هل لا تزال تقنية المدقق الموزع ذات صلة في عام 2024؟

"ماذا لو كانت السيطرة والت centralized مفاهيم معيبة أساسًا؟" اقترح ساتوشي ناكاموتو بشكل مثالي ذات مرة. "ماذا لو كانت الأمور في العالم الحقيقي تنجذب حتمًا نحو المركزية؟" جادل الفرق وراء ليدو و Geth Client بعد فترة طويلة من خلال جذب حشد من عشاق العملات المشفرة بشكل عضوي. 

اعتبارًا من أواخر نوفمبر 2024، تضع CoinGecko إجمالي عرض الإيثير عند 120 مليون ETH. يعكس هذا الرقم جميع الإيثير الذي تم سكّه، ناقصًا أي شيء تم حرقه. تحليلات Dune تخبرنا أن 28.34% من هذا، والذي يصل إلى 34,747,040 ETH، مُستثمر. من هذه النسبة 28.34%، تدير Lido 27.99%.

هذا المستوى من تركيز حصة المراهنة يثير مخاوف مشروعة بشأن أمان الشبكة وأدائها. قد يؤدي خلل محتمل أو هجوم على بروتوكول ليدو إلى تعطيل تأكيدات الكتل ويؤثر على شبكة الإيثيريوم بأكملها. كما أن كمية كبيرة من المدققين الذين يخرجون عن الخدمة قد تؤثر سلبًا على المكافآت وحتى المراهنات الأولية لمستخدميها. 

قدمت ليدو تقنية المدقق الموزع (DVT) من خلال بعض اللاعبين في السوق، مثل Obol, SSV, و اختبار SafeStake Pilot TestNet لتوزيع مفاتيح المدققين عبر عدة عقد، وتعزيز الأمان واللامركزية. ولكن بينما كانت البروتوكول يروج لـ DVT، من المهم الاعتراف بأن المفهوم هو نتيجة جهود جماعية من باحثين ومطورين مختلفين ضمن مجتمع الإيثيريوم بأكمله.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية عمل الإيثيريوم في الخلف لفهم لماذا تحتاج DVT وكيف تتعامل فعليًا مع تحدي المركزية في الممارسة العملية. 

فهم تقنية المدقق الموزع (DVT)

لماذا قد تهدد المدققون غير الموزعين على إيثريوم الشبكة

من حيث العمليات الآمنة على البلوكشين، ربما تعرف بالفعل كيف أن طرق أو بروتوكولات متميزة مثل إثبات الحصة (PoS)، وإثبات العمل (PoW)، إثبات السلطة (PoA)، إلخ، تخدم أغراضًا مشابهة ولكن في سياقات مختلفة. كونها مكونات من آلية الإجماع، فإنها تضمن أن المشاركين الصادقين والشرعيين فقط يمكنهم التحقق من المعاملات واقتراح الكتل وكسب المكافآت مقابل أداء واجباتهم. إثبات الحصة (PoS)، الذي تعمل به إيثريوم، هو أحد هذه البروتوكولات.

إنه وسيلة للمدققين لإظهار أنهم قد التزموا بشيء قيم للشبكة، والذي يمكن أن يخسروه إذا تصرفوا بشكل غير نزيه. في نسخة إيثريوم من إثبات الحصة، يقوم المدققون بإغلاق ETH في عقد ذكي. ثم يكونون مسؤولين عن التحقق من أن الكتل الجديدة على الشبكة صالحة وأحيانًا إنشاء ومشاركة كتل جديدة بأنفسهم. إذا حاول المدقق الغش، مثل اقتراح أكثر من كتلة واحدة عندما يجب أن يقترح واحدة فقط أو إرسال رسائل متضاربة، فإنهم يخاطرون بفقدان بعض أو كل ETH المودع لديهم. 

لكي يصبح المستخدم مدققًا، اعتبارًا من عام 2024، يحتاج إلى إيداع 32 ETH في عقد الإيداع وتشغيل ثلاثة أنواع من البرمجيات: عميل تنفيذ، عميل إجماع، وعميل مدقق. بعد إيداع ETH الخاص بهم، يدخلون في قائمة انتظار، تتحكم في مدى سرعة انضمام المدققين الجدد. بمجرد تفعيلهم، يتلقى المدققون كتل جديدة من مستخدمي إيثريوم الآخرين. يقومون بإعادة التحقق من المعاملات في تلك الكتل للتأكد من أن كل شيء صالح والتحقق من توقيع الكتلة. ثم، يرسل المدقق تصويتًا (يسمى شهادة) للموافقة على الكتلة عبر الشبكة، وعلى مر الزمن يتم اختيارهم عشوائيًا لاقتراح كتلة جديدة في فتحة معينة. ومع ذلك، فإن العشوائية تكون موزونة بناءً على مقدار ETH الذي قام المدقق بإيداعه. وهذا يعني أن المدققين الذين لديهم حصص أكبر لديهم احتمال أعلى للاختيار لإنتاج كتلة. 

المدققون الذين يتم اختيارهم لاقتراح كتلة جديدة يتلقون مكافأة مقابل إنشاءها وبثها بنجاح إلى الشبكة والتحقق والتصويت على الكتل المقترحة من قبل الآخرين. يتم تضمين رسوم المعاملات في مكافآت الكتل جنبًا إلى جنب مع المكافأة الأساسية لاقتراح والشهادة على الكتل — وهذه هي الطريقة التي تعمل بها إيثريوم بشكل أساسي. 

ومع ذلك، مع خدمات مثل ليدو، كوين بيس، بينانس، روكيت بول، رينزو، إيفرستيك، إلخ، التي تدير حصة كبيرة من ETH المودع، تظهر مشكلة نقطة الفشل الواحدة. إذا حدث شيء خاطئ مع ليدو أو مدققيها - مثل التوقف، أو أخطاء البرمجيات، أو هجوم إلكتروني - فقد يؤثر ذلك على جزء كبير من شبكة إيثريوم.

كيف تعمل المدققون الموزعون من الداخل

ألقِ نظرة سريعة على الشكل أعلاه. يمكنك رؤية عقدة المنارة، وهي جزء حيوي من آلية إجماع إثبات الحصة في إيثريوم. تقوم عقد المنارة بأداء مهام أساسية مثل إدارة سجلات المدققين، وتنسيق مقترحات الكتل، وضمان التزامن عبر الشبكة. ومع ذلك، فإن المدققين المتصلين بهذه العقد هم من يقومون بتنفيذ العمليات الحرجة مثل توقيع الشهادات واقتراح كتل جديدة.

إذا تمكن مهاجم من الوصول إلى المفتاح الخاص لمدقق، يمكنه استخدامه لتوقيع بيانات ضارة أو متناقضة أو انتحال شخصية المدقق. بمجرد بث توقيع إلى الشبكة، يصبح جزءًا غير قابل للتغيير من دفتر أستاذ إيثريوم. لا يمكن التراجع عن التوقيع المزدوج العرضي أو الضار ويؤدي إلى عقوبات قص، مما قد يتسبب في فقدان المدقق جزءًا أو كل ETH المودع لديه.

بينما توجد العديد من الثغرات، فإن إدارة المفاتيح الضعيفة غالبًا ما تكون نقطة الفشل الأكثر أهمية. للتخفيف من هذه المخاطر، يجب على المدققين اعتماد ممارسات أمان قوية: استخدام محافظ الأجهزة أو المناطق الآمنة لإدارة المفاتيح، وتنفيذ برامج تمنع التوقيع المزدوج أو تفرض فحوصات الأمان، والحفاظ على مفاتيح منفصلة للعقد الرئيسية والاحتياطية لتجنب التوقيع المزدوج العرضي، وتوزيع عمليات المدققين عبر إعدادات مستقلة بدلاً من الاعتماد على المدققين المركزيين أو تجمعات الحصة.

هذا يقودنا إلى جوهر ما نتحدث عنه اليوم: بنية إيثريوم أكثر مرونة تتضمن مدققين موزعين. 

عند النظر إلى مخطط العمارة بعناية، يمكنك أن تقول إن المدقق (V1-V4 مع مفاتيحها المقابلة) موزع. إليك السبب:

1. تشير المفاتيح (key₁، key₂، key₃، key₄) الموضحة في أسفل المخطط مع المدققين المقابلين (V1-V4) إلى أن مفتاح المدقق نفسه يتم تقسيمه وتوزيعه.

2. "SSV" في SSV1-SSV4 تعني "مدقق سري مشترك"، وهي تقنية مصممة خصيصًا لتوزيع مفاتيح المدققين عبر مشغلين متعددين.

3. تشير مجموعة التوقيع 3 من 4 في النهاية إلى أن قوة توقيع المدقق هي ما يتم توزيعه، مما يتطلب 3 من 4 أجزاء من مفتاح المدقق الموزع للتوقيع.

4. تعمل عقد البث كنقاط اتصال لشبكة الإيثريوم لكل جزء من المدقق الموزع وتساعد في مزامنة الشبكة.

ومع ذلك، تحدث السحر الحقيقي في المنتصف (طبقة الإجماع) - إنها مثل طاولة مستديرة حيث تجتمع جميع هذه المكونات لاتخاذ القرارات. ولكن إليك الجزء الذكي: النظام لا يحتاج إلى موافقة الجميع طوال الوقت. بدلاً من ذلك، يستخدم "مجموعة توقيع 3 من 4"، مما يعني أن أي ثلاثة من الأربعة مكونات تحتاج إلى الاتفاق ليكون القرار صالحًا. 

النتيجة النهائية هي مدقق Eth2 مرن للغاية يمكنه الاستمرار في العمل حتى إذا تعطلت جزء من النظام. إنه مثل وجود شبكة أمان تحت شبكة الأمان الخاصة بك - مما يضمن أن المدقق الخاص بك يستمر في العمل بسلاسة وأمان، بغض النظر عما يحدث.

كيف يقوم المدققون الموزعون بتوقيع الكتل المقترحة، والشهادات، وملخصات حالة سلسلة الكتل

في قلب DVT يكمن تقسيم السر السري لشامير، وهي طريقة تشفيرية تستخدم لتقسيم مفتاح خاص إلى عدة "مشاركات مفتاحية". يحتفظ كل مشغل مدقق في الشبكة بإحدى هذه المشاركات، ومعًا، يمكنهم إعادة بناء المفتاح الخاص الكامل من خلال نظام توقيع عتبة. يحدد هذا النظام عدد المشاركات الفردية المطلوبة لتوقيع كتلة - على سبيل المثال، قد تكون 3 من 4 مشاركات مفتاحية مطلوبة للتحقق من صحة واقتراح كتلة. وهذا يعني أنه حتى إذا كان أحد المشغلين أو اثنين غير متاحين أو تعرضوا للاختراق، يمكن للنظام أن يعمل بشكل آمن، طالما أن هناك عدد كافٍ من المشاركات لتشكيل توقيع صالح.

تُولد المشاركات المفتاحية نفسها من خلال توليد المفاتيح الموزعة (DKG)، وهي عملية تشفيرية تضمن توزيع هذه المشاركات على العقد في مجموعة المدققين بطريقة آمنة. لا يملك أي طرف واحد الوصول إلى المفتاح الكامل للمدقق؛ بدلاً من ذلك، يعرف كل مشغل فقط "مشاركته" الخاصة، مما يضمن أن يبقى المفتاح الكامل سريًا طوال عملية التحقق.

بمجرد توزيع المشاركات المفتاحية، يستخدم النظام الحساب متعدد الأطراف (MPC) لإنشاء المفتاح الكامل للمدقق في سرية. جمال MPC هو أن المفتاح الكامل لا يتم الكشف عنه بالكامل لأي مشغل أو عقدة فردية. 

تحدث الخطوة النهائية في عملية DVT من خلال بروتوكول الإجماع، الذي يكون مسؤولاً عن اختيار مقترح كتلة من مجموعة المدققين. بمجرد اختياره، يشارك المقترح الكتلة مع العقد الأخرى، التي تضيف بعد ذلك مشاركاتها المفتاحية إلى التوقيع المجمع. بمجرد جمع عدد كافٍ من المشاركات المفتاحية - كما تحدده نظام توقيع العتبة - يتم اقتراح الكتلة بنجاح على الإيثريوم.

Lido وطياري DVT الخاص بهم 

ولكن ماذا عن Lido؟ تبرز طياريهم مع مزودين مثل Obol وSSV وSafeStake إمكانيات DVT من حيث المرونة والشمولية، على الرغم من بعض التحديات. في أبريل 2024، اختبرت Lido DVT مع SafeStake على شبكة اختبار لسلسلة الكتل الإيثريوم، مصممة لمحاكاة الظروف الواقعية لأغراض الاختبار، Holesky. شمل الاختبار 17 مشاركًا عبر 13 دولة. استخدمت خمس مجموعات إعدادات متنوعة - خوادم معدنية عارية، وآلات منزلية، وخدمات سحابية. كانت هناك قيود ملحوظة تتمثل في عدم وجود توليد مفاتيح موزعة (DKG)، مما يزيد من الاعتماد على الثقة. 

عرضت تجربة SafeStake نتائج مختلطة. حقق المدققون وقت تشغيل مثير للإعجاب بنسبة 91.86%، مما يعكس موثوقية تشغيلية قوية. ومع ذلك، كانت فعالية الشهادة عند 71.56%، وتأخرت نسبة نجاح اقتراح الكتل عند 10.59% بسبب تكوينات خاطئة في إعداد MEV-Boost. تسلط هذه المقاييس الضوء على كل من نقاط القوة ومجالات التحسين في التخزين الموزع. تسبب تحديث برمجي في حدث تقليص، أثر على 15 مدققًا، مما يبرز الحاجة إلى إدارة أفضل للإصدارات. على الرغم من أن شبكة اختبار SafeStake أثبتت جدوى المفهوم، إلا أن هناك حاجة إلى تحسينات واختبارات إضافية قبل دمج شبكة اختبار Holesky التالية مع بروتوكول Lido. 

اعتبارًا من نهاية 2024، تمتلك Lido 136,000 ETH تعمل بنجاح على تقنية DVT الخاصة بها، وعلى الرغم من أن الإيثريوم يتطلب 32 ETH لتصبح مدققًا، فإن هذه التقنية تثبت قيمتها. إذا أو عندما تقرر فريق تطوير الإيثريوم خفض المتطلبات إلى 1 ETH لتصبح مدققًا، فقد تتغير الأمور.