分布式验证者技术 (DVT) 是一种保障验证者安全的方法，它将密钥管理和签名职责分散给多方，以减少单点故障并提高验证者的弹性。
它通过将用于保护验证者的私钥拆分到组成“集群”的多台计算机上来实现这一点。这样做的好处是，攻击者很难获取密钥，因为完整的密钥并没有存储在任何一台机器上。它还允许部分节点离线，因为必要的签名可以由每个集群中的一部分机器完成。这减少了网络中的单点故障，并使整个验证者集更加健壮。
为什么我们需要 DVT？
安全性
验证者生成两对公私钥对：用于参与共识的验证者密钥和用于访问资金的提款密钥。虽然验证者可以将提款密钥安全地保存在冷存储中，但验证者私钥必须全天候在线。如果验证者私钥被泄露，攻击者就可以控制该验证者，这可能会导致罚没或质押者的 ETH 丢失。DVT 可以帮助降低这种风险。具体方式如下：
通过使用 DVT，质押者可以在参与质押的同时将验证者私钥保存在冷存储中。这是通过加密原始的完整验证者密钥，然后将其拆分为密钥份额来实现的。这些密钥份额在线存在，并分布到多个节点，从而实现验证者的分布式运行。这之所以可行，是因为 以太坊 验证者使用具有可加性的 BLS 签名，这意味着可以通过将各个组成部分相加来重构完整的密钥。这使得质押者能够将完整的原始“主”验证者密钥安全地保持离线状态。
无单点故障
当一个验证者被分配给多个运营商和多台机器时，它可以承受个别硬件和软件故障而不会离线。通过在集群中的节点上使用不同的硬件和软件配置，也可以降低故障风险。这种弹性是单节点验证者配置所不具备的——它来源于 DVT 层。
如果集群中某台机器的一个组件发生故障（例如，如果一个验证者集群中有四个运营商，其中一个使用的特定客户端存在漏洞），其他运营商将确保验证者继续运行。
去中心化
以太坊的理想情况是拥有尽可能多独立运行的验证者。然而，少数几家质押提供商变得非常受欢迎，占据了网络上质押 ETH 总量的很大一部分。DVT 允许这些运营商存在，同时保持质押的去中心化。这是因为每个验证者的密钥分布在多台机器上，验证者要作恶需要更大规模的串谋。
如果没有 DVT，质押提供商更容易为其所有验证者仅支持一两种客户端配置，从而增加了客户端漏洞的影响。DVT 可用于将风险分散到多种客户端配置和不同的硬件上，通过多样性创造弹性。
DVT 为以太坊提供以下好处：
- 以太坊权益证明 (PoS) 共识的去中心化
- 确保网络的活跃度
- 创造验证者的容错能力
- 信任最小化的验证者运行
- 最小化罚没和停机风险
- 提高多样性（客户端、数据中心、地理位置、监管等）
- 增强验证者密钥管理的安全性
DVT 是如何工作的？
DVT 解决方案包含以下组件：
- 沙米尔密钥分享 (Shamir's secret sharing) (opens in a new tab) - 验证者使用 BLS 密钥 (opens in a new tab)。单独的 BLS“密钥份额”可以组合成一个单一的聚合密钥（签名）。在 DVT 中，验证者的私钥是集群中每个运营商的组合 BLS 签名。
- 门限签名方案 (Threshold signature scheme) (opens in a new tab) - 决定执行签名职责所需的单独密钥份额数量，例如 4 个中的 3 个。
- 分布式密钥生成 (DKG) (opens in a new tab) - 生成密钥份额的密码学过程，用于将现有或新验证者密钥的份额分发给集群中的节点。
- 多方计算 (MPC) (opens in a new tab) - 完整的验证者密钥是使用多方计算秘密生成的。任何单个运营商都永远不知道完整的密钥——他们只知道属于自己的那部分（他们的“份额”）。
- 共识协议 - 共识协议选择一个节点作为区块提议者。他们与集群中的其他节点共享该区块，其他节点将他们的密钥份额添加到聚合签名中。当聚合了足够的密钥份额时，该区块就会在以太坊上被提议。
分布式验证者具有内置的容错能力，即使部分个别节点离线也能继续运行。这意味着即使集群中的某些节点被证明是恶意的或怠工的，集群也具有弹性。
DVT 用例
DVT 对更广泛的质押行业具有重大意义：
独立质押者
DVT 还支持非托管质押，允许你将验证者密钥分布在远程节点上，同时将完整的密钥完全保持离线状态。这意味着家庭质押者不一定需要购买硬件，而分发密钥份额有助于增强他们抵御潜在黑客攻击的能力。
质押即服务 (SaaS)
管理许多验证者的运营商（如质押池和机构质押者）可以使用 DVT 来降低风险。通过分布式部署基础设施，他们可以为运营增加冗余，并使所使用的硬件类型多样化。
DVT 在多个节点之间分担密钥管理的责任，这意味着一些运营成本也可以被分担。DVT 还可以降低质押提供商的运营风险和保险成本。
质押池
由于标准的验证者设置，质押池和流动性质押提供商被迫承担不同程度的单运营商信任风险，因为收益和损失在整个池中是社会化的。他们还依赖运营商来保护签名密钥，因为到目前为止，他们没有其他选择。
尽管传统上人们努力通过将质押分配给多个运营商来分散风险，但每个运营商仍然独立管理着大量的质押。如果单个运营商表现不佳、遇到停机、被攻破或采取恶意行动，依赖他们将带来巨大的风险。
通过利用 DVT，对运营商的信任需求显著降低。质押池可以使运营商在不需要托管验证者密钥的情况下持有质押（因为只使用了密钥份额）。它还允许将管理的质押分配给更多的运营商（例如，DVT 允许这些验证者由多个运营商共同运行，而不是由单个运营商管理 1000 个验证者）。多样化的运营商配置将确保如果一个运营商宕机，其他运营商仍然能够进行证明。这带来了冗余和多样化，从而带来更好的性能和弹性，同时最大化奖励。
最小化单运营商信任的另一个好处是，质押池可以允许更开放和无需许可的运营商参与。通过这样做，服务提供商可以降低风险，并通过使用精选和无需许可的运营商集合来支持以太坊去中心化，例如，将家庭或较小的质押者与较大的质押者配对。
使用 DVT 的潜在缺点
- 额外的组件 - 引入 DVT 节点增加了一个可能出现故障或漏洞的环节。缓解这种情况的一种方法是努力实现 DVT 节点的多种实现，即多个 DVT 客户端（类似于共识层和执行层有多个客户端）。
- 运营成本 - 由于 DVT 将验证者分布在多方之间，因此运行需要更多节点而不是单个节点，这增加了运营成本。
- 可能增加的延迟 - 由于 DVT 利用共识协议在运行验证者的多个节点之间达成共识，它可能会引入增加的延迟。