A tecnologia de validadores distribuídos ajuda a Ethereum na descentralização a longo prazo

Ethereum está empenhada em alcançar a Descentralização através do aumento da escalabilidade. Com o desenvolvimento, a abordagem de blockchain modular está gradualmente a substituir as soluções de blockchain únicas. No modelo modular, a blockchain é dividida em três partes: camada de execução, camada de dados e camada de consenso. A camada de execução já fez grandes progressos através de tecnologias como optimistic e ZK rollup, e o foco da pesquisa atualmente se voltou para a camada de dados, especialmente para métodos de amostragem de disponibilidade de dados.

A camada de consenso, como um componente chave da blockchain, inclui mecanismos de consenso e sua escalabilidade. Desde que a Beacon Chain foi lançada em setembro de 2022, o Ethereum passou da prova de trabalho para uma rede de prova de participação. O número de validadores aumentou de 400.000 para quase 600.000. O foco atual é tornar o staking de Ethereum mais descentralizado, escalável, simples e seguro, além de ser mais amigável para os stakers independentes. A tecnologia de validadores distribuídos (DVT) é uma ferramenta poderosa para alcançar esse objetivo.

Ecossistema de Staking Ethereum

Antes de discutir a contribuição do DVT para a Descentralização, vamos entender a atual estrutura de staking do Ethereum. A beacon chain, como núcleo, coordena o processo de validação e gera novos blocos. O cliente de consenso e o cliente de execução são responsáveis, respetivamente, pela validação de transações e pela execução de contratos inteligentes. Os operadores de nós mantêm a infraestrutura de hardware e software necessária. Os validadores ou prestadores de serviços interagem diretamente com os detentores de Ethereum, oferecendo serviços de staking convenientes.

Os validadores independentes podem conectar-se diretamente ao cliente, executar o software e hardware necessários, alcançando o mais alto nível de independência. No entanto, a arquitetura atual apresenta riscos de falha única e um nível insuficiente de descentralização. A falta de diversidade de clientes, o armazenamento inadequado de chaves privadas ou falhas nos operadores de nós podem resultar em perdas financeiras. É aqui que o DVT pode desempenhar um papel importante.

Como funciona o DVT

DVT permite que os validadores operem em várias máquinas, principalmente através da geração de chaves distribuídas (DKG). O DKG permite que os participantes colaborem na geração da chave privada, sem que um único membro tenha acesso à chave completa. Cada participante gera fragmentos de chave, que, quando combinados, derivam a chave privada completa. Isso garante que os validadores não precisem armazenar a chave privada inteira em um único nó, mas possam distribuí-la por vários nós.

Após o compartilhamento da chave, é necessário um mecanismo de coordenação para garantir a verificação e comunicação seguras entre os nós. Os esquemas de assinatura por limiar comumente utilizados exigem que um número específico de validadores colabore para assinar transações, aumentando a segurança. Alguns produtos DVT também utilizam protocolos de tolerância a falhas bizantinas para alcançar o consenso de assinatura entre os nós.

O DVT ainda precisa resolver o problema de falhas de correlação que podem ser causadas pela infraestrutura compartilhada. Algumas redes permitem que os usuários alocem fragmentos de chaves de forma flexível com base em fatores como localização geográfica, centro de dados e implementação do cliente, enfatizando a importância da diversidade do cliente.

Algumas empresas de desenvolvimento de DVT adotam um design de middleware não custodial, garantindo que o protocolo em si não tenha a custódia das chaves. Este método elimina a capacidade do protocolo de assinar dados arbitrários, aumentando a segurança.

Beneficiário do DVT

O DVT traz benefícios quase para todos os participantes do ecossistema de staking. Os pools de staking líquidos podem distribuir o staking entre vários operadores, reduzindo o risco de falha única. Os stakers independentes podem mitigar os impactos de interrupções na rede ou na energia. Os serviços de staking institucional podem beneficiar-se com a redução dos custos operacionais e de hardware. No geral, as amplas vantagens do DVT tornam-no extremamente atraente para todas as partes do ecossistema de staking.

Proposta de valor do DVT

DVT traz um grande valor para o staking de ETH. Ele reduz a probabilidade de falhas de nós, melhora a segurança das chaves e aumenta a diversidade de clientes. Isso ajuda a reduzir os riscos, diminuir as penalizações e aumentar a confiança dos stakers. No entanto, DVT é apenas uma parte da realização da visão de descentralização, escalabilidade e segurança do Ethereum, precisando de esforços conjuntos com outras partes interessadas.

A combinação de pools de staking líquido permite que o DVT reduza a barreira de entrada para staking. Se o pool de staking exigir que os operadores de nós forneçam garantias, isso também pode reduzir o risco de conluio. A adição de armazenamento seguro de chaves e suporte a nós redundantes pode ainda mais reduzir o risco e aumentar a confiabilidade dos validadores.

Desafios Futuros

A adoção do DVT também enfrenta alguns desafios. Primeiro, a coordenação entre múltiplos nós aumenta a complexidade do sistema. Certos mecanismos de consenso podem enfrentar limitações de escalabilidade em redes de grande escala. Além disso, o DVT pode aumentar a latência das transações, uma vez que requer assinaturas de múltiplos nós. Também pode aumentar a necessidade de redundância de nós, elevando o custo de adoção para os operadores de nós.

Conclusão

A emergência do DVT é um importante avanço no ecossistema de staking, proporcionando infraestrutura segura, flexível e de Descentralização para o staking. Ele tem o potencial de mudar o panorama do staking, tornando-se um participante chave no staking do Ethereum. À medida que o ecossistema se desenvolve, espera-se que o DVT atenda às necessidades em constante mudança e impulsione o progresso da tecnologia blockchain. Esta tecnologia promissora criará oportunidades emocionantes para a comunidade blockchain mais ampla.