वितरित व्हॅलिडेटर तंत्रज्ञान

वितरित व्हॅलिडेटर तंत्रज्ञान म्हणजे काय?

वितरित व्हॅलिडेटर तंत्रज्ञान (DVT) हा प्रमाणक सुरक्षेचा एक दृष्टिकोन आहे जो की व्यवस्थापन आणि स्वाक्षरी करण्याच्या जबाबदाऱ्या अनेक पक्षांमध्ये वितरीत करतो, ज्यामुळे बिघाडाचे एकच कारण (single points of failure) कमी होते आणि प्रमाणकाची लवचिकता वाढते.

DVT प्रमाणक सुरक्षित करण्यासाठी वापरली जाणारी खाजगी की "क्लस्टर" मध्ये आयोजित केलेल्या अनेक संगणकांवर विभागून की व्यवस्थापन आणि स्वाक्षरी करण्याचे कार्य वितरीत करते. असे केल्याने क्लस्टरमधील काही नोड्स ऑफलाइन गेले तरीही प्रमाणक नोड सक्रिय राहतो, कारण आवश्यक प्रमाणीकरण कार्य प्रत्येक क्लस्टरमधील मशिन्सच्या उपसंचाद्वारे केले जाऊ शकते. हे वितरण बिघाडाचे एकच कारण कमी करते, ज्यामुळे प्रमाणक अधिक मजबूत होतो. DVT च्या स्वाक्षरी वितरणाचा अतिरिक्त फायदा असा आहे की यामुळे हल्लेखोरांना की मिळवणे खूप कठीण जाते, कारण ती कोणत्याही एका मशीनवर पूर्णपणे संग्रहित केलेली नसते.

DVT हा स्टेक करण्याचा वेगळा मार्ग नाही. हा सॉफ्टवेअरचा एक स्तर आहे जो कोणताही स्टेकिंग सेटअप वापरू शकतो:

• सोलो स्टेकिंग करणारे एकत्र येऊन प्रमाणक चालवू शकतात, किंवा एखादा वैयक्तिक सोलो स्टेकिंग करणारा त्यांच्या सोलो स्टेकिंग सेटअपमध्ये लवचिकता जोडण्यासाठी DVT वापरू शकतो.
• स्टेकिंग सेवा आणि स्टेकिंग पूल्स त्यांच्या स्टेकिंग पायाभूत सुविधांमध्ये लवचिकता आणि मजबुती आणण्यासाठी, किंवा अनेक स्वतंत्र ऑपरेटर्समध्ये प्रमाणक ऑपरेशन्स वितरीत करण्यासाठी DVT वापरू शकतात.

आपल्याला DVT ची आवश्यकता का आहे?

सुरक्षा

प्रमाणक दोन सार्वजनिक-खाजगी की जोड्या तयार करतात: एकमत प्रक्रियेत सहभागी होण्यासाठी प्रमाणक की आणि निधीमध्ये प्रवेश करण्यासाठी रक्कम काढण्याची की. प्रमाणक रक्कम काढण्याच्या की कोल्ड स्टोरेजमध्ये सुरक्षित करू शकतात, परंतु प्रमाणकाला चोवीस तास नेमून दिलेली कर्तव्ये, जसे की साक्षांकन (attestations) आणि ब्लॉक प्रस्ताव, यांवर स्वाक्षरी करण्यासाठी प्रमाणक खाजगी की 24/7 ऑनलाइन असणे आवश्यक आहे. की ऑनलाइन ठेवल्याने ती चोरीला जाण्याचा धोका असतो, आणि DVT हा धोका मर्यादित करते: केवळ की चे भाग (key shares) ऑनलाइन असतात, संपूर्ण की कधीही नसते.

जर प्रमाणकाची खाजगी की धोक्यात आली, तर हल्लेखोर प्रमाणकावर नियंत्रण मिळवू शकतो, ज्यामुळे स्लॅशिंग होऊ शकते किंवा स्टेक करणाऱ्याचे ETH गमावले जाऊ शकते. DVT हा धोका कमी करते. DVT सह, मूळ, संपूर्ण प्रमाणक की एन्क्रिप्ट केली जाते आणि की च्या भागांमध्ये (key shares) विभागली जाते. हे की चे भाग ऑनलाइन राहतात, जे प्रमाणक एकत्र चालवणाऱ्या अनेक नोड्समध्ये वितरीत केले जातात, तर संपूर्ण 'मास्टर' की सुरक्षितपणे ऑफलाइन राहते. हे वितरण शक्य आहे कारण इथेरियम प्रमाणक BLS स्वाक्षऱ्या वापरतात ज्या एकत्रित (additive) असतात, याचा अर्थ त्यांच्या घटक भागांची बेरीज करून संपूर्ण की पुन्हा तयार केली जाऊ शकते. की च्या भागांसह केलेल्या आंशिक स्वाक्षऱ्या एकत्र होऊन एक स्वाक्षरी तयार होते जी संपूर्ण की साठी वैध असते, त्यामुळे दैनंदिन स्वाक्षरी करण्यासाठी संपूर्ण की ची कधीही आवश्यकता नसते. जेव्हा एखादे क्लस्टर वितरित की निर्मिती वापरून नवीन प्रमाणक की तयार करते, तेव्हा संपूर्ण खाजगी की कोणत्याही एका मशीनवर कधीही अस्तित्वात नसते.

बिघाडाचे कोणतेही एकच कारण नाही (No single points of failure)

जेव्हा एखादा प्रमाणक अनेक ऑपरेटर्स आणि अनेक मशिन्समध्ये विभागलेला असतो, तेव्हा तो ऑफलाइन न जाता वैयक्तिक हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर बिघाडांचा सामना करू शकतो. क्लस्टरमधील नोड्समध्ये विविध हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर कॉन्फिगरेशन वापरून बिघाडाचा धोका देखील कमी केला जाऊ शकतो. मल्टी-ऑपरेटर वितरण सिंगल-नोड प्रमाणक कॉन्फिगरेशनसाठी मूळतः उपलब्ध नसते; ते DVT मिडलवेअर स्तरातून येते.

जर क्लस्टरमधील मशीनचा एखादा घटक बंद पडला (उदाहरणार्थ, जर प्रमाणक क्लस्टरमध्ये 4 ऑपरेटर्स असतील आणि एक विशिष्ट क्लायंट वापरत असेल ज्यामध्ये बग असेल), तर इतर हे सुनिश्चित करू शकतात की प्रमाणक चालू राहील.

विकेंद्रीकरण

इथेरियमसाठी आदर्श परिस्थिती म्हणजे शक्य तितके स्वतंत्रपणे चालवले जाणारे प्रमाणक असणे. तथापि, काही स्टेकिंग प्रदाते खूप लोकप्रिय झाले आहेत आणि नेटवर्कवरील एकूण स्टेक केलेल्या ETH चा मोठा भाग त्यांच्याकडे आहे. DVT स्टेकचे विकेंद्रीकरण राखून या ऑपरेटर्सना अस्तित्वात राहण्याची परवानगी देऊ शकते. याचे कारण असे की प्रत्येक प्रमाणकासाठी की अनेक मशिन्सवर वितरीत केल्या जातात आणि प्रमाणकाला दुर्भावनापूर्ण बनण्यासाठी खूप मोठ्या संगनमताची आवश्यकता असते.

DVT शिवाय, स्टेकिंग प्रदात्यांसाठी त्यांच्या सर्व प्रमाणकांसाठी केवळ एक किंवा दोन क्लायंट कॉन्फिगरेशनला समर्थन देणे सोपे असते, ज्यामुळे क्लायंट बगचा प्रभाव वाढतो. DVT चा वापर अनेक क्लायंट कॉन्फिगरेशन आणि भिन्न हार्डवेअरमध्ये धोका वितरीत करण्यासाठी केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे विविधतेतून लवचिकता निर्माण होते.

DVT इथेरियमला खालील फायदे देते:

1. इथेरियमच्या प्रूफ-ऑफ-स्टेक (PoS) एकमताचे विकेंद्रीकरण
2. नेटवर्कची सक्रियता (liveness) सुनिश्चित करते
3. प्रमाणकाची फॉल्ट टॉलरन्स (दोष सहनशीलता) निर्माण करते
4. कमीत कमी विश्वासावर आधारित (Trust minimized) प्रमाणक कार्य
5. कमी केलेले स्लॅशिंग आणि डाउनटाइमचे धोके
6. विविधता सुधारते (क्लायंट, डेटा सेंटर, स्थान, नियमन इ.)
7. प्रमाणक की व्यवस्थापनाची वाढलेली सुरक्षा

DVT कसे कार्य करते?

DVT अंमलबजावणी सामान्यतः क्लस्टरमधील प्रत्येक मशीनवर सॉफ्टवेअरचा अतिरिक्त भाग म्हणून चालते. हे सॉफ्टवेअर मिडलवेअर म्हणून कार्य करते, जे नोडच्या प्रमाणक क्लायंट आणि त्याच्या सहमती क्लायंटच्या दरम्यान असते, जिथे ते क्लस्टरमधील इतर नोड्सशी समन्वय साधते जेणेकरून प्रमाणकाच्या कर्तव्यांवर एकत्रितपणे स्वाक्षरी केली जाते.

DVT सोल्यूशनमध्ये खालील घटक असतात:

• शामीरचे सिक्रेट शेअरिंग (Shamir's secret sharing) (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - प्रमाणक BLS की (नवीन टॅबमध्ये उघडते) वापरतात. प्रमाणकाची खाजगी की अनेक "की शेअर्स" मध्ये विभागली जाऊ शकते, आणि BLS स्वाक्षऱ्या एकत्रित (additive) असल्यामुळे, त्या की शेअर्ससह केलेल्या आंशिक स्वाक्षऱ्या एकाच स्वाक्षरीमध्ये एकत्र केल्या जाऊ शकतात जी संपूर्ण प्रमाणक की साठी वैध असते.
• थ्रेशोल्ड स्वाक्षरी योजना (Threshold signature scheme) (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - स्वाक्षरी करण्याच्या कर्तव्यांसाठी आवश्यक असलेल्या वैयक्तिक की शेअर्सची संख्या निर्धारित करते, उदा., 4 पैकी 3.
• वितरित की निर्मिती (Distributed key generation - DKG) (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - क्रिप्टोग्राफिक प्रक्रिया जी की शेअर्स तयार करते आणि विद्यमान किंवा नवीन प्रमाणक की चे शेअर्स क्लस्टरमधील नोड्सना वितरीत करण्यासाठी वापरली जाते.
• मल्टीपार्टी कॉम्प्युटेशन (MPC) (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - संपूर्ण प्रमाणक की मल्टीपार्टी कॉम्प्युटेशन वापरून गुप्तपणे तयार केली जाते. संपूर्ण की कोणत्याही वैयक्तिक ऑपरेटरला कधीही ज्ञात नसते—त्यांना फक्त त्यांचा स्वतःचा भाग (त्यांचा "शेअर") माहित असतो.
• सहमती प्रोटोकॉल (Consensus protocol) - सहमती प्रोटोकॉल एका नोडची ब्लॉक प्रस्तावक म्हणून निवड करतो. ते क्लस्टरमधील इतर नोड्ससह ब्लॉक सामायिक करतात, जे त्यांच्या की शेअर्सना एकत्रित स्वाक्षरीमध्ये जोडतात. जेव्हा पुरेसे की शेअर्स एकत्रित केले जातात, तेव्हा इथेरियमवर ब्लॉक प्रस्तावित केला जातो.

वितरित प्रमाणकांमध्ये अंगभूत फॉल्ट टॉलरन्स असतो आणि काही वैयक्तिक नोड्स ऑफलाइन गेले तरीही ते चालू राहू शकतात. प्रमाणक नोडचे क्लस्टर लवचिक असते जरी त्यातील काही नोड्स दुर्भावनापूर्ण किंवा आळशी असल्याचे निष्पन्न झाले तरीही.

उत्पादनात DVT

वितरित प्रमाणक आज मुख्यनेटवर सोलो, सेवा आणि एकत्रित स्टेकिंगमध्ये चालतात. यापैकी बहुतांश क्रियाकलाप दोन नेटवर्कवर होतात:

• Obol Charon विकसित करते, एक ओपन-सोर्स DVT मिडलवेअर क्लायंट जे मशिन्सच्या क्लस्टरला एकत्र प्रमाणक चालवण्याची परवानगी देते ("स्क्वॉड स्टेकिंग"). गट वितरित की निर्मिती करतात आणि Obol च्या DV Launchpad (नवीन टॅबमध्ये उघडते) द्वारे त्यांचे क्लस्टर कॉन्फिगर करतात. Obol क्लस्टर्सचा वापर उत्पादनात स्टेकिंग प्रोटोकॉल्स आणि स्टेकिंग सेवा द्वारे केला जातो, ज्यामध्ये लिडोचे Simple DVT मॉड्यूल आणि EtherFi चा Operation Solo Staker प्रोग्राम समाविष्ट आहे, जो होम ऑपरेटर्सना फॉल्ट-टॉलरंट क्लस्टर्समध्ये समाविष्ट करतो.
• SSV Network हे स्वतंत्र नोड ऑपरेटर्सचे एक परवानगीमुक्त नेटवर्क आहे. प्रमाणक की की शेअर्समध्ये विभागली जाते आणि निवडलेल्या ऑपरेटर्सच्या संचाला वितरीत केली जाते, जे प्रमाणकाची कर्तव्ये एकत्रितपणे पार पाडतात; कोणताही एक ऑपरेटर कधीही संपूर्ण की ठेवत नाही. स्टेकिंग सेवा आणि पूल्स SSV वर मोठे प्रमाणक संच चालवतात, आणि Obol प्रमाणेच, ते लिडोच्या Simple DVT मॉड्यूलद्वारे वापरले जाते.

DVT चे उपयोग (Use cases)

DVT चे व्यापक स्टेकिंग उद्योगावर महत्त्वपूर्ण परिणाम आहेत:

सोलो स्टेकिंग करणारे

DVT स्क्वॉड स्टेकिंग सक्षम करते: लोकांचा एक छोटा गट, जसे की मित्र, समुदाय सदस्य, किंवा लाँचपॅडद्वारे समन्वयित अनोळखी लोक, त्यांच्या स्वतःच्या मशिन्सवर एकत्रितपणे एकच प्रमाणक चालवतात. प्रमाणकाला त्याची कर्तव्ये पार पाडण्यासाठी गटाचा एक थ्रेशोल्ड (उदाहरणार्थ, 4 पैकी 3) ऑनलाइन असणे आवश्यक आहे, त्यामुळे कोणत्याही एका सदस्याचा डाउनटाइम, हार्डवेअर बिघाड किंवा चूक प्रमाणकाला ऑफलाइन करत नाही. जेव्हा वितरित की निर्मितीसह की तयार केली जाते, तेव्हा कोणताही सदस्य कधीही संपूर्ण स्वाक्षरी की ठेवत नाही.

DVT तुम्हाला तुमची प्रमाणक की रिमोट नोड्सवर वितरीत करण्याची परवानगी देऊन नॉन-कस्टोडिअल स्टेकिंग देखील सक्षम करते, तर संपूर्ण की पूर्णपणे ऑफलाइन ठेवते. याचा अर्थ स्टेक करणाऱ्यांना स्वतःचे हार्डवेअर चालवण्याची आवश्यकता नसते, आणि की शेअर्स वितरीत केल्याने संभाव्य हॅक्सपासून संरक्षण होण्यास मदत होते.

सेवा म्हणून स्टेकिंग (SaaS)

अनेक प्रमाणकांचे व्यवस्थापन करणारे ऑपरेटर्स (जसे की स्टेकिंग पूल्स आणि संस्थात्मक स्टेकर्स) त्यांचा धोका कमी करण्यासाठी DVT वापरू शकतात. त्यांच्या पायाभूत सुविधांचे वितरण करून, ते त्यांच्या ऑपरेशन्समध्ये रिडंडन्सी (redundancy) जोडू शकतात आणि ते वापरत असलेल्या हार्डवेअरच्या प्रकारांमध्ये विविधता आणू शकतात.

DVT अनेक नोड्समध्ये की व्यवस्थापनाची जबाबदारी सामायिक करते, याचा अर्थ काही ऑपरेशनल खर्च देखील सामायिक केले जाऊ शकतात. DVT स्टेकिंग प्रदात्यांसाठी ऑपरेशनल धोका आणि विमा खर्च देखील कमी करू शकते.

स्टेकिंग पूल्स

प्रमाणक सेटअपच्या मानकांमुळे, स्टेकिंग पूल्स आणि लिक्विड स्टेकिंग प्रदात्यांना ऐतिहासिकदृष्ट्या प्रत्येक वैयक्तिक ऑपरेटरवर महत्त्वपूर्ण विश्वास ठेवावा लागत असे, कारण नफा आणि तोटा संपूर्ण पूलमध्ये सामायिक केला जातो. ते स्वाक्षरी की सुरक्षित ठेवण्यासाठी ऑपरेटर्सवर देखील अवलंबून होते कारण, DVT येईपर्यंत, त्यांच्याकडे दुसरा कोणताही पर्याय नव्हता.

जरी पारंपारिकपणे अनेक ऑपरेटर्समध्ये स्टेक वितरीत करून धोका कमी करण्याचे प्रयत्न केले जात असले तरी, प्रत्येक ऑपरेटर अद्याप स्वतंत्रपणे महत्त्वपूर्ण स्टेक व्यवस्थापित करतो. एकाच ऑपरेटरवर अवलंबून राहिल्यास जर त्यांची कामगिरी खराब झाली, डाउनटाइम आला, त्यांची सुरक्षा धोक्यात आली किंवा त्यांनी दुर्भावनापूर्ण कृत्य केले तर मोठे धोके निर्माण होतात.

DVT चा फायदा घेऊन, प्रत्येक वैयक्तिक ऑपरेटरकडून आवश्यक असलेला विश्वास कमी केला जाऊ शकतो. पूल्स ऑपरेटर्सना प्रमाणक की च्या कस्टडीची आवश्यकता नसताना स्टेक ठेवण्यास सक्षम करू शकतात (कारण केवळ की शेअर्स वापरले जातात). हे व्यवस्थापित स्टेक अधिक ऑपरेटर्समध्ये वितरीत करण्यास देखील अनुमती देते (उदा., 1000 प्रमाणकांचे व्यवस्थापन करणाऱ्या एकाच ऑपरेटरऐवजी, DVT त्या प्रमाणकांना अनेक ऑपरेटर्सद्वारे एकत्रितपणे चालवण्यास सक्षम करते). विविध ऑपरेटर कॉन्फिगरेशन हे सुनिश्चित करण्यात मदत करतात की जर एक ऑपरेटर बंद पडला, तरीही इतर साक्षांकन (attest) करण्यास सक्षम असतील. परिणामी रिडंडन्सी आणि विविधीकरणामुळे चांगली कामगिरी आणि लवचिकता मिळू शकते, तसेच बक्षिसे जास्तीत जास्त मिळवता येतात.

सिंगल-ऑपरेटर विश्वास कमी करण्याचा आणखी एक फायदा असा आहे की स्टेकिंग पूल्स अधिक मुक्त आणि परवानगीमुक्त ऑपरेटर सहभागास अनुमती देऊ शकतात. काही स्टेकिंग पूल्स आज उत्पादनात असे करतात. मल्टी-ऑपरेटर DVT क्लस्टर्स प्रोटोकॉल्सना होम स्टेकर्स आणि लहान ऑपरेटर्सना मोठ्या व्यावसायिक ऑपरेटर्ससोबत जोडण्याची परवानगी देतात, क्युरेटेड आणि परवानगीमुक्त ऑपरेटर संचांना एकत्र करतात.

DVT वापरण्याचे संभाव्य तोटे

• अतिरिक्त घटक - DVT नोड सादर केल्याने आणखी एक भाग जोडला जातो जो शक्यतो सदोष किंवा असुरक्षित असू शकतो. हे DVT सॉफ्टवेअरच्या अनेक अंमलबजावणी करून कमी केले जाते, जसे एकमत आणि अंमलबजावणी स्तरांसाठी अनेक क्लायंट आहेत.
• ऑपरेशनल खर्च - DVT प्रमाणकाला अनेक पक्षांमध्ये वितरीत करत असल्याने, केवळ एका नोडऐवजी ऑपरेशनसाठी अधिक नोड्स आवश्यक असतात, ज्यामुळे ऑपरेटिंग खर्च वाढतो.
• संभाव्य वाढलेली लेटन्सी (latency) - DVT प्रमाणक चालवणाऱ्या अनेक नोड्समध्ये एकमत साध्य करण्यासाठी सहमती प्रोटोकॉल वापरत असल्याने, यामुळे संभाव्यतः लेटन्सी वाढू शकते.

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

पुढील वाचन

• इथेरियम वितरित व्हॅलिडेटर तंत्रज्ञान (DVT) - संपूर्ण परिचय (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - Cyfrin
• DVT म्हणजे काय आणि ते इथेरियमवरील स्टेकिंग कसे सुधारते? (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - Obol
• इथेरियम वितरित प्रमाणक तपशील (उच्च स्तर) (नवीन टॅबमध्ये उघडते)
• इथेरियम वितरित प्रमाणक तांत्रिक तपशील (नवीन टॅबमध्ये उघडते)
• Obol दस्तऐवजीकरण (नवीन टॅबमध्ये उघडते)
• SSV Network दस्तऐवजीकरण (नवीन टॅबमध्ये उघडते)
• लिडो Simple DVT मॉड्यूल (नवीन टॅबमध्ये उघडते)
• शामीर सिक्रेट शेअरिंग डेमो ॲप (नवीन टॅबमध्ये उघडते)