ডিস্ট্রিবিউটেড ভ্যালিডেটর টেকনোলজি

ডিস্ট্রিবিউটেড ভ্যালিডেটর টেকনোলজি (DVT) হলো ভ্যালিডেটর নিরাপত্তার একটি পদ্ধতি যা একাধিক পক্ষের মধ্যে কী পরিচালনা এবং স্বাক্ষরকরণ দায়িত্বগুলো ছড়িয়ে দেয়, যাতে সিঙ্গেল পয়েন্ট অফ ফেইলিওর (single points of failure) কমানো যায় এবং ভ্যালিডেটরের স্থিতিস্থাপকতা (resiliency) বৃদ্ধি পায়।

এটি একটি "ক্লাস্টার"-এ সংগঠিত একাধিক কম্পিউটারের মধ্যে একটি ভ্যালিডেটর সুরক্ষিত করতে ব্যবহৃত প্রাইভেট কী বিভক্ত করার মাধ্যমে এই কাজটি করে। এর সুবিধা হলো এটি আক্রমণকারীদের জন্য কী-এর অ্যাক্সেস পাওয়া খুব কঠিন করে তোলে, কারণ এটি কোনো একটি মেশিনে সম্পূর্ণভাবে সংরক্ষিত থাকে না। এটি কিছু নোডকে অফলাইনে যাওয়ারও সুযোগ দেয়, কারণ প্রতিটি ক্লাস্টারের মেশিনের একটি সাবসেট দ্বারা প্রয়োজনীয় স্বাক্ষরকরণ করা যেতে পারে। এটি নেটওয়ার্ক থেকে সিঙ্গেল পয়েন্ট অফ ফেইলিওর কমায় এবং পুরো ভ্যালিডেটর সেটকে আরও শক্তিশালী করে তোলে।

আমাদের কেন DVT প্রয়োজন?

নিরাপত্তা

ভ্যালিডেটররা দুটি পাবলিক-প্রাইভেট কী পেয়ার তৈরি করে: ঐক্যমত-এ অংশগ্রহণের জন্য ভ্যালিডেটর কী এবং ফান্ড অ্যাক্সেস করার জন্য উত্তোলন কী। যদিও ভ্যালিডেটররা কোল্ড স্টোরেজে উত্তোলন কী সুরক্ষিত রাখতে পারে, ভ্যালিডেটর প্রাইভেট কীগুলো 24/7 অনলাইনে থাকতে হবে। যদি একটি ভ্যালিডেটর প্রাইভেট কী আপস (compromised) হয়, তবে একজন আক্রমণকারী ভ্যালিডেটর নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যা সম্ভাব্যভাবে স্ল্যাশিং বা স্টেকারের ETH হারানোর দিকে পরিচালিত করতে পারে। DVT এই ঝুঁকি কমাতে সাহায্য করতে পারে। এটি যেভাবে কাজ করে:

DVT ব্যবহার করে, স্টেকাররা ভ্যালিডেটর প্রাইভেট কী কোল্ড স্টোরেজে রেখে স্টেকিং-এ অংশগ্রহণ করতে পারে। এটি আসল, সম্পূর্ণ ভ্যালিডেটর কী এনক্রিপ্ট করে এবং তারপর এটিকে কী শেয়ারে বিভক্ত করার মাধ্যমে অর্জন করা হয়। কী শেয়ারগুলো অনলাইনে থাকে এবং একাধিক নোড-এ বিতরণ করা হয় যা ভ্যালিডেটরের ডিস্ট্রিবিউটেড পরিচালনা সক্ষম করে। এটি সম্ভব কারণ ইথেরিয়াম ভ্যালিডেটররা BLS স্বাক্ষর ব্যবহার করে যা সংযোজনযোগ্য (additive), যার অর্থ হলো এর উপাদান অংশগুলো যোগ করে সম্পূর্ণ কী পুনর্গঠন করা যেতে পারে। এটি স্টেকারকে সম্পূর্ণ, আসল 'মাস্টার' ভ্যালিডেটর কী নিরাপদে অফলাইনে রাখার সুযোগ দেয়।

কোনো সিঙ্গেল পয়েন্ট অফ ফেইলিওর নেই

যখন একটি ভ্যালিডেটর একাধিক অপারেটর এবং একাধিক মেশিনের মধ্যে বিভক্ত থাকে, তখন এটি অফলাইনে না গিয়েই পৃথক হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার ব্যর্থতা সহ্য করতে পারে। একটি ক্লাস্টারের নোড জুড়ে বিভিন্ন হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার কনফিগারেশন ব্যবহার করেও ব্যর্থতার ঝুঁকি কমানো যেতে পারে। এই স্থিতিস্থাপকতা সিঙ্গেল-নোড ভ্যালিডেটর কনফিগারেশনের জন্য উপলব্ধ নয় - এটি DVT লেয়ার থেকে আসে।

যদি একটি ক্লাস্টারের কোনো মেশিনের একটি উপাদান ডাউন হয়ে যায় (উদাহরণস্বরূপ, যদি একটি ভ্যালিডেটর ক্লাস্টারে 4 জন অপারেটর থাকে এবং একজন একটি নির্দিষ্ট ক্লায়েন্ট ব্যবহার করে যাতে বাগ রয়েছে), তবে অন্যরা নিশ্চিত করে যে ভ্যালিডেটরটি চলতে থাকে।

বিকেন্দ্রীকরণ

ইথেরিয়াম-এর জন্য আদর্শ পরিস্থিতি হলো যতটা সম্ভব স্বাধীনভাবে পরিচালিত ভ্যালিডেটর থাকা। তবে, কয়েকটি স্টেকিং প্রদানকারী খুব জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে এবং নেটওয়ার্ক-এ মোট স্টেক করা ETH-এর একটি উল্লেখযোগ্য অংশের জন্য দায়ী। DVT স্টেকের বিকেন্দ্রীকরণ বজায় রেখে এই অপারেটরদের অস্তিত্বের সুযোগ দিতে পারে। এর কারণ হলো প্রতিটি ভ্যালিডেটরের জন্য কীগুলো অনেক মেশিনে বিতরণ করা হয় এবং একটি ভ্যালিডেটরকে ক্ষতিকারক হতে অনেক বেশি যোগসাজশের প্রয়োজন হবে।

DVT ছাড়া, স্টেকিং প্রদানকারীদের জন্য তাদের সমস্ত ভ্যালিডেটরের জন্য শুধুমাত্র এক বা দুটি ক্লায়েন্ট কনফিগারেশন সমর্থন করা সহজ, যা ক্লায়েন্ট বাগের প্রভাব বাড়ায়। DVT একাধিক ক্লায়েন্ট কনফিগারেশন এবং বিভিন্ন হার্ডওয়্যারের মধ্যে ঝুঁকি ছড়িয়ে দিতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা বৈচিত্র্যের মাধ্যমে স্থিতিস্থাপকতা তৈরি করে।

DVT ইথেরিয়াম-কে নিম্নলিখিত সুবিধাগুলো প্রদান করে:

ইথেরিয়াম-এর প্রুফ-অফ-স্টেক (PoS) ঐক্যমত-এর বিকেন্দ্রীকরণ
নেটওয়ার্ক-এর সক্রিয়তা (liveness) নিশ্চিত করে
ভ্যালিডেটর ফল্ট টলারেন্স (fault tolerance) তৈরি করে
ট্রাস্ট মিনিমাইজড (Trust minimized) ভ্যালিডেটর পরিচালনা
স্ল্যাশিং কমানো এবং ডাউনটাইম ঝুঁকি হ্রাস
বৈচিত্র্য উন্নত করে (ক্লায়েন্ট, ডেটা সেন্টার, অবস্থান, প্রবিধান ইত্যাদি)
ভ্যালিডেটর কী পরিচালনার উন্নত নিরাপত্তা

DVT কীভাবে কাজ করে?

একটি DVT সমাধানে নিম্নলিখিত উপাদানগুলো থাকে:

শামিরের সিক্রেট শেয়ারিং (Shamir's secret sharing) (opens in a new tab) - ভ্যালিডেটররা BLS কী (opens in a new tab) ব্যবহার করে। পৃথক BLS "কী শেয়ার" ("key shares") একটি একক সমষ্টিগত কী (স্বাক্ষর)-তে একত্রিত করা যেতে পারে। DVT-তে, একটি ভ্যালিডেটরের প্রাইভেট কী হলো ক্লাস্টারের প্রতিটি অপারেটরের সম্মিলিত BLS স্বাক্ষর।
থ্রেশহোল্ড সিগনেচার স্কিম (Threshold signature scheme) (opens in a new tab) - স্বাক্ষরকরণ দায়িত্বের জন্য প্রয়োজনীয় পৃথক কী শেয়ারের সংখ্যা নির্ধারণ করে, যেমন, 4 টির মধ্যে 3 টি।
ডিস্ট্রিবিউটেড কী জেনারেশন (DKG) (opens in a new tab) - ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রক্রিয়া যা কী শেয়ার তৈরি করে এবং একটি ক্লাস্টারের নোড-এ বিদ্যমান বা নতুন ভ্যালিডেটর কী-এর শেয়ার বিতরণ করতে ব্যবহৃত হয়।
মাল্টিপার্টি কম্পিউটেশন (MPC) (opens in a new tab) - সম্পূর্ণ ভ্যালিডেটর কী মাল্টিপার্টি কম্পিউটেশন ব্যবহার করে গোপনে তৈরি করা হয়। সম্পূর্ণ কী কোনো একক অপারেটরের কাছে কখনোই জানা থাকে না—তারা কেবল এর নিজস্ব অংশটি (তাদের "শেয়ার") জানে।
ঐক্যমত প্রোটোকল - ঐক্যমত প্রোটোকল একটি নোড-কে ব্লক প্রস্তাবক হিসেবে নির্বাচন করে। তারা ক্লাস্টারের অন্যান্য নোড-এর সাথে ব্লক শেয়ার করে, যারা সমষ্টিগত স্বাক্ষরে তাদের কী শেয়ার যোগ করে। যখন পর্যাপ্ত কী শেয়ার একত্রিত হয়, তখন ইথেরিয়াম-এ ব্লক প্রস্তাব করা হয়।

ডিস্ট্রিবিউটেড ভ্যালিডেটরগুলোর বিল্ট-ইন ফল্ট টলারেন্স রয়েছে এবং কিছু পৃথক নোড অফলাইনে গেলেও চলতে পারে। এর মানে হলো ক্লাস্টারের মধ্যে কিছু নোড ক্ষতিকারক বা অলস বলে প্রমাণিত হলেও ক্লাস্টারটি স্থিতিস্থাপক থাকে।

DVT-এর ব্যবহার ক্ষেত্র

বৃহত্তর স্টেকিং শিল্পের জন্য DVT-এর উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে:

সোলো স্টেকার

DVT সম্পূর্ণ কী সম্পূর্ণ অফলাইনে রেখে দূরবর্তী নোড জুড়ে আপনার ভ্যালিডেটর কী বিতরণ করার সুযোগ দিয়ে নন-কাস্টোডিয়াল স্টেকিং সক্ষম করে। এর মানে হলো হোম স্টেকারদের হার্ডওয়্যারের জন্য ব্যয় করার প্রয়োজন নেই, অন্যদিকে কী শেয়ার বিতরণ করা তাদের সম্ভাব্য হ্যাকের বিরুদ্ধে শক্তিশালী করতে সাহায্য করতে পারে।

পরিষেবা হিসেবে স্টেকিং (SaaS)

অনেক ভ্যালিডেটর পরিচালনাকারী অপারেটররা (যেমন স্টেকিং পুল এবং প্রাতিষ্ঠানিক স্টেকার) তাদের ঝুঁকি কমাতে DVT ব্যবহার করতে পারে। তাদের পরিকাঠামো বিতরণ করে, তারা তাদের কার্যক্রমে রিডানডেন্সি (redundancy) যোগ করতে পারে এবং তাদের ব্যবহৃত হার্ডওয়্যারের ধরনগুলোতে বৈচিত্র্য আনতে পারে।

DVT একাধিক নোড জুড়ে কী পরিচালনার দায়িত্ব ভাগ করে নেয়, যার অর্থ কিছু পরিচালন ব্যয়ও ভাগ করা যেতে পারে। DVT স্টেকিং প্রদানকারীদের জন্য পরিচালন ঝুঁকি এবং বীমা খরচও কমাতে পারে।

স্টেকিং পুল

স্ট্যান্ডার্ড ভ্যালিডেটর সেটআপের কারণে, স্টেকিং পুল এবং লিকুইড স্টেকিং প্রদানকারীরা বিভিন্ন স্তরের সিঙ্গেল-অপারেটর ট্রাস্ট রাখতে বাধ্য হয় কারণ লাভ এবং ক্ষতি পুরো পুল জুড়ে সামাজিকীকরণ (socialized) করা হয়। তারা স্বাক্ষরকরণ কীগুলো সুরক্ষিত রাখার জন্য অপারেটরদের ওপরও নির্ভরশীল কারণ, এখন পর্যন্ত, তাদের জন্য অন্য কোনো বিকল্প ছিল না।

যদিও ঐতিহ্যগতভাবে একাধিক অপারেটরের মধ্যে স্টেক বিতরণ করে ঝুঁকি ছড়িয়ে দেওয়ার চেষ্টা করা হয়, প্রতিটি অপারেটর এখনও স্বাধীনভাবে একটি উল্লেখযোগ্য স্টেক পরিচালনা করে। কোনো একক অপারেটরের ওপর নির্ভর করা বিশাল ঝুঁকি তৈরি করে যদি তারা খারাপ পারফর্ম করে, ডাউনটাইমের সম্মুখীন হয়, আপস (compromised) হয় বা ক্ষতিকারক আচরণ করে।

DVT ব্যবহার করে, অপারেটরদের কাছ থেকে প্রয়োজনীয় বিশ্বাস উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। পুলগুলো অপারেটরদের ভ্যালিডেটর কীগুলোর কাস্টডি ছাড়াই স্টেক ধরে রাখতে সক্ষম করতে পারে (যেহেতু শুধুমাত্র কী শেয়ার ব্যবহার করা হয়)। এটি পরিচালিত স্টেকগুলোকে আরও বেশি অপারেটরের মধ্যে বিতরণ করার সুযোগ দেয় (যেমন, 1000 টি ভ্যালিডেটর পরিচালনাকারী একক অপারেটরের পরিবর্তে, DVT সেই ভ্যালিডেটরগুলোকে সম্মিলিতভাবে একাধিক অপারেটর দ্বারা চালানোর সুযোগ দেয়)। বিভিন্ন অপারেটর কনফিগারেশন নিশ্চিত করবে যে যদি একজন অপারেটর ডাউন হয়ে যায়, তবে অন্যরা এখনও প্রত্যয়ন (attest) করতে সক্ষম হবে। এর ফলে রিডানডেন্সি এবং বৈচিত্র্য আসে যা আরও ভালো পারফরম্যান্স এবং স্থিতিস্থাপকতার দিকে পরিচালিত করে, পাশাপাশি পুরষ্কার সর্বাধিক করে।

সিঙ্গেল-অপারেটর ট্রাস্ট কমানোর আরেকটি সুবিধা হলো স্টেকিং পুলগুলো আরও উন্মুক্ত এবং পারমিশনলেস অপারেটর অংশগ্রহণের সুযোগ দিতে পারে। এটি করার মাধ্যমে, পরিষেবাগুলো তাদের ঝুঁকি কমাতে পারে এবং কিউরেটেড এবং পারমিশনলেস উভয় সেটের অপারেটর ব্যবহার করে ইথেরিয়াম বিকেন্দ্রীকরণ সমর্থন করতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, বড় স্টেকারদের সাথে হোম বা ছোট স্টেকারদের যুক্ত করে।

DVT ব্যবহারের সম্ভাব্য অসুবিধা

অতিরিক্ত উপাদান - একটি DVT নোড প্রবর্তন করা আরেকটি অংশ যোগ করে যা সম্ভবত ত্রুটিপূর্ণ বা দুর্বল হতে পারে। এটি কমানোর একটি উপায় হলো একটি DVT নোড-এর একাধিক বাস্তবায়নের জন্য চেষ্টা করা, যার অর্থ একাধিক DVT ক্লায়েন্ট (যেমন ঐক্যমত এবং এক্সিকিউশন লেয়ারের জন্য একাধিক ক্লায়েন্ট রয়েছে)।
পরিচালন ব্যয় - যেহেতু DVT একাধিক পক্ষের মধ্যে ভ্যালিডেটর বিতরণ করে, তাই শুধুমাত্র একটি নোড-এর পরিবর্তে পরিচালনার জন্য আরও বেশি নোড প্রয়োজন, যা পরিচালন ব্যয় বাড়ায়।
সম্ভাব্য বর্ধিত লেটেন্সি - যেহেতু DVT একটি ভ্যালিডেটর পরিচালনাকারী একাধিক নোড-এর মধ্যে ঐক্যমত অর্জনের জন্য একটি ঐক্যমত প্রোটোকল ব্যবহার করে, এটি সম্ভাব্যভাবে বর্ধিত লেটেন্সি প্রবর্তন করতে পারে।