Децентрализация наборов валидаторов Cosmos с помощью технологии DVT

6 min readApr 26, 2023

Привет, друзья

Как вы знаете мы участвовали в двух тестовых сетях OBOL, и обе они проходили в Goerli Ethereum. Теперь проект обратил свой взгляд в сторону всеми нами любимого Cosmos. Об этом сегодняшний материал.

Введение

Сегодня в Ethereum нет возможности использовать валидаторы в среде с высокой доступностью, не подвергая их риску. Это связано с тем, что каждый валидатор действует как единое целое со своим собственным закрытым ключом.

Неспособность валидаторов работать распределенно создает множество индивидуальных и системных рисков. По отдельности валидаторы могут легко отключиться (поскольку нет отказоустойчивости), рискуя упустить вознаграждение и создавая риск сокращения при запуске активно-пассивных настроек.

Системно стейкеры могут быть подвержены злонамеренному поведению или сбоям валидаторов. Кроме того, высокие технические и денежные требования, необходимые для работы единого валидатора, вынуждают больше людей полагаться на поставщиков услуг по стейкингу, что приводит к естественному эффекту объединения, который усугубляет существующий риск централизации ставок.

DVT позволяет запускать один валидатор в кластере узлов, работающих вместе как распределенный валидатор. Это обеспечивает активную избыточность, так что когда определенное количество узлов выходит из строя (т. е. 1 из 4, 2 из 7, 3 из 10 и т. д.), кластер распределенного валидатора все еще может нормально работать. Хотя первая реализация DVT была ориентирована на Ethereum, важно изучить другие приложения этой технологии.

Использование DVT в Cosmos

Cosmos — это экосистема взаимодействующих блокчейнов для конкретных приложений или «цепочек приложений», соединенных вместе через протокол межблокчейновой связи (IBC). Цепочки для конкретных приложений предоставляют разработчикам автономию для оптимизации производительности, безопасности и суверенитета за счет индивидуальных проектных решений со всеми преимуществами настраиваемости.

Это означает, что блокчейн можно настроить для конкретного сектора или приложения. В отличие от блокчейнов общего назначения, разработчики создают свою собственную цепочку с нуля, включая клиентов с полным узлом, облегченных клиентов и все необходимые интерфейсы (CLI, REST, …) для беспрепятственного взаимодействия узлов.

В Obol внимательно следят за Cosmos из-за его уникальных функций и возможностей, которые обеспечивают межсетевое взаимодействие. В авангарде этих функций находится IBC, который служит стандартным каналом связи для приложений в разных цепочках для взаимодействия друг с другом.

IBC обеспечивает беспрепятственные транзакции и передачу данных между блокчейнами, открывая новые возможности для dApps. Кроме того, Cosmos может похвастаться несколькими другими инновационными функциями, такими как Interchain Accounts, Interchain Security, Interchain Queries и Cosmos SDK, самой популярной и проверенной в боевых условиях инфраструктурой для создания блокчейнов для конкретных приложений.

Хотя DVT превратился в жизненно важный компонент дорожной карты PoS Ethereum, мы считаем, что DVT может внести существенный вклад в другие экосистемы PoS с Cosmos на переднем плане.

Несмотря на многочисленные сходства, валидаторы Cosmos Hub работают иначе, чем их валидаторы Ethereum. Делегаты назначают ATOM валидаторам, которые затем несут ответственность за работу полного узла и активное участие в консенсусе. Валидаторы несут ответственность за подпись новых блоков, получая взамен вознаграждение. Ожидается, что и делегаты, и валидаторы будут принимать участие в управлении путем голосования по предложениям. Условия слэшинга для валидаторов Cosmos Hub включают двойную подпись блока на одинаковой высоте и время простоя(Uptime).

В течение первого квартала 2023 года команда Obol провела исследование экосистемы Cosmos, чтобы оценить актуальность DVT как потенциального дополнения к его технологическому стеку валидаторов. В процессе они сотрудничали с более чем 50 ключевыми заинтересованными сторонами экосистемы, включая валидаторов Cosmos, цепочки приложений, протоколы MEV, а также известные фонды и инженерные группы.

После тщательного анализа определили два основных варианта использования, которые решают конкретные проблемы, с которыми в настоящее время сталкиваются валидаторы Cosmos:

Вариант использования №1: Cosmos Hub

Малые и средние валидаторы Cosmos Hub сталкиваются со значительными экономическими проблемами, даже если им удается быть включенными в активный набор. Исследование, основанное на обсуждениях с ключевыми заинтересованными сторонами Cosmos Hub, показывает, что многие валидаторы изо всех сил пытаются достичь порога доли, необходимого для интеграции в активный набор.

Кроме того, растущее давление с целью поддержки новых потребительских цепочек в контексте Replicated Security окажется непосильным для значительной части валидаторов малого и среднего размера.

DVT может предоставить решение, предложив возможность объединения ресурсов и цепочки поддержки для этих валидаторов.

Чтобы проиллюстрировать это, давайте рассмотрим группу валидаторов с рейтингом от 176 до 186, которые не могут обеспечить себе место в топ-175 на основе суммы их ставок. В этом сценарии они могут сотрудничать, используя DVT, объединять свои ресурсы и создавать более крупный кластер валидаторов, который действует как единый валидатор в сети.

Этот более крупный кластер будет иметь общую сумму ставок, которая позволит им потенциально превзойти текущего 175-го валидатора и занять место в активном наборе валидаторов. Примером может служить группа из 4 операторов малого и среднего уровня, не входящих в топ-175, каждый из которых вносит в кластер 26 000 долларов США, в результате чего общая сумма составляет 104 000 долларов США. С помощью этой объединенной суммы группа может запустить новый валидатор и делегировать ему все 104 тыс. $ в ATOM. Этот новый распределенный валидатор может превзойти действующий 175-й валидатор.

Эта альтернатива создает более конкурентоспособное и жизнеспособное решение для целого множества валидаторов и уравнивает правила игры для валидаторов Cosmos, позволяя им лучше конкурировать за делегирование с более крупными валидаторами.

Вариант использования № 2: Appchains

Основным преимуществом суверенных моделей безопасности Cosmos является гибкость начальной загрузки набора валидаторов для удовлетворения уникальных потребностей отдельных цепочек приложений. DVT может удовлетворить широкий спектр предпочтений в рамках спектра набора валидаторов цепочки приложений.

Было определено два различных сценария для DVT в контексте цепочек приложений:

Сценарий №1 Цепочки приложений, которые хотят повысить безопасность + децентрализацию без расширения набора валидаторов.
Сценарий № 2 Цепочки приложений, которые хотят расширить свой набор валидаторов экономически эффективным способом.

В сценарии № 1 только несколько валидаторов несут ответственность за значительную часть рисков, связанных с безопасностью. DVT позволяет запускать отдельные валидаторы в кластере узлов, работающих вместе как распределенный валидатор.

Эта конфигурация обеспечивает надежную и безопасную активную избыточность, позволяя кластеру распределенного валидатора продолжать нормальную работу, даже когда определенное количество узлов становится недоступным. DVT упрощает дорогостоящий и длительный процесс начальной загрузки децентрализованных наборов валидаторов для цепочек приложений, способствуя сотрудничеству между существующими валидаторами, позволяя им формировать безопасные многоорганизационные кластеры без подключения новых валидаторов.

Для сценария № 2 DVT позволяет цепочкам приложений повысить безопасность и децентрализацию, обеспечивая плавную интеграцию дополнительных валидаторов экономически выгодным способом для малых и средних валидаторов (даже для крупных валидаторов!). Используя DVT, эти валидаторы могут формировать кластеры и эффективно децентрализовать набор валидаторов, достигая баланса между рентабельностью и децентрализацией и снижая риски концентрации доли, связанные с наборами валидаторов цепочек приложений.

Заключительные замечания

Obol выступает за включение DVT в более широкие обсуждения моделей безопасности наряду с такими концепциями, как Replicated Security и Mesh Security. Команда настроена на то, что DVT займет важное место в формировании долгосрочного ландшафта безопасности Cosmos.

В настоящее время активно изучается, как будет осуществляться управление в кластерах, и возможные схемы — эти темы будут освещены позже. Также изучают возможные схемы распределения вознаграждений.

Концепция, которая разрабатывается внутри компании, называется «Доказательства участия» и направлена на согласование стимулов всех операторов кластера в целом (награды и штрафы PoS). Этот метод учитывает коэффициент участия каждого оператора при расчете доли вознаграждения. Операторы с более низким коэффициентом участия (те, кто выполнил меньше обязанностей валидатора, чем их коллеги) получат более низкий коэффициент вознаграждения. Считается, что такой подход будет стимулировать всех операторов к активному участию и ответственному поведению в рамках кластера.

По мере того, продолжаются исследования и улучшения DVT, команда активно ищет отзывы и идеи от сообщества, чтобы проверить свои гипотезы и дополнительно уточнить потенциал DVT в экосистеме Cosmos. В целом проект стремится продвигать разработку безопасных и инновационных решений, укрепляющих экосистему ставок Cosmos в целом.