BUPT3 分享05——去中心化验证技术 dvt 如何解决 lsd 存在的问题

Dora Dōjo
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创作者：北邮在读硕士 Syshems

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一、DVT 在质押赛道的生态位

1、质押的分类：

  • **原生质押：**32e + 运行节点
  • **质押即服务（stSaaS）：**32e + 外包运行节点服务（需支付服务费以及规避 rug 风险）
  • **联合质押：**任意金额 + 1:1兑换质押凭证
  • **中心化交易所：**交易所利用沉淀资金进行原生质押

2、质押服务商：

2.1 质押服务商解决的需求：

  • 32eth
  • 运行节点（自运行节点 vs 委托节点）
  • 上海升级前质押没有流动性

2.2 代表项目Lido、Rocket Pool

Lido 与 Rocket Pool 均选择委托节点的方式：Lido DAO对节点服务商拥有选择权利，而Rocket Pool则采用无许可的方式，节点服务商自身提供16ETH、剩余16ETH由用户资产提供，且其需要额外质押1.6ETH价值的RPL代币。这其实是两条泾渭分明的路径，前者试图用社区治理事前应付节点服务商作恶，后者则秉承无许可的理念、使用slash思路。

3、DVT去中心化验证者技术

质押服务商一个很大的问题是，托管给节点服务商，难以保证后者不会作恶。诸如Rocket Pool的方案固然引入了slash机制，但毕竟是事后治标不治本，所以就出现了DVT思路，即将验证节点的私钥碎片化，避免中心化的问题。

二、DVT 技术

1、PoS出块过程

  1. 验证人选择：根据权益得分（质押金额和在线时间）的大小，验证人被选中创建新的区块。
  2. 打包交易：被选中的验证人需要打包待处理的交易。
  3. 区块签名：验证人需要使用它所掌握的私钥对区块进行签名，以确保该区块是由该验证人创建的，并且是有效的。
  4. 广播区块：验证人将打包好的区块和签名广播到整个网络中。
  5. 区块验证：其他节点接收到新的区块后，会验证该区块是否有效。如果该区块被验证为有效，则节点会将其添加到它们所维护的区块链上。
  6. 区块确认：当新的区块被添加到区块链上之后，该区块的交易就被确认。随着更多的区块被添加到区块链上，交易的确认数也会增加，从而增强交易的安全性。

2、DVT 是什么

SSV（Secret Shared Validator）全称秘密共享验证器，SSV 的核心理念就是实现将验证者的私钥进行碎片后给到多个运营商，相当于多签的逻辑，后续 SSV 经过不断的讨论和发展延伸升级为 DVT ，所以 SSV 是 DVT 的前身，SSV 也是一个技术名词。

2.1 DVT 核心技术

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  • **分布式密钥生成（DKG）：**operator 通过运行 SSV 程序计算生成了一个共享的公私钥集。每个 operator 只拥有私钥的单一部分，确保没有一个运营商可以影响或控制整个私钥做出单方面的决定。
  • 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（例如，4 份中的 3 份）。
  • 多方计算（MPC）：多方计算在分布式验证器技术中最为关键。多方计算 (MPC) 是一种加密工具，它允许多方使用他们的组合数据进行计算，而无需透露他们的个人输入，也就是不需要透露私钥碎片。
  • 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。

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三、SSV Network 和 Obol Labs

1、SSV Network

SSV Network 是因其是SSV概念的践行者所以直接将自己命名为SSV，是这样一个关系。

SSV 由四部分组成：

  • DKG：将私钥拆分成很多个碎片，减少单点故障
  • BLS：可以把一笔交易中的所有签名和公钥合并成单个签名和公钥
  • MPC：多方安全计算，参与者在不泄漏各自隐私的前提下共同完成某项任务
  • IBFT：伊斯坦布尔拜占庭共识，选择一个验证者节点作为出块的天选之人

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2、Obol Labs

2.1 执行层和共识层

  1. 共识层（Consensus Layer）：共识层负责确定区块链网络中的交易顺序和状态转移，同时确保区块链网络的安全性和一致性。共识层通常由共识算法和网络协议等组成，例如比特币中的工作量证明（Proof of Work，PoW）算法和以太坊中的权益证明（Proof of Stake，PoS）算法。
  2. 执行层（Execution Layer）：执行层负责执行区块链网络中的智能合约和交易，同时维护区块链网络中的状态和数据。执行层通常由虚拟机和智能合约等组成，例如以太坊中的以太坊虚拟机（Ethereum Virtual Machine，EVM）和Solidity编程语言。

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2.2 Charon中间件

Obol Network是DVT技术的一个新实例，与SSV不同，它的中间件 CHARON 是非托管的 ETH2.0主网节点架构分为执行层和共识层。执行层负责执行EVM和管理Tx池，共识层负责确认区块。CHARON作为中间层，协调节点达成共识，合成完整秘钥并签名。

Obol Labs致力于构建一个质押中间件Charon，使得任意节点可以参与到DV集群的分布式验证器运行中。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。

优点：

  • 节点冗余：传统的DVT技术需要备份同一私钥在多个机器上运行，易发生机器同时签名而被系统slash的情况
  • 分布式私钥：运行节点的多个机器的任何一个机器都不保管完整的私钥，减少了私钥泄露的风险
  • 故障容忍：Obol的采用阈值机制，部分机器故障掉线不影响共识的达成

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四、总结

LSD 降低了质押门槛，提高了质押资产的流动性，完美解决了机构和散户的需求。以 Lido 为代表的项目通过质押利差赚取了稳定的收入，持续稳定的现金流是 $LDO 在本轮熊市表现出色的原因。随着上海升级的进行，预计越来越多的资金会选择质押在 LSD 项目中，可能会对以太坊网络的去中心化造成威胁。

DVT 技术的主要优势是可以形成一个 Validator 分布式网络，像区块链节点网络一样依靠共识机制（IBFT）共同执行 Validator 的职责，并且可以实现 Validator Client 的多样性，提高了容错率，同时降低了 Validator 单点故障的风险，赚取稳定收益。

目前以SSV、Obol、Diva为代表的DVT产品的定位是以太坊质押的重要基础设施。DVT产品旨在保证以太坊验证出块稳定性的同时提升网络的去中心化程度，可以降低节点运维团队的运营成本，减少安全风险。SSV的发展重在运营商网络的搭建，其代币作为网络的支付手段与治理凭证捕获协议价值；Obol的发展重在中间件的适配性，而 Diva 的目标在于结合 LSD 与 DVT两种模式打造一站式产品，目前处于开发早期。

参考：