本。
    
*   对于较小规模的验证者，如社区质押池或家庭验证者，DVT 提供与规模大的验证者相当的保护级别。
    

最后，这会提高验证者的参与度，从而引领更大程度的质押（staking）的去中心化性。

**为什么这些重要？**

单节点验证者会在以太坊的共识层中产生单点故障，从而导致一些严重的问题和风险：

*   **常见的验证者离线情况**：机器发生故障。这只是计算机网络的事实。单节点验证器没有针对机器故障的保护。如果节点宕机，验证器也会跟着宕机。这会导致利益相关者（stakers）错失奖励，并降低以太坊基础设施的整体稳定性。为了解决这个问题，资金充裕的大型验证者们会运行一些主动-被动的设置以建立故障转移环境，以防主要验证者出现故障。但这会导致下一个问题。
    
*   **主动-被动设置中的两个节点都有可能进行证明，这会导致惩罚（slashing）**：要有效地运行主动-被动设置，必须有自动脚本来检测停机时间并立即启动被动环境。但是配置错误、脚本错误或缺乏监控可能会导致两个节点都同时使用相同的验证密钥主动进行证明，这会立即导致罚没（slashing）事件。这是所有拥有备份节点的验证者都必须承担的风险，只有更大的验证者拥有技术和支持才能充分降低这种风险。
    
*   验证者的热密钥有被攻击风险：由于每个验证者节点都必须管理其密钥并连接到互联网，这是黑客窃取密钥并导致验证者被惩罚的潜在攻击媒介。
    
*   32 ETH 对于个人在家验证者仍然是高门槛：虽然自 PoS 开发初期以来，开始运行验证的 ETH 最低要求已显著降低，但是用32 个 ETH质押作为成为验证者的成本就代表5 位数（或更多）投资（更不用说运行验证本身所需的所有时间和金钱了）。这自然而然威慑了一些质押者（staker）去验证他们自己，而不是需要信任第三方托管人代表他们质押 ETH。
    
*   质押和客户端中心化导致网络中的关联风险增加：由于需要人力、资金和资源来全方位地维护高可用性并减轻验证者中的惩罚或安全风险，因此规模越大的回报越大，从而在网络中形成了一种自然的利益集中力量。这种质押中心化也会导致客户端的中心化（因为运营商更容易只支持一个或两个客户端的配置）。还有一个最坏的情况是，一个恶意的节点或资金池运营商，再加上中心化的增加，会对整个网络产生巨大影响。
    

我们将讨论 DVT 如何解决当今 PoS 以太坊中存在的每个问题，但首先，让我们谈谈 DVT 的工作原理。

**DVT 如何运作？**

正如上面的定义所提到的，DVT允许验证作为一个节点集群运行，而不是单个节点。分布式验证者（DV）集群运行时，每个单独节点都持有一部分验证者密钥份额，整个集群（cluster）组合起来是一个完整的验证者密钥（这样在任何时候，完整的验证者密钥都不会存在于一个地方）。当激活时，DV集群中的每个节点使用他们的密钥份额来生成部分BLS证明（一种厉害的加密签名主题，你可以在这里了解更多），然后使用BLS 阈聚合来证明一个完整的验证节点。在不深入了解它是如何完成的情况下，这意味着只要满足活跃验证节点的阈值（3个中的4个，5个中的7个，7个中的10个，等等），DV集群就会正常证明。换句话说，即使DV集群中的一些节点离线，只要有足够的节点是活跃的以满足签署阈值，就不会影响集群的整体性能。

这里可以用一个类比来帮助理解（虽然有一些关键的区别），即multisig对钱包来说就像DVT对验证者一样。

以下是建立（Obol V1）DV集群的步骤：

*   组建一个受信任的operator组
    
*   使用[Obol DV Launchpad](https://launchpad.obol.dev/)生成一个集群定义文件
    
*   运行一个[分布式密钥生成（Distributed Key Generation DKG）](https://docs.obol.tech/docs/charon/dkg)仪式，生成密钥份额
    
*   每个operator配置并运行他们的节点，形成一个小型的P2P网络。
    
*   通过每个集群存入总计32ETH来激活集群中的验证者(每个集群可以运行多个完整的验证者节点）。
    
*   一旦有足够的节点运行，达到阈值，DV集群就会积极地进行验证!
    

![Obol DVT工作流程的ASCII视觉图](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/854fa0de4105bd33da4a6564ed5a683886bdb974d430b690b3cd0d289813b37f.png)

Obol DVT工作流程的ASCII视觉图

**DVT怎样帮助提升以太坊质押机制**

![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/5d467bd2085826288621683b1f727662911ca4c5ebaf2fab87e84344d4338e5e.png)

简而言之，DVT允许验证节点以集群的形式执行，而不是只作为单一的、独立的验证节点。通过消除单点故障，DVT使验证者能够在不增加惩罚风险的情况下以主动冗余方式运行。这对各种规模的验证者都有好处：

*   大型验证机构：对于大型验证机构来说，改进的冗余和较低的惩罚风险允许在较少的机器上运行更多的节点，从而降低硬件成本。它也减少了保护自己所需的被惩罚保险（slashing insurance）的数量。此外，每个集群运行多个节点可以使客户端配置和地域分布更广，减少任何单一地点或客户端类型的相关性故障风险。
    
*   流动性质押协议：对于流动性质押协议们来说，除了提高效率和降低风险外，DVT还允许更多的运营商参与。通过在网络中提供冗余，流动性质押协议（LSPs）消除了因为对任何一个单独运营商的依赖导致网络中的停机时间风险。运营商可以被组织成不同的集群，这样，如果一个运营商宕机，它不会影响网络中的任何完整验证节点，因为其他活跃的运营商将满足验证的阈值。最终，对于质押者们来说这提高了协议的性能。
    
*   对于社区&家庭验证者：最重要的是，通过DVT，小型验证者也可以更自信地运行节点，提供与大型验证机构相当的正常运行时间和效率指标。这可以通过在家验证者与其他验证者一起合作作为一个社区验证者运作来实现，这样就可以不只是一个人或者一台机器。DVT还降低了任何想要运行节点的个人的ETH要求，因为你现在可以让多个节点一起提供为验证所必要的32ETH。有了这些，DVT有可能成倍地提高家庭验证器的参与度。
    

无论你是哪种类型的验证者，或者你最终认为验证者的分布应该是什么，DVT在整个以太坊网络上充当了一种去中心化的力量，同时增加了弹性并降低了风险。这是一个技术原始，将使以太坊生态系统中的每个人受益。

说到这里，有一些想法应该被考虑到。

**DVT一些权衡/缺点是什么？**

为了实现冗余，DVT在以太坊共识层增加了一个中间件组件，而与此同时，也有一定的舍弃：

*   复杂度增加：与任何多节点部署一样，现在有更多的移动部件来运行一个验证者（validator）作为一个整体。这需要集群中不同运营商之间有限的协调，并增加了潜在出错的地方。
    
*   延迟：DVT通过共识机制和集群中各节点的信息共享引入了一些额外的网络跳数。然而，通过设计DVT使用集群中各节点的直接P2P连接（而不是单一的周期性的散播消息网络-gossip network），这一点可以得到缓解。
    
*   运营成本：由于需要多个节点参与而不是只有一个节点，因此增加了操作和硬件成本。由于运行DVT的验证者（validators）的弹性提高，能够在同一组机器上运行更多的验证者（validators），这一点可以被抵消。
    

随着以太坊的僵化，对中间件组件的需求将会增加，以在以太坊网络上提供必要的服务，而不需要协议级别的改变。任何中间件都会有上述的权衡，虽然在设计上应尽可能地减少这些缺点（我们不久将发表一篇博客，介绍我们如何设计Obol来处理这些权衡），但中间件的好处将超过任何这些缺点。

**DVT的发展方向是什么？**

![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/dc1e39bfa02e4496b9aa9952f26b29ab779ff51d1813e12af939eb819c3a3d91.png)

随着The Merge的完成，整个质押（staking）社区在开发、测试和采用DVT的方面是至关重要的，以减少潜在的网络故障，增加去中性化，并继续扩大网络规模。对于生态系统来说，重要的是要认识到验证者应该作为社区而不是作为单个实体来运行。在[Obol Labs](https://obol.tech/)，我们致力于让DVT进入主网的努力，我们期待着在这一重要努力中与大家合作。

**其他资源**

想了解有关DVT的更多细节？请查看这些来自社区的其他文章和讲座，以深入了解DVT相关话题：

*   [《梳理分布式验证器技术》](https://medium.com/nethermind-eth/sorting-out-distributed-validator-technology-a6f8ca1bbce3)，作者是来自[Nethermind](https://nethermind.io/)的[Isaac Villalobos](https://twitter.com/Volkg_)和[Albert Garreta](https://twitter.com/0xAlbertG)
    
*   [《可验证的秘密共享方案和分布式密钥生成协议之旅》](https://medium.com/nethermind-eth/a-tour-of-verifiable-secret-sharing-schemes-and-distributed-key-generation-protocols-3c814e0d47e1)，作者：[Ignacio Manzur](https://www.linkedin.com/in/ignacio-manzur-0220121b7), [Marc Graczyk](https://www.linkedin.com/in/marc-graczyk-459562235/) 和 [Albert Garreta](https://twitter.com/0xAlbertG)，来自[Nethermind](https://nethermind.io/)
    
*   [《如何在确保非相关性的同时设计DVT》](https://archive.devcon.org/archive/watch/6/how-to-design-dvt-while-ensuring-non-correlation/?tab=YouTube)，来自[Obol Labs](https://obol.tech/)的[Collin Myers](https://twitter.com/StakeETH)和[Oisin Kyne](https://twitter.com/OisinKyne)，[Devcon VI](https://archive.devcon.org/archive/)的会议。
    
*   [斯坦福大学](https://www.stanford.edu/)的[Dan Boneh](https://twitter.com/danboneh)、Manu Drijvers和Gregory Neven的[《BLS多签名与公钥聚集》](https://crypto.stanford.edu/~dabo/pubs/papers/BLSmultisig.html)。
    
*   [以太坊基金会](https://ethereum.org/en/)的[Paul Wackerow](https://github.com/wackerow)的[《股权证明奖励和惩罚》](https://ethereum.org/en/developers/docs/consensus-mechanisms/pos/rewards-and-penalties/)。

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*Originally published on [maix](https://paragraph.com/@maix/dvt-staking)*