वितरित सत्यापनकर्ता तकनीक (dvt)

वितरित सत्यापनकर्ता तकनीक (dvt) क्या है?

वितरित सत्यापनकर्ता तकनीक (dvt) सत्यापक सुरक्षा का एक दृष्टिकोण है जो विफलता के एकल बिंदुओं को कम करने और सत्यापक के लचीलेपन को बढ़ाने के लिए कई पक्षों में कुंजी प्रबंधन और हस्ताक्षर करने की जिम्मेदारियों को फैलाता है।

DVT एक सत्यापक को सुरक्षित करने के लिए उपयोग की जाने वाली निजी कुंजी को कई कंप्यूटरों में विभाजित करके कुंजी प्रबंधन और हस्ताक्षर करने को वितरित करता है, जिन्हें एक "क्लस्टर" में व्यवस्थित किया जाता है। ऐसा करने से क्लस्टर में कुछ नोड ऑफ़लाइन हो सकते हैं जबकि सत्यापक नोड सक्रिय रहता है, क्योंकि आवश्यक सत्यापन कार्य प्रत्येक क्लस्टर में मशीनों के एक उपसमूह द्वारा किया जा सकता है। यह वितरण विफलता के एकल बिंदुओं को कम करता है, जिससे सत्यापक अधिक मजबूत हो जाता है। DVT के हस्ताक्षर वितरण का एक अतिरिक्त लाभ यह है कि यह हमलावरों के लिए कुंजी तक पहुंच प्राप्त करना बहुत मुश्किल बना देता है, क्योंकि यह किसी एक मशीन पर पूरी तरह से संग्रहीत नहीं होती है।

DVT स्टेक करने का कोई अलग तरीका नहीं है। यह सॉफ़्टवेयर की एक परत है जिसका उपयोग कोई भी स्टेकिंग सेटअप कर सकता है:

• सोलो स्टेकिंग करने वाले एक साथ मिलकर एक सत्यापक चलाने के लिए टीम बना सकते हैं, या एक व्यक्तिगत सोलो स्टेकिंग करने वाला अपने सोलो स्टेकिंग सेटअप में लचीलापन जोड़ने के लिए DVT का उपयोग कर सकता है।
• स्टेकिंग सेवाएं और स्टेकिंग पूल अपने स्टेकिंग बुनियादी ढांचे में लचीलापन जोड़ने और उसे मजबूत करने के लिए, या कई स्वतंत्र ऑपरेटरों में सत्यापक संचालन को वितरित करने के लिए DVT का उपयोग कर सकते हैं।

हमें DVT की आवश्यकता क्यों है?

सुरक्षा

सत्यापक दो सार्वजनिक-निजी कुंजी जोड़े उत्पन्न करते हैं: सर्वसम्मति में भाग लेने के लिए सत्यापक कुंजियां और फंड तक पहुंचने के लिए निकासी कुंजियां। जबकि सत्यापक निकासी कुंजियों को कोल्ड स्टोरेज में सुरक्षित कर सकते हैं, सत्यापक निजी कुंजियों को 24/7 ऑनलाइन रहना चाहिए ताकि सत्यापक को सौंपे गए कर्तव्यों, जैसे कि सत्यापन (attestations) और ब्लॉक प्रस्तावों पर हस्ताक्षर किए जा सकें। किसी कुंजी को ऑनलाइन रखने से उसके चोरी होने का खतरा रहता है, और DVT उस खतरे को सीमित करता है: केवल कुंजी के हिस्से (key shares) ही ऑनलाइन रहते हैं, पूरी कुंजी कभी नहीं।

यदि कोई सत्यापक निजी कुंजी से समझौता हो जाता है, तो एक हमलावर सत्यापक को नियंत्रित कर सकता है, जिससे संभावित रूप से कटौती (slashing) हो सकती है या स्टेक करने वाले के ETH का नुकसान हो सकता है। DVT इस जोखिम को कम करता है। DVT के साथ, मूल, पूर्ण सत्यापक कुंजी को एन्क्रिप्ट किया जाता है और कुंजी के हिस्सों में विभाजित किया जाता है। कुंजी के हिस्से ऑनलाइन रहते हैं, जो कई नोड्स में वितरित होते हैं जो एक साथ सत्यापक को संचालित करते हैं, जबकि पूर्ण 'मास्टर' कुंजी सुरक्षित रूप से ऑफ़लाइन रहती है। यह वितरण इसलिए संभव है क्योंकि इथेरियम सत्यापक BLS हस्ताक्षरों का उपयोग करते हैं जो योगात्मक (additive) होते हैं, जिसका अर्थ है कि पूर्ण कुंजी को उनके घटक भागों को जोड़कर फिर से बनाया जा सकता है। कुंजी के हिस्सों के साथ किए गए आंशिक हस्ताक्षर एक ऐसे हस्ताक्षर में संयोजित होते हैं जो पूर्ण कुंजी के लिए मान्य होता है, इसलिए दिन-प्रतिदिन के हस्ताक्षर करने के लिए पूर्ण कुंजी की कभी आवश्यकता नहीं होती है। जब कोई क्लस्टर वितरित कुंजी जनरेशन का उपयोग करके एक नई सत्यापक कुंजी उत्पन्न करता है, तो पूर्ण निजी कुंजी कभी भी किसी एक मशीन पर मौजूद नहीं होती है।

विफलता का कोई एकल बिंदु नहीं

जब एक सत्यापक को कई ऑपरेटरों और कई मशीनों में विभाजित किया जाता है, तो यह ऑफ़लाइन हुए बिना व्यक्तिगत हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर विफलताओं का सामना कर सकता है। क्लस्टर में नोड्स के बीच विविध हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करके विफलताओं के जोखिम को भी कम किया जा सकता है। मल्टी-ऑपरेटर वितरण मूल रूप से सिंगल-नोड सत्यापक कॉन्फ़िगरेशन के लिए उपलब्ध नहीं है; यह DVT मिडलवेयर परत से आता है।

यदि क्लस्टर में किसी मशीन का कोई घटक डाउन हो जाता है (उदाहरण के लिए, यदि सत्यापक क्लस्टर में चार ऑपरेटर हैं और एक किसी विशिष्ट क्लाइंट का उपयोग करता है जिसमें बग है), तो अन्य यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि सत्यापक चलता रहे।

विकेंद्रीकरण

इथेरियम के लिए आदर्श परिदृश्य यह है कि अधिक से अधिक स्वतंत्र रूप से संचालित सत्यापक हों। हालाँकि, कुछ स्टेकिंग प्रदाता बहुत लोकप्रिय हो गए हैं और नेटवर्क पर कुल स्टेक किए गए ETH के एक बड़े हिस्से के लिए जिम्मेदार हैं। DVT स्टेक के विकेंद्रीकरण को संरक्षित करते हुए इन ऑपरेटरों को मौजूद रहने की अनुमति दे सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रत्येक सत्यापक के लिए कुंजियां कई मशीनों में वितरित की जाती हैं और किसी सत्यापक को दुर्भावनापूर्ण होने के लिए बहुत अधिक मिलीभगत की आवश्यकता होगी।

DVT के बिना, स्टेकिंग प्रदाताओं के लिए अपने सभी सत्यापकों के लिए केवल एक या दो क्लाइंट कॉन्फ़िगरेशन का समर्थन करना आसान होता है, जिससे क्लाइंट बग का प्रभाव बढ़ जाता है। DVT का उपयोग कई क्लाइंट कॉन्फ़िगरेशन और विभिन्न हार्डवेयर में जोखिम को फैलाने के लिए किया जा सकता है, जिससे विविधता के माध्यम से लचीलापन पैदा होता है।

DVT इथेरियम को निम्नलिखित लाभ प्रदान करता है:

1. इथेरियम के प्रूफ-ऑफ़-स्टेक (PoS) सर्वसम्मति का विकेंद्रीकरण
2. नेटवर्क की सक्रियता (liveness) सुनिश्चित करता है
3. सत्यापक दोष सहिष्णुता (fault tolerance) बनाता है
4. न्यूनतम विश्वास (Trust minimized) सत्यापक संचालन
5. न्यूनतम कटौती और डाउनटाइम जोखिम
6. विविधता में सुधार करता है (क्लाइंट, डेटा सेंटर, स्थान, विनियमन, आदि)
7. सत्यापक कुंजी प्रबंधन की बढ़ी हुई सुरक्षा

DVT कैसे काम करता है?

DVT कार्यान्वयन आमतौर पर क्लस्टर में प्रत्येक मशीन पर सॉफ़्टवेयर के एक अतिरिक्त हिस्से के रूप में चलते हैं। यह सॉफ़्टवेयर मिडलवेयर के रूप में कार्य करता है, जो नोड के सत्यापक क्लाइंट और उसके सर्वसम्मति क्लाइंट के बीच बैठता है, जहाँ यह क्लस्टर में अन्य नोड्स के साथ समन्वय करता है ताकि सत्यापक के कर्तव्यों पर सामूहिक रूप से हस्ताक्षर किए जा सकें।

एक DVT समाधान में निम्नलिखित घटक होते हैं:

• शामीर की गुप्त साझेदारी (Shamir's secret sharing) (नए टैब में खुलता है) - सत्यापक BLS कुंजियों (नए टैब में खुलता है) का उपयोग करते हैं। एक सत्यापक निजी कुंजी को कई "कुंजी शेयरों" में विभाजित किया जा सकता है, और क्योंकि BLS हस्ताक्षर योगात्मक होते हैं, उन कुंजी शेयरों के साथ किए गए आंशिक हस्ताक्षरों को एक ही हस्ताक्षर में जोड़ा जा सकता है जो पूर्ण सत्यापक कुंजी के लिए मान्य है।
• थ्रेशोल्ड हस्ताक्षर योजना (Threshold signature scheme) (नए टैब में खुलता है) - हस्ताक्षर करने के कर्तव्यों के लिए आवश्यक व्यक्तिगत कुंजी शेयरों की संख्या निर्धारित करती है, उदाहरण के लिए, 4 में से 3।
• वितरित कुंजी जनरेशन (DKG) (नए टैब में खुलता है) - क्रिप्टोग्राफ़िक प्रक्रिया जो कुंजी शेयर उत्पन्न करती है और इसका उपयोग किसी मौजूदा या नई सत्यापक कुंजी के शेयरों को क्लस्टर में नोड्स में वितरित करने के लिए किया जाता है।
• मल्टीपार्टी कंप्यूटेशन (MPC) (नए टैब में खुलता है) - पूर्ण सत्यापक कुंजी मल्टीपार्टी कंप्यूटेशन का उपयोग करके गुप्त रूप से उत्पन्न की जाती है। पूर्ण कुंजी कभी भी किसी व्यक्तिगत ऑपरेटर को ज्ञात नहीं होती है—वे केवल इसके अपने हिस्से (अपने "शेयर") को ही जानते हैं।
• सर्वसम्मति प्रोटोकॉल - सर्वसम्मति प्रोटोकॉल एक नोड को ब्लॉक प्रस्तावक के रूप में चुनता है। वे क्लस्टर में अन्य नोड्स के साथ ब्लॉक साझा करते हैं, जो समग्र हस्ताक्षर में अपने कुंजी शेयर जोड़ते हैं। जब पर्याप्त कुंजी शेयर एकत्र हो जाते हैं, तो इथेरियम पर ब्लॉक प्रस्तावित किया जाता है।

वितरित सत्यापकों में अंतर्निहित दोष सहिष्णुता होती है और यदि कुछ व्यक्तिगत नोड ऑफ़लाइन हो जाते हैं तो भी वे चलते रह सकते हैं। सत्यापक नोड का क्लस्टर लचीला होता है, भले ही इसके भीतर के कुछ नोड दुर्भावनापूर्ण या आलसी निकलें।

उत्पादन में DVT

वितरित सत्यापक आज मेननेट पर सोलो, सेवा और पूल्ड स्टेकिंग में चलते हैं। इस गतिविधि का अधिकांश हिस्सा दो नेटवर्क के कारण है:

• Obol Charon विकसित करता है, जो एक ओपन-सोर्स DVT मिडलवेयर क्लाइंट है जो मशीनों के एक क्लस्टर को एक साथ एक सत्यापक संचालित करने देता है ("स्क्वाड स्टेकिंग")। समूह वितरित कुंजी जनरेशन करते हैं और Obol के DV लॉन्चपैड (नए टैब में खुलता है) के माध्यम से अपने क्लस्टर को कॉन्फ़िगर करते हैं। Obol क्लस्टर का उपयोग उत्पादन में स्टेकिंग प्रोटोकॉल और स्टेकिंग सेवाओं द्वारा किया जाता है, जिसमें लिडो का सिंपल DVT मॉड्यूल और EtherFi का ऑपरेशन सोलो स्टेकर प्रोग्राम शामिल है, जो होम ऑपरेटरों को दोष-सहिष्णु क्लस्टर में शामिल करता है।
• SSV Network स्वतंत्र नोड ऑपरेटरों का एक अनुमति-रहित नेटवर्क है। एक सत्यापक कुंजी को कुंजी शेयरों में विभाजित किया जाता है और ऑपरेटरों के एक चुने हुए सेट में वितरित किया जाता है, जो सामूहिक रूप से सत्यापक के कर्तव्यों का पालन करते हैं; कोई भी एकल ऑपरेटर कभी भी पूर्ण कुंजी नहीं रखता है। स्टेकिंग सेवाएं और पूल SSV पर बड़े सत्यापक सेट चलाते हैं, और Obol की तरह, इसका उपयोग लिडो के सिंपल DVT मॉड्यूल द्वारा किया जाता है।

DVT उपयोग के मामले

व्यापक स्टेकिंग उद्योग के लिए DVT के महत्वपूर्ण निहितार्थ हैं:

सोलो स्टेकिंग करने वाले

DVT स्क्वाड स्टेकिंग को सक्षम बनाता है: लोगों का एक छोटा समूह, जैसे कि दोस्त, समुदाय के सदस्य, या लॉन्चपैड के माध्यम से समन्वित अजनबी, सामूहिक रूप से अपनी मशीनों पर एक ही सत्यापक चलाते हैं। सत्यापक को अपने कर्तव्यों का पालन करने के लिए समूह की एक सीमा (उदाहरण के लिए, 4 में से 3) ऑनलाइन होनी चाहिए, इसलिए किसी एक सदस्य का डाउनटाइम, हार्डवेयर विफलता, या गलती सत्यापक को ऑफ़लाइन नहीं करती है। जब कुंजी वितरित कुंजी जनरेशन के साथ बनाई जाती है, तो कोई भी सदस्य कभी भी पूर्ण हस्ताक्षर कुंजी नहीं रखता है।

DVT आपको पूर्ण कुंजी को पूरी तरह से ऑफ़लाइन रखते हुए दूरस्थ नोड्स में अपनी सत्यापक कुंजी वितरित करने की अनुमति देकर गैर-कस्टोडियल स्टेकिंग को भी सक्षम बनाता है। इसका मतलब है कि स्टेक करने वालों को जरूरी नहीं कि अपना खुद का हार्डवेयर चलाना पड़े, और कुंजी शेयरों को वितरित करने से संभावित हैक से बचाने में मदद मिलती है।

सेवा के रूप में स्टेकिंग (SaaS)

कई सत्यापकों का प्रबंधन करने वाले ऑपरेटर (जैसे स्टेकिंग पूल और संस्थागत स्टेक करने वाले) अपने जोखिम को कम करने के लिए DVT का उपयोग कर सकते हैं। अपने बुनियादी ढांचे को वितरित करके, वे अपने संचालन में अतिरेक (redundancy) जोड़ सकते हैं और उनके द्वारा उपयोग किए जाने वाले हार्डवेयर के प्रकारों में विविधता ला सकते हैं।

DVT कई नोड्स में कुंजी प्रबंधन की जिम्मेदारी साझा करता है, जिसका अर्थ है कि कुछ परिचालन लागतों को भी साझा किया जा सकता है। DVT स्टेकिंग प्रदाताओं के लिए परिचालन जोखिम और बीमा लागत को भी कम कर सकता है।

स्टेकिंग पूल

मानक सत्यापक सेटअप के कारण, स्टेकिंग पूल और लिक्विड स्टेकिंग प्रदाताओं को ऐतिहासिक रूप से प्रत्येक व्यक्तिगत ऑपरेटर पर महत्वपूर्ण विश्वास रखना पड़ता था, क्योंकि लाभ और हानि पूरे पूल में सामाजिककृत (socialized) होते हैं। वे हस्ताक्षर कुंजियों की सुरक्षा के लिए ऑपरेटरों पर भी निर्भर थे क्योंकि, DVT तक, उनके लिए कोई अन्य विकल्प नहीं था।

भले ही पारंपरिक रूप से कई ऑपरेटरों में स्टेक वितरित करके जोखिम फैलाने के प्रयास किए जाते हैं, फिर भी प्रत्येक ऑपरेटर स्वतंत्र रूप से एक महत्वपूर्ण स्टेक का प्रबंधन करता है। किसी एक ऑपरेटर पर निर्भर रहने से बहुत अधिक जोखिम होता है यदि वे खराब प्रदर्शन करते हैं, डाउनटाइम का सामना करते हैं, समझौता कर लेते हैं, या दुर्भावनापूर्ण तरीके से कार्य करते हैं।

DVT का लाभ उठाकर, प्रत्येक व्यक्तिगत ऑपरेटर से आवश्यक विश्वास को कम किया जा सकता है। पूल ऑपरेटरों को सत्यापक कुंजियों की कस्टडी की आवश्यकता के बिना स्टेक रखने में सक्षम कर सकते हैं (क्योंकि केवल कुंजी शेयरों का उपयोग किया जाता है)। यह प्रबंधित स्टेक को अधिक ऑपरेटरों के बीच वितरित करने की भी अनुमति देता है (उदाहरण के लिए, 1000 सत्यापकों का प्रबंधन करने वाले एकल ऑपरेटर के बजाय, DVT उन सत्यापकों को सामूहिक रूप से कई ऑपरेटरों द्वारा चलाए जाने में सक्षम बनाता है)। विविध ऑपरेटर कॉन्फ़िगरेशन यह सुनिश्चित करने में मदद करते हैं कि यदि एक ऑपरेटर डाउन हो जाता है, तो अन्य अभी भी सत्यापन (attest) करने में सक्षम होंगे। परिणामी अतिरेक और विविधीकरण पुरस्कारों को अधिकतम करते हुए बेहतर प्रदर्शन और लचीलापन ला सकते हैं।

एकल-ऑपरेटर विश्वास को कम करने का एक और लाभ यह है कि स्टेकिंग पूल अधिक खुले और अनुमति-रहित ऑपरेटर भागीदारी की अनुमति दे सकते हैं। कुछ स्टेकिंग पूल आज उत्पादन में ऐसा करते हैं। मल्टी-ऑपरेटर DVT क्लस्टर प्रोटोकॉल को क्यूरेटेड और अनुमति-रहित ऑपरेटर सेटों को मिलाकर, बड़े पेशेवर ऑपरेटरों के साथ होम स्टेक करने वालों और छोटे ऑपरेटरों को जोड़ने देते हैं।

DVT का उपयोग करने की संभावित कमियां

• अतिरिक्त घटक - DVT नोड पेश करने से एक और हिस्सा जुड़ जाता है जो संभवतः दोषपूर्ण या कमजोर हो सकता है। इसे DVT सॉफ़्टवेयर के कई कार्यान्वयन करके कम किया जाता है, ठीक वैसे ही जैसे सर्वसम्मति और निष्पादन परतों के लिए कई क्लाइंट होते हैं।
• परिचालन लागत - चूंकि DVT सत्यापक को कई पक्षों के बीच वितरित करता है, इसलिए केवल एक नोड के बजाय संचालन के लिए अधिक नोड्स की आवश्यकता होती है, जो परिचालन लागत में वृद्धि करता है।
• संभावित रूप से बढ़ी हुई विलंबता (latency) - चूंकि DVT एक सत्यापक का संचालन करने वाले कई नोड्स के बीच सर्वसम्मति प्राप्त करने के लिए एक सर्वसम्मति प्रोटोकॉल का उपयोग करता है, यह संभावित रूप से बढ़ी हुई विलंबता पेश कर सकता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

आगे की पढ़ाई

• इथेरियम वितरित सत्यापनकर्ता तकनीक (dvt) - पूर्ण परिचय (नए टैब में खुलता है) - Cyfrin
• DVT क्या है और यह इथेरियम पर स्टेकिंग को कैसे बेहतर बनाता है? (नए टैब में खुलता है) - Obol
• इथेरियम वितरित सत्यापक विनिर्देश (उच्च स्तर) (नए टैब में खुलता है)
• इथेरियम वितरित सत्यापक तकनीकी विनिर्देश (नए टैब में खुलता है)
• Obol दस्तावेज़ (नए टैब में खुलता है)
• SSV Network दस्तावेज़ (नए टैब में खुलता है)
• लिडो सिंपल DVT मॉड्यूल (नए टैब में खुलता है)
• शामीर सीक्रेट शेयरिंग डेमो ऐप (नए टैब में खुलता है)