分散化におけるイーサリアムの分布式バリデータ技術の重要な役割

イーサリアムは、分散化を実現するためにスケーラビリティの向上に取り組んでいます。この過程で、モジュール化ブロックチェーンアプローチが主流になりつつあり、ブロックチェーンを実行層、データ層、コンセンサス層に分けています。実行層に関しては、optimisticやZK rollupなどの技術が大きな進歩を遂げています。現在の研究の焦点はデータ層に移っており、データ可用性サンプリングなどの革新的な方法がこの分野の発展を促進しています。

コンセンサス層はブロックチェーンの重要な構成要素であり、コンセンサスメカニズムとそのスケーラビリティを含みます。2022年9月15日にビーコーチェーンが始動して以来、イーサリアムはプルーフ・オブ・ワークネットワークからプルーフ・オブ・ステークネットワークに移行しました。バリデーターの数は40万人から60万人近くに増加しました。現在の目標は、イーサリアムのステーキングをより分散化、スケーラブル、シンプル、安全にし、独立したステーキング者にとってよりフレンドリーにすることです。分散型バリデーター技術(DVT)は、このプロセスにおいて重要な役割を果たしています。

! DVTはイーサリアムの分散化においてどのように重要な役割を果たしていますか?

イーサリアム質権エコシステム

DVTの意義を探る前に、現在のイーサリアムのステーキングアーキテクチャを理解することが必要です。ステーキングシステムの核心はビーコンサインであり、これが検証プロセスを調整し、新しいブロックを生成します。システムには、2種類のETH2クライアントソフトウェアも含まれています。コンセンサスクライアントは取引の検証と処理を担当し、実行クライアントはスマートコントラクトの実行を担当します。

ノードオペレーターは、ハードウェア、ソフトウェア、ネットワーク接続を含む、ネットワーク参加に必要なインフラストラクチャを運営する責任があります。彼らはETH2クライアントを維持し、ノードが正常に動作することを確認します。バリデーターまたはサービスプロバイダーは、イーサリアムの保有者に便利なステーキングサービスを提供し、プライベートキー管理やノード運営などの複雑な問題を処理します。個人は独立したステーキング者になることも選択でき、必要なソフトウェアとハードウェアを直接運営します。

しかし、現在のアーキテクチャには単一障害のリスクがあり、分散化の程度が不十分です。クライアントの多様性が不足していること、秘密鍵の不適切な保管、またはノードオペレーターの故障などの問題が資金の損失を引き起こす可能性があります。これこそがDVTが重要な役割を果たすことができる場所です。

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DVTの仕組み

DVTは、複数のマシンでバリデーターを実行することを許可しており、主に以下の技術によって実現されています:

1. 分散化鍵生成(DKG):参加者が協力して秘密鍵を生成し、単一のメンバーが完全な鍵にアクセスする必要はありません。

2. 秘密鍵の分割ストレージ: プライベートキーを複数のノードに分割して保存し、安全性を向上させる。

3. 閾値署名: 指定された数の検証者が協力して取引に署名することを要求し、単独の検証者による署名を防ぎます。

4. ノード間の調整: SSVネットワークは、ノード間で署名合意を達成するために、バイザンチンフォールトトレランス(BFT)プロトコルを採用しています。

5. インフラ共有: ユーザーは異なる地理的位置、データセンター、クライアント実装のノードオペレーターを柔軟に選択できます。

6. ミドルウェア: Obol networkのCharonは、ビーコンクライアントとバリデータークライアントの間の仲介役を果たし、署名を集約します。

これらの技術を統合することにより、DVTはイーサリアムのバリデーターエコシステムの安全性、分散化、効率を強化しました。

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DVTの受益者

DVTは、ステーキングエコシステムのほぼすべての参加者に利益をもたらしました:

1. 流動性ステーキングプールは、複数のオペレーター間でバリデーターを共有することで、単一障害点のリスクを低減します。

2. 独立したステーカーは、ネットワークや電力の中断の影響を軽減できます。

3. 機関のステーキング製品は、運営コストとハードウェアコストを削減でき、保険料を削減する可能性があります。

4. セキュリティと効率を向上させることにより、DVTは全体的にステーキング者の信頼を高めました。

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DVTの価値提案

DVTはETHのステーキングに多方面の価値をもたらしました:

1. ノードの故障リスクを低減する
2. 鍵の安全性を高める
3. クライアントの多様性を増やす
4. 非アクティブ罰則の削減
5. ステーキング者の信頼を高める

しかし、DVTはETHの分散化、スケーラビリティ、安全性のビジョンを実現するための一部に過ぎません。流動性ステーキングプールのような他の技術やソリューションと組み合わせる必要があります。これにより、参加のハードルが下がり、ノードオペレーターの担保要件が低下し、共謀リスクが減少し、安全な鍵の保管や冗長ノードによってさらなる安全性が向上します。

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今後の課題

DVTの見通しは広いですが、いくつかの課題に直面しています:

1. システムの複雑性の増加：複数のノードの調整がシステムの複雑性を増加させました。

2. コンセンサス機構のスケーラビリティの制限：BFTプロトコルは通常、限られた数のノードしか処理できません。

3. 取引の遅延の増加: マルチノード署名は処理の遅延を引き起こす可能性があります。

4. ノードの冗長性の需要の増加: ノードオペレーターのコストが増加する可能性があります。

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まとめ

DVTは、ステーキングエコシステムにおける重要な進歩を示し、ステーキングにより安全で柔軟かつ分散化されたインフラを提供します。それはステーキングの状況を変える可能性があり、未来のイーサリアムステーキングの重要な参加者となるでしょう。いくつかの課題に直面しているものの、DVTは依然としてブロックチェーン技術の発展を促進し、より広範なブロックチェーンコミュニティに新たな機会を創出することが期待されています。

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