以太坊合併後，DVT 分佈式驗證技術至關重要

2022 年9 月15 日，以太坊區塊鏈完成了7 年以來最重要的合併，即從PoW 過渡到權益證明PoS 共識機制。除去減少能耗、降低門檻，人們也在擔心PoS 的共識機制會帶來更大範圍的網絡集中控制，因為PoS 會賦予持有大量股份的人更多的投票權。故而，合併完成後，開發者需要參與開發、測試，盡可能減少潛在的網絡故障、提高去中心化程度，擴展網絡。

以太坊路線圖顯示，分佈式驗證技術將是以太坊合併後的下一個關鍵。根據Messari 的最新報告，DVT 能夠提高驗證器的安全性，DVT 或會是以太坊網絡的主要發展之一。

分佈式驗證技術，Distributed Validator Technology（簡稱DVT） 類似於共識投票的多重簽名，它能允許以太坊PoS 驗證器在多個節點或機器進行，從而驗證者可以在多個節點進行投票，支持以太坊驗證其分佈式操作是該技術的核心目的。這一技術最早出現在以太坊基金會成員的研究論文中，原被稱為SSV。通過3-of-4 設置（概念見下），DVT 允許個人、團體或者社區的節點共同組成單個驗證器。 DVT 通過為驗證者增加容錯層，提高容錯率，在驗證過程中，某一節點出現故障，驗證器依舊可以繼續運行，從而消除了單點故障、雙重簽名懲罰、分叉懲罰的可能性。

DVT 由4 個關鍵部分組成：分佈式密鑰生成、BLS 簽名的Shamir 密鑰共享、安全多方計算和DVT BFT 共識層。

• 分佈式密鑰生成（DKG） ：由所有參與者分配加密私鑰，從而防止一方直接控制整個私鑰。

• Shamir 的私鑰共享：私鑰共享指的是私鑰被拆分並被分配給不同參與者，如果需要重設私鑰，則需要需要組合預定義的份額閾值（例如，4 份中的3 份）。

• 多方計算（MPC）：多方計算在分佈式驗證器技術中最為關鍵。通過縮放計算，運營商可以使用他們的私鑰共享來簽署消息和執行計算，而無需在任何單個設備上重建；多方計算能夠讓運營商在不同機器上以分佈式的方式、安全地協調密鑰生成和重建。

• 共識達成：容錯是通過閾值簽名方案Beacon 節點間的共識算法達成的，ETH 驗證器與Beacon 節點連接後，即可達成共識。

如上圖所示，首先由DVT 運營商計算得出生成共享公鑰和私鑰加密的過程；再將被拆分後的私鑰共享給不同參與者，與此同時，私鑰份額會分發給運營商；接下來，由運營商進行多方計算隨機選擇驗證節點（該節點會與其他節點共享信息），參與的驗證者通過預定義閾值認證後，即可達成共識。

DVT 是為了解決合併後出現的諸多問題，其中中心化是需要應對的核心威脅。除此之外，協議規則影響下，驗證者資產受損、以太坊生態穩定性下降也是亟需解決的問題。