La tecnología de validadores distribuidos ayuda a la descentralización a largo plazo de Ethereum

Ethereum se está esforzando por lograr la Descentralización mediante la mejora de la escalabilidad. A medida que avanza, el enfoque de blockchain modular está reemplazando gradualmente las soluciones de blockchain únicas. En el modelo modular, la blockchain se divide en tres partes: capa de ejecución, capa de datos y capa de consenso. La capa de ejecución ya ha logrado grandes avances a través de tecnologías como optimistic y ZK rollup, y el enfoque de la investigación se ha dirigido actualmente a la capa de datos, especialmente a los métodos de muestreo de disponibilidad de datos.

La capa de consenso, como un componente clave de la blockchain, incluye el mecanismo de consenso y su escalabilidad. Desde el lanzamiento de la cadena de balizas en septiembre de 2022, Ethereum ha pasado de una red de prueba de trabajo a una red de prueba de participación. El número de validadores ha aumentado de 400,000 a casi 600,000. El enfoque actual es hacer que el staking de Ethereum sea más descentralizado, escalable, simple y seguro, además de ser más amigable para los stakers independientes. La tecnología de validadores distribuidos (DVT) es una herramienta poderosa para lograr este objetivo.

Ecosistema de staking de Ethereum

Antes de discutir la contribución de DVT a la Descentralización, primero comprendamos la actual arquitectura de staking de Ethereum. La cadena de señal es el núcleo, coordinando el proceso de validación y generando nuevos bloques. El cliente de consenso y el cliente de ejecución son responsables respectivamente de la validación de transacciones y la ejecución de contratos inteligentes. Los operadores de nodos mantienen la infraestructura de hardware y software necesaria. Los validadores o proveedores de servicios interactúan directamente con los poseedores de Ether, ofreciendo servicios de staking convenientes.

Los validadores independientes pueden conectarse directamente al cliente, ejecutar el software y hardware necesarios, logrando el máximo grado de independencia. Sin embargo, la arquitectura actual presenta riesgos de fallo único y un grado insuficiente de Descentralización. La falta de diversidad de clientes, el almacenamiento inadecuado de claves privadas o fallos en los operadores de nodos pueden causar pérdidas de fondos. Aquí es donde DVT puede desempeñar un papel importante.

El funcionamiento de DVT

DVT permite que los validadores se ejecuten en múltiples máquinas, principalmente a través de la generación de claves distribuidas (DKG). DKG permite a los participantes colaborar en la generación de la clave privada, sin que un único miembro tenga acceso a la clave completa. Cada participante genera fragmentos de clave, que se combinan para derivar la clave privada completa. Esto asegura que los validadores no necesiten almacenar la clave privada completa en un único nodo, sino que pueden distribuirla a través de múltiples nodos.

Después de compartir la clave, es necesario un mecanismo de coordinación para garantizar la verificación y comunicación segura entre los nodos. Los esquemas de firma umbral comúnmente utilizados requieren que un número específico de validadores cooperen para firmar transacciones, mejorando la seguridad. Algunos productos DVT también utilizan protocolos de tolerancia a fallos bizantinos para lograr consenso de firma entre nodos.

DVT aún necesita resolver los problemas de fallos de correlación que pueden surgir de la infraestructura compartida. Algunas redes permiten a los usuarios asignar de manera flexible fragmentos de claves según factores como la ubicación geográfica, el centro de datos y la implementación del cliente, enfatizando la importancia de la diversidad del cliente.

Algunas empresas de desarrollo de DVT utilizan un diseño de middleware no custodial, asegurando que el protocolo en sí no tenga derechos de custodia de claves. Este enfoque elimina la capacidad del protocolo para firmar datos arbitrarios, mejorando la seguridad.

Beneficiario de DVT

DVT aporta beneficios a casi todos los participantes en el ecosistema de staking. Los grupos de staking líquidos pueden distribuir el staking entre múltiples operadores, reduciendo el riesgo de puntos únicos de falla. Los validadores independientes pueden mitigar el impacto de interrupciones de red o de energía. Los servicios de staking institucionales pueden beneficiarse al reducir los costos operativos y de hardware. En general, las amplias ventajas de DVT lo hacen muy atractivo para todas las partes en el ecosistema de staking.

Propuesta de valor de DVT

DVT aporta un gran valor a la participación de ETH. Reduce la probabilidad de fallos en los nodos, mejora la seguridad de las claves y aumenta la diversidad de los clientes. Esto ayuda a reducir riesgos, disminuir penalizaciones y aumentar la confianza de los participantes. Sin embargo, DVT es solo una parte de la visión de descentralización, escalabilidad y seguridad de Ethereum, y requiere la colaboración con otros interesados.

Combinando los pools de staking líquido, DVT puede reducir la barrera de entrada para el staking. Si el pool de staking requiere que los operadores de nodos proporcionen garantías, también puede reducir el riesgo de colusión. Al agregar almacenamiento de claves de seguridad y soporte para nodos redundantes, se puede reducir aún más el riesgo y aumentar la fiabilidad de los validadores.

Desafíos futuros

La adopción de DVT también enfrenta algunos desafíos. En primer lugar, la coordinación de múltiples nodos aumenta la complejidad del sistema. Algunos mecanismos de consenso pueden enfrentar limitaciones de escalabilidad en redes de gran tamaño. Además, DVT puede aumentar la latencia de las transacciones, ya que se requieren firmas de múltiples nodos. También puede aumentar la necesidad de redundancia de nodos, elevando los costos de adopción para los operadores de nodos.

Conclusión

La aparición de DVT es un avance importante en el ecosistema de staking, proporcionando una infraestructura segura, flexible y descentralizada para el staking. Tiene el potencial de cambiar el panorama del staking y convertirse en un participante clave en el staking de Ethereum. A medida que el ecosistema evoluciona, se espera que DVT satisfaga las necesidades cambiantes y promueva el progreso de la tecnología blockchain. Esta tecnología prometedora creará emocionantes oportunidades para una comunidad blockchain más amplia.