Sau sự kiện The Merge, Ethereum chính thức chuyển từ mô hình đồng thuận PoW (Proof-of-work) sang PoS (Proof-of-Stake) với mục tiêu Ethereum sẽ trở thành 1 blockchain ít tiêu tốn năng lượng.
Tuy nhiên, ngay sau khi chuyển sang cơ chế đồng thuận PoS mới, Ethereum phải đối mặt với một số vấn đề:
Nguy cơ phá vỡ tính phi tập trung của mạng lưới: Khi Ethereum chính thức chuyển sang cơ chế đồng thuận dựa trên bằng chứng cổ phần (PoS), vấn đề về tập trung cổ phần sẽ là một rào cản lớn cho lòng tin của người dùng mạng lưới. Bởi vì để có thể trở thành trở thành 1 validator trên mạng lưới Ethereum, người dùng cần yêu cầu đặt cược tối thiểu 32 ETH. Đây không phải là một con số nhỏ đối với các cá nhân muốn gia nhập mạng lưới. Nên hầu hết, mọi người sẽ có xu hướng sử dụng các giải pháp đặt cược lưu ký từ một số nền tảng, điều này dẫn đến khả năng phần lớn số lượng ETH sẽ có thể nằm trong tay của một số cá nhân hoặc doanh nghiệp lớn, đi ngược lại bản chất phi tập trung cốt lõi của blockchain.
Validator sẽ phải đối mặt với 2 rủi ro lớn:
- Thứ nhất, khi validator chạy trình xác thực đơn lẻ của riêng mình, họ sẽ cần phải có trách nhiệm bảo vệ khoá riêng của mình. Nếu validator làm mất khoá riêng của mình hoặc bị đánh cắp khoá riêng, điều này sẽ khiến validator mất đi quyền kiểm soát tài sản của mình. Điều này đặc biệt đáng lo ngại khi mà validators cần phải đặt cược tối thiểu 32 ETH để trở thành một validator trên mạng lưới Ethereum.
- Thứ hai, validators cũng sẽ phải đối mặt với rủi ro của lỗi node. Trường hợp này có thể xảy ra nếu validator gặp lỗi phần mềm ứng dụng khách của trình xác thực hoặc kết nối Internet yếu khiến nút trình xác thực bị ngoại tuyến. Việc này có thể dẫn đến các hình phạt nghiêm trọng, cắt giảm một phần phần thưởng đặt cược của validator. Do đó, validators cần phải đảm bảo rằng họ đang sử dụng phần mềm ứng dụng khách đáng tin cậy và có kết nối Internet ổn định để đảm bảo rằng họ có thể thực hiện nhiệm vụ của mình một cách hiệu quả.
1. Distributed Validator Technology (DVT) là gì?
Distributed Validator Technology (DVT) được gọi là Công nghệ trình xác thực phân tán. Trình xác thực hiện tại có một điểm lỗi duy nhất. Chỉ có một ứng dụng khách mà trình xác thực có thể chạy và ký tin nhắn bất cứ lúc nào. Nếu hai trình xác thực có cùng khóa riêng tư ký các thông báo xung đột thì trình xác nhận sẽ bị dính “slash”.
Để giải quyết những vấn đề trên của Ethereum, Công nghệ trình xác thực phân tán DVT được ra đời. DVT giúp phân tán trách nhiệm xác thực trên nhiều validator thay vì chỉ có một điểm lỗi duy nhất. Bằng cách sử dụng DVT, validator có thể sử dụng nhiều ứng dụng khách để chạy trình xác thực và ký tin nhắn, từ đó giảm thiểu nguy cơ bị xung đột và mất phần thưởng do "slash".
2. Giải pháp của DVT
DVT được coi như một ví đa chữ ký để chạy một nút xác thực. Điểm mạnh của DVT là giảm thiểu rủi ro staking và giảm ngưỡng tài chính cần thiết để stake trên mạng đáng kể từ 32 ETH xuống một con số thấp hơn nhiều. Thay vì một validator chỉ có thể chạy một node xác thực trên mạng lưới như hiện tại, công nghệ trình xác thực phân tác DVT có phép các node có thể cộng tác hoạt động cùng nhau dưới dạng “cluster of nodes” - cụm node. Các validator có thể phối hợp cùng nhau xác thực ký và xử lý các giao dịch ngay cả khi validator khác gặp vấn đề ngoại tuyến hay lỗi trong quá trình xác thực.
Cơ chế hoạt động
- Để DVT hoạt động, trước tiên chúng ta cần chia khóa trình xác thực riêng tư thành nhiều phần khi họ là những người tham gia trong nhóm đồng thuận, bằng cách sử dụng Tạo khóa phân tán. Quy trình mã hóa này cho phép nhiều bên chỉ nắm giữ một phần của khóa riêng để không thành viên nào trong nhóm biết được khóa riêng hoàn chỉnh. Điều này ngăn chặn bất kỳ thành viên độc hại nào ký tin nhắn một mình và kiểm soát nút trình xác thực. Chính vì vậy, việc chạy validator theo cụm node sẽ giúp cải thiện hiệu quả hoạt động, giảm thiểu rủi ro dính slash (bị trừ phần tiền đã stake do không đảm bảo được chất lượng công việc) của validator. Đồng thời giảm thiểu rào cản tiếp cận gia nhập mạng lưới của các validator cá nhân nhỏ lẻ.
- Ngoài ra, DVT còn sử dụng Shamir's Secret Sharing: Là một thuật toán cho phép tái tạo lại khoá riêng mà không cần yêu cầu kiến thức về mọi khoá chia sẻ. Nếu một node ngoại tuyến hoặc có dấu hiệu của hoạt động gây hại, các node khác vẫn có thể tạo lại khoá riêng và ký thông báo, để tránh bị slash nặng.
- Bên cạnh đó, DVT cũng sử dụng công nghệ “Multi-party Computation”: Tính toán đa bên, cho phép các validator ký tin nhắn và thực hiện tính toán mà không cần xây dựng lại khoá riêng hoàn chỉnh trên một thiết bị. Điều này giúp loại bỏ rủi ro tập trung khoá riêng, duy trì tính phân cấp của thiết lập trình xác thực.
- Istanbul Byzantine Fault Tolerance: Thuật toán chịu lỗi Byzantine Byzantine (IBFT) sử dụng trong DVT được thiết lập để thiết lập sự đồng thuận trên một khối bằng cách chỉ định một nút Beacon làm nút dẫn đầu. Người lãnh đạo đề xuất khối cho các nút Beacon khác và nếu hơn 66% trong số họ chấp thuận thì khối đó sẽ được thêm vào chuỗi khối. Nếu người lãnh đạo được chỉ định ngoại tuyến hoặc bị xâm phạm, IBFT sẽ chỉ định lại vai trò cho một nút DVT Beacon khác trong vòng 12 giây.
3. Các dự án đang sử dụng công nghệ Trình xác thực phân tán DVT hiện nay?
Mọi người có thể tham khảo:
Obol Network: https://twitter.com/ObolNetwork
Diva Labs: https://twitter.com/divalabs
SSV Network: https://twitter.com/ssv_network
4. Kết luận
Với bối cảnh hiện tại sau khi ETH The Merge thành công, Công nghệ trình xác thực phân tán DVT có thể xem là một trong những công nghệ đi đầu giải quyết được vấn đề tập trung hoá của Ethereum đồng thời cũng cải thiện được hiệu quả hoạt động, giảm bớt rào cản gia nhập và rủi ro của validators trong quá trình hỗ trợ xác thực mạng lưới.
Tuy nhiên, độ phức tạp khi sử dụng DVT để tham gia vào quá trình xử lý mạng lưới chắc chắn cũng tăng lên khá nhiều. Và để xác thực được bất kì giao dịch nào phát sinh trên nền tảng cần sự đồng thuận và chữ ký của các validators trong cụm node cũng sẽ có thể dẫn đến độ trễ.
Các dự án phát triển công nghệ này ở thời điểm hiện tại chưa quá nhiều, nhưng tiềm năng tăng trưởng và nhu cầu sử dụng sẽ khá cao trong tương lai khi Ethereum ngày càng phát triển hơn.
Đọc thêm:
The Merge là gì? 4 giai đoạn tiếp theo sau The Merger của Ethereum
