tl;dr

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Teleportdao และ Eigen Labs ได้เผยแพร่เอกสารที่มุ่งเน้นไปที่ความท้าทายด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพที่โหนดแสงต้องเผชิญในบล็อกเชน proof of stake (pos) เมื่อเข้าถึงและตรวจสอบข้อมูลแบบ on-chain เอกสารนี้เสนอโซลูชันใหม่เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและประสิทธิภาพของโหนดแสงในบล็อกเชน POS ผ่านสิ่งจูงใจทางเศรษฐกิจกลไกการรักษาความปลอดภัยล่วงหน้าที่รับประกัน "การรักษาความปลอดภัยที่ตั้งโปรแกรมได้" ที่ปรับแต่งได้และความคุ้มค่า แนวทางที่เป็นนวัตกรรมใหม่นี้ควรค่าแก่การวิจัยเพิ่มเติม หมายเหตุ: Eigen Labs ผู้พัฒนาที่อยู่เบื้องหลังโปรโตคอล Restaking Eigenlayer และ Eigenda ได้ระดมทุนมากกว่า 150 ล้านดอลลาร์จาก บริษัท ร่วมทุนที่มีชื่อเสียงเช่น A16Z, PolyChain และ Blockchain Capital Teleportdao ซึ่งตั้งอยู่ในแวนคูเวอร์ แคนาดา มุ่งเน้นไปที่โครงสร้างพื้นฐานการสื่อสารข้ามสายโซ่ระหว่าง Bitcoin และ EVM Public Chains โปรโตคอลประสบความสําเร็จในการระดมทุน 9 ล้านดอลลาร์ผ่านการขายต่อสาธารณะในรายการเหรียญโดยมีนักลงทุนรวมถึง Appworks, Oig Capital, Definancex, Oak Grove Ventures, Candaq Ventures, Ton, Across และ Bitsmiley

ปัญหาในการออกแบบโหนดแสงน้อย

ปัจจุบันในบล็อกเชน POS (Proof of Stake) ผู้ตรวจสอบความถูกต้องรับประกันความปลอดภัยของเครือข่ายโดยการล็อคเงินเดิมพันจํานวนหนึ่ง (เช่น 32 ETH ใน Ethereum) เพื่อเข้าร่วมในเครือข่ายฉันทามติ ซึ่งหมายความว่าความปลอดภัยของบล็อกเชน POS ได้รับการปกป้องทางเศรษฐกิจ: ยิ่งมีเงินเดิมพันทั้งหมดมากเท่าไหร่ต้นทุนหรือการสูญเสียที่อาจเกิดขึ้นก็จะยิ่งสูงขึ้นสําหรับทุกคนที่พยายามโจมตีเครือข่าย กลไกการริบนี้ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะที่เรียกว่า "การรักษาความปลอดภัยความรับผิดชอบ" ซึ่งช่วยให้สามารถริบเงินเดิมพันของผู้ตรวจสอบได้หากพวกเขาลงนามในสถานะที่ขัดแย้งกัน โหนดแบบเต็มมีความสําคัญในการรักษาความสมบูรณ์ของบล็อกเชน POS พวกเขาจัดเก็บข้อมูลธุรกรรมทั้งหมดตรวจสอบลายเซ็นฉันทามติรักษาประวัติการทําธุรกรรมที่สมบูรณ์และดําเนินการอัปเดตสถานะ งานเหล่านี้ต้องการทรัพยากรการประมวลผลที่สําคัญและฮาร์ดแวร์ขั้นสูง ตัวอย่างเช่นการเรียกใช้โหนด Ethereum แบบเต็มต้องใช้ที่เก็บข้อมูล SSD อย่างน้อย 2 TB ในทางกลับกันโหนดแสงลดความต้องการทรัพยากรการประมวลผลโดยการจัดเก็บส่วนหัวของบล็อกเท่านั้นทําให้เหมาะสําหรับการตรวจสอบธุรกรรม / สถานะเฉพาะในแอปพลิเคชันเช่นกระเป๋าเงินมือถือและสะพานข้ามสายโซ่ อย่างไรก็ตาม โหนดแสงขึ้นอยู่กับโหนดแบบเต็มสําหรับข้อมูลบล็อกระหว่างการตรวจสอบธุรกรรม ปัจจุบันส่วนแบ่งการตลาดของผู้ให้บริการโหนดค่อนข้างเข้มข้นซึ่งส่งผลต่อความปลอดภัยความเป็นอิสระและความฉับไว บทความนี้สํารวจโซลูชันเพื่อปรับสมดุลต้นทุนการเก็บข้อมูลและเวลาแฝงเพื่อให้ได้ความปลอดภัยสูงสุดสําหรับโหนดแสง

แนวคิดการออกแบบโหนดแสงที่มีอยู่ในปัจจุบัน

Bitcoin เปิดตัวการตรวจสอบการชําระเงินอย่างง่าย (SPV) เป็นโปรโตคอลสําหรับโหนดแสง SPV ช่วยให้โหนดแสงสามารถตรวจสอบว่าธุรกรรมรวมอยู่ในบล็อกเฉพาะโดยใช้ส่วนหัวของ Merkle Proof และ Block หรือไม่ ซึ่งหมายความว่าโหนดแสงจะต้องดาวน์โหลดส่วนหัวของบล็อกเพื่อตรวจสอบขั้นสุดท้ายของธุรกรรมโดยการตรวจสอบความลึกของบล็อก ดังนั้นต้นทุนการคํานวณสําหรับการตรวจสอบฉันทามติโหนดแสงใน bitcoin จึงค่อนข้างต่ํา อย่างไรก็ตามในบล็อกเชน POS เช่น Ethereum การตรวจสอบฉันทามตินั้นซับซ้อนกว่าโดยเนื้อแท้ พวกเขาเกี่ยวข้องกับการรักษาผู้ตรวจสอบทั้งชุดติดตามการเปลี่ยนแปลงเงินเดิมพันและดําเนินการตรวจสอบลายเซ็นจํานวนมากสําหรับเครือข่ายฉันทามติ นอกจากนี้ ความปลอดภัยของโหนดแสง POW ยังอาศัยสมมติฐานที่ว่าโหนดเต็มส่วนใหญ่มีความซื่อสัตย์ เพื่อเอาชนะข้อ จํากัด ของ SPV flyclient และ non-interactive proofs of proof-of-work (nipopow) เสนอการพิสูจน์ต้นทุนแบบ sublinear ให้กับลูกค้า อย่างไรก็ตามวิธีการเหล่านี้มีประสิทธิภาพน้อยกว่าสําหรับแบบจําลองฉันทามติ POS

ในบล็อกเชน POS ความปลอดภัยทําได้ผ่านกลไกการริบ ระบบนี้สันนิษฐานว่าผู้เข้าร่วมฉันทามติมีเหตุผลซึ่งหมายความว่าพวกเขาจะไม่โจมตีเครือข่ายหากต้นทุนสูงกว่าผลกําไรที่อาจเกิดขึ้น เพื่อลดค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบโปรโตคอลโหนดแสงปัจจุบันของ Ethereum ใช้คณะกรรมการซิงค์ของผู้ตรวจสอบที่เลือกแบบสุ่ม 512 คนแต่ละปักหลัก 32 ETH แต่กระบวนการลงนามจะไม่ถูกริบ การออกแบบที่ไม่ริบนี้มีข้อบกพร่องด้านความปลอดภัยที่สําคัญ ลายเซ็นที่ไม่สุจริตในคณะกรรมการซิงค์อาจทําให้โหนดแสงเข้าใจผิดในการยอมรับข้อมูลที่ไม่ถูกต้องโดยไม่มีการลงโทษใด ๆ แม้จะมีกลไกการริบเงินเดิมพันทั้งหมดของคณะกรรมการซิงค์มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับกลุ่มผู้ตรวจสอบ Ethereum จํานวนมาก (มากกว่า 1 ล้าน ณ เดือนมีนาคม 2024) ดังนั้นวิธีนี้ไม่ได้ให้โหนดแสงที่มีความปลอดภัยเทียบเท่ากับชุด Ethereum Validator โมเดลนี้เป็นตัวแปรพิเศษของการคํานวณแบบหลายฝ่ายภายใต้การตั้งค่าที่มีเหตุผล แต่ขาดการรับประกันทางเศรษฐกิจและล้มเหลวในการจัดการกับภัยคุกคามจากผู้ให้บริการข้อมูลที่เป็นอันตรายและไม่มีเหตุผล

เพื่อจัดการกับความปลอดภัยและปัญหาความเป็นอื่น ๆ ในกระบวนการเริ่มต้นของ pos popos นำเสนอเกมแบบแบ่งช่วงเพื่อท้าทาย merkle tree ที่ต่อต้านได้อย่างมีประสิทธิภาพในการควบคุมเวลา pos ในขณะที่มีความต้องการพื้นที่ขั้นต่ำและหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการให้ลูกค้าออนไลน์เสมอและรักษาส่วนแบ่งโดยไม่จำเป็น ปัญหาในการอนุญาตให้ลูกค้าออฟไลน์และเข้าร่วมเครือข่ายใหม่โดยไม่มีค่าใช้จ่ายที่สูงยังคงไม่ได้รับการแก้ไข

วิธีการวิจัยอีกวิธีใช้หลักศูนย์ศูนย์พิสูจน์เพื่อสร้างพิสูจน์อย่างกระชับ เช่น mina และ plumo อำนวยความสะดวกในการตรวจสอบความเห็นเบาๆ โดยใช้การรวม snark ที่ส่งต่อและพิสูจน์การเปลี่ยนแปลงสถานะที่อิงอยู่กับ snark แต่วิธีเหล่านี้มีการบังคับการคำนวณที่ยึดมั่นอย่างมากในการสร้างพิสูจน์และไม่ได้จัดการกับการชดเชยโหนดแสงสำหรับความสูญเสียที่เป็นไปได้ ในโปรโตคอลอื่น ๆ ที่มีการใช้ pos (เช่นโปรโตคอล tendermint ใน cosmos) ได้สำรวจบทบาทของโหนดแสงในโปรโตคอลการสื่อสารระหว่างบล็อก (ibc) แต่การปรับใช้งานเหล่านี้ถูกออกแบบมาสำหรับระบบนิเวศเฉพาะของตัวเองและไม่สามารถใช้งานโดยตรงกับ ethereum หรือโปรโตคอล pos อื่น ๆ

การออกแบบแผนโหนดแสงใหม่

โดยทั่วไปแผนใหม่จะรวมโมดูลความปลอดภัยทางเศรษฐกิจเพื่อให้ได้ "การรักษาความปลอดภัยที่ตั้งโปรแกรมได้" ทําให้โหนดแสงสามารถเลือกการออกแบบที่แตกต่างกันตามความต้องการด้านความปลอดภัยเฉพาะของพวกเขา สมมติฐานด้านความปลอดภัยเป็นไปตามหลักการ 1/n + 1/m ซึ่งหมายความว่าตราบใดที่มีโหนดที่ซื่อสัตย์และมีประสิทธิภาพอย่างน้อยหนึ่งโหนดทั้งในเครือข่ายโหนดแบบเต็มและเครือข่ายตัวตรวจสอบเครือข่ายสามารถทํางานได้อย่างถูกต้อง

โมดูล/บทบาทที่เกี่ยวข้อง

• บล็อกเชน: โปรโตคอลถูกสร้างขึ้นบนบล็อกเชนที่เป็นไปตามกฎกติกาที่กำหนดไว้สำหรับการสรุปบล็อก ตัวอย่างเช่นบนบล็อกเชนของอีเธอเรียม บล็อกถือว่าสมบูรณ์หลังจากสองยุคติดต่อกัน โดยทั่วไปใช้เวลาประมาณ 13 นาที
• สัญญาสมาร์ทคอนแทร็กการยึดรัฐบาล: โปรโตคอลรวมถึงสัญญาการยึดรัฐบาลบนเชือกสมาร์ทคอนแทร็กที่เป็นมาตรฐาน มันสามารถเข้าถึงแบล็คแฮชของบล็อกก่อนหน้าในบล็อกเชือกได้ ทุกฝ่ายสามารถส่งข้อมูลไปยังสัญญานี้ได้
• ผู้ให้ข้อมูล: ผู้ให้ข้อมูลเรียกใช้โหนดเต็มรูปแบบและติดตามสถานะล่าสุดของบล็อกเชน พวกเขามักทราบสินทรัพย์และให้บริการเพื่อยืนยันความถูกต้องของสถานะที่ถูกขอโดยโหนดแสง พวกเขาลงลายมือชื่อทุกข้อมูลที่ส่งไปยังโหนดแสงด้วยคีย์ที่สอดคล้องกับคีย์สาธารณะของพวกเขา เพื่อให้แน่ใจถึงแหล่งข้อมูลและความสมบูรณ์
• ผู้ตรวจสอบ: ผู้ตรวจสอบเป็นโหนดเต็มที่เชื่อมต่อกับโหนดแสงที่ช่วยตรวจสอบข้อมูล ใครก็สามารถเป็นผู้ตรวจสอบและได้รับรางวัลจากการดูแลและลงโทษฝ่ายที่กระทำผิด สำหรับความง่าย แผนการต่อไปนี้ถือว่าแต่ละโหนดแสงเชื่อมต่อกับผู้ตรวจสอบที่ซื่อสัตย์อย่างน้อยหนึ่งคน
• โหนดเบา: โหนดเบามีเป้าหมายในการยืนยันว่าสถานะ/ธุรกรรมที่ระบุไว้มีอยู่ในบล็อกเชนโดยใช้ค่าใช้จ่ายต่ำที่สุด พวกเขาเชื่อมต่อกับกลุ่มผู้ให้บริการข้อมูลและผู้ตรวจสอบในขั้นตอนการยืนยัน
• network: ผู้ให้บริการข้อมูลสร้างเครือข่าย peer-to-peer (p2p) และใช้โปรโตคอล gossip เพื่อกระจายข้อมูล โหนดเบาเชื่อมต่อกับผู้ให้บริการข้อมูลหลายราย เพื่อส่งคำขอและรับคำตอบ

แผน 1: ความปลอดภัยมาก่อน

แผน 1 มุ่งเน้นไปที่การรับรองความน่าเชื่อถือของข้อมูลผ่านช่วงเวลาที่ท้าทายและเครือข่ายผู้ตรวจสอบ กล่าวง่ายๆคือหลังจากโหนดแสงได้รับข้อมูลที่ลงนามโดยผู้ให้บริการมันจะส่งต่อข้อมูลนี้ไปยังเครือข่ายผู้ตรวจสอบเพื่อตรวจสอบ หากตรวจพบข้อมูลหลอกลวงใด ๆ ภายในระยะเวลาที่กําหนดผู้ตรวจสอบจะแจ้งโหนดแสงว่าข้อมูลไม่น่าเชื่อถือและโมดูลการริบของสัญญาอัจฉริยะจะยึดโทเค็นที่เดิมพันจากผู้ให้บริการข้อมูล มิฉะนั้นโหนดแสงสามารถไว้วางใจความน่าเชื่อถือของข้อมูลได้ กระบวนการเฉพาะสําหรับโหนดแสงเพื่อขอข้อมูลมีดังนี้:

1. โหนดแสงได้รับรายการผู้ให้บริการข้อมูลล่าสุดจากเครือข่ายปัจจุบันและโหนดแสงดึงรายการผู้ให้บริการข้อมูลล่าสุดจากเครือข่ายปัจจุบันและตั้งระยะเวลาท้าทาย โปรดทราบว่าระยะเวลาท้าทายเป็นอิสระสำหรับแต่ละโหนดแสง แต่มีระยะเวลาท้าทายสูงสุดที่ใช้บังคับสำหรับโหนดแสงทั้งหมด ระยะเวลาท้าทายคือเวลาสูงสุดที่เครือข่ายผู้ตรวจสามารถทำการยืนยันความเชื่อถือของข้อมูล ดังนั้น ยิ่งระยะเวลายาว ความล่าช้าสำหรับธุรกรรมเดียว
2. หลังจากได้รับรายการแล้วโหนดแสงจะเลือกกลุ่มผู้ให้บริการข้อมูลและรับประกันว่าเงินพันธบัตรของพวกเขามีมูลค่าเกินมูลค่าธุรกรรมปัจจุบัน ในทฤษฎีแล้วยิ่งเงินพันธบัตรมีมูลค่าสูงขึ้น ค่าใช้จ่ายสำหรับผู้ให้บริการข้อมูลที่จะกระทำอันตรายนั้นจะสูงขึ้น และต้นทุนความไว้วางใจสำหรับโหนดแสงก็จะต่ำลง
3. โหนดแสงส่งคำขอข้อมูลไปยังกลุ่มผู้ให้บริการข้อมูลเหล่านี้ รวมถึงหมายเลขบล็อกและสถานะเป้าหมาย (พิสูจน์การรวมของธุรกรรม)
4. ผู้ให้ข้อมูลตอบกลับด้วยแฮชของบล็อกที่เกี่ยวข้องและพรูฟการรวมของธุรกรรมพร้อมกับลายเซ็นของพวกเขา
5. หลังจากได้รับข้อมูลนี้แล้ว light node จะส่งต่อไปยังเครือข่ายผู้ตรวจสอบที่เชื่อมต่อกัน หากไม่ได้รับการเตือนความน่าเชื่อถือของข้อมูลใด ๆ ภายในช่วงเวลาทดสอบ light node จะทำการยืนยันลายเซ็นต์และหากถูกต้อง จะยืนยันความน่าเชื่อถือของข้อมูล

1. อย่างไรก็ตามหากได้รับคําเตือนจากเครือข่ายสารวัตรโหนดแสงจะต้องทิ้งลายเซ็นที่ได้รับก่อนหน้านี้ เครือข่ายผู้ตรวจสอบจะส่งหลักฐานไปยังโมดูลการริบของสัญญาอัจฉริยะ หากสัญญาอัจฉริยะตรวจสอบว่ามีกิจกรรมที่เป็นอันตรายเกิดขึ้นเงินเดิมพันของผู้ให้บริการข้อมูลจะถูกริบ เนื่องจากผู้ให้บริการข้อมูลที่เลือกบางส่วนหรือทั้งหมดถูกลงโทษโหนดแสงจําเป็นต้องได้รับรายชื่อผู้ให้บริการข้อมูลใหม่จากเครือข่ายปัจจุบันเพื่อยืนยันเหตุการณ์การริบ

ข้อความอื่น ๆ:

• โหนดแบบเต็มใด ๆ สามารถเข้าร่วมหรือออกจากเครือข่ายผู้ให้บริการข้อมูลได้โดยส่งคําขอ "ลงทะเบียน" และ "ถอน" ไปยังสัญญาอัจฉริยะ มีข้อกําหนดการปักหลักขั้นต่ําในการเข้าร่วมเครือข่ายผู้ให้บริการข้อมูล เมื่อโหนดแบบเต็มเริ่มต้นการถอนสถานะจะเปลี่ยนเป็น "ซ้าย" และจะไม่ได้รับคําขอจากโหนดแสงอีกต่อไปเพื่อป้องกันพฤติกรรมที่เป็นอันตรายเข้าและออกอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ เครือข่ายผู้ให้บริการข้อมูลจะอัปเดตรายชื่อผู้ให้บริการที่ใช้งานอยู่เป็นระยะ ในช่วงเวลานี้ผู้ให้บริการข้อมูลไม่สามารถถอนเงินได้และคําขอถอนเงินจะมีผลเมื่อสิ้นสุดระยะเวลาการอัปเดตปัจจุบัน ความถี่ในการอัปเดตสูงกว่าระยะเวลาท้าทายสูงสุดเพื่อให้แน่ใจว่าการทดสอบความพร้อมใช้งานของข้อมูลโหนดแสงทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์ เนื่องจากกิจกรรมของเครือข่ายโหนดแสงจําเป็นต้องได้รับรายชื่อผู้ให้บริการที่ใช้งานอยู่ใหม่ในแต่ละรอบการอัปเดต หากรอบการอัปเดตขยายออกไปโหนดแสงสามารถเพลิดเพลินกับกระบวนการตรวจสอบที่ง่ายขึ้น (โดยการประมาณรายการที่ใช้งานอยู่ตามคําขอ "การลงทะเบียน" และ "ถอน" ก่อนหน้านี้) แต่โหนดที่ต้องการออกจะต้องรอนานขึ้น
• เมื่อเครือข่ายตัวตรวจสอบได้รับลายเซ็นข้อมูล จะตรวจสอบว่าลายเซ็นเป็นของผู้ให้บริการข้อมูลหรือไม่ และข้อมูลนั้น "ได้รับการยืนยันในที่สุด" ในเครือข่ายฉันทามติหรือไม่ หากข้อมูลไม่ปรากฏบนห่วงโซ่ที่ถูกต้องมีความเป็นไปได้สองประการ ประการแรกข้อมูลยังไม่ได้รับการยืนยันในที่สุดโดยบล็อกเชนเนื่องจากโซ่ที่แตกต่างกันมีกฎขั้นสุดท้ายที่แตกต่างกันเช่นหลักการห่วงโซ่ที่ยาวที่สุด ประการที่สองธุรกรรมอยู่ในบล็อกบนห่วงโซ่ที่ถูกต้องอื่น หากข้อมูลเป็นการฉ้อโกงเครือข่ายผู้ตรวจสอบจะส่งคําขอริบไปยังสัญญาอัจฉริยะรวมถึงคีย์สาธารณะลายเซ็นและหมายเลขบล็อกของผู้ให้บริการข้อมูลพร้อมกับหลักฐานเหตุการณ์การริบเพื่อแจ้งเตือนโหนดแสง สัญญาอัจฉริยะจะใช้หลักการขั้นสุดท้ายของเลเยอร์ฉันทามติเพื่อเปรียบเทียบหมายเลขบล็อกที่ได้รับการยืนยันในปัจจุบันกับข้อมูลที่ได้รับ หากไม่ตรงกันเหตุการณ์การริบจะถูกเรียกใช้ นอกจากนี้หากผู้ให้บริการข้อมูลถูกลงโทษสําหรับคําขอข้อมูลชุดอื่นหลังจากถูกเลือกโดยโหนดแสงเครือข่ายผู้ตรวจสอบจะแจ้งโหนดแสงของความน่าเชื่อถือที่ต่ํากว่าของผู้ให้บริการข้อมูลทันทีทําให้โหนดแสงได้รับรายการใหม่และเลือกผู้ให้บริการรายอื่น

ประเมิน:

• ความปลอดภัย: โหนดแสงใช้โมดูลการเดิมพันและเครือข่ายผู้ตรวจสอบในการกำหนดค่าการกระทำที่เป็นทุจริตสำหรับผู้ให้บริการข้อมูลทั้งสมาร์ทและไม่สมาร์ทเพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือของข้อมูล อย่างไรก็ตาม โดยเนื้อหาทั้งหมดของโปรโตคอลจะอ้างอิงจากเครือข่ายข้อตกลง (ที่ทดสอบบน Ethereum ในกระดาษนี้) หากชั้นข้อตกลงถูกโจมตี โปรโตคอลนี้ก็จะเผชิญกับวิกฤตความเชื่อถือที่เป็นไปได้ ดังนั้น สามารถนำเข้ากลไกชื่อเสียงเพื่อให้ระบบปลอดภัยในกรณีเฉพาะ
• ระดับความปลอดภัยของโหนดเต็ม: โซลูชันนี้มีเป้าหมายเพื่อให้ความปลอดภัยที่เทียบเท่ากับ Ethereum's POS ซึ่งหมายความว่าโหนดเต็มจะต้องรับผิดชอบความเสี่ยงที่จะถูกยึดรู้ถ้าพวกเขาทำการกล่าวเท็จ
• กิจกรรมเครือข่าย: หากเครือข่ายปัจจุบันมีผู้ให้บริการข้อมูลที่มีเหตุผลเพียงไม่กี่รายโหนดแสงจะประสบกับความล่าช้าหลายรอบ อย่างไรก็ตามเนื่องจากปริมาณงานของผู้ให้บริการข้อมูลแต่ละรายไม่ใช่ศูนย์ทุกคําขอจึงยังคงสามารถดําเนินการให้เสร็จสมบูรณ์ได้ ดังนั้นตราบใดที่มีโหนดเต็มที่มีเหตุผลหนึ่งโหนดในเครือข่ายก็สามารถทํางานต่อไปได้ นอกจากนี้เนื่องจากรายได้ของผู้ให้บริการข้อมูลเชื่อมโยงกับจํานวนเงินเดิมพันของพวกเขาสิ่งนี้จึงสนับสนุนให้โหนดเต็มเดิมพันมากเกินไปเพื่อปกป้องเครือข่าย
• ประสิทธิภาพ: ผู้เขียนประเมินว่าผู้ตรวจสอบ Ethereum จะเป็นผู้ใช้หลักที่เข้าร่วมในฐานะผู้ให้บริการข้อมูลเนื่องจากพวกเขาใช้งานโหนดเต็มรูปแบบอยู่แล้วและสามารถสร้างรายได้เพิ่มเติมผ่านโปรโตคอลนี้ ธุรกรรมขนาดเล็กอาจได้รับข้อมูลที่เชื่อถือได้จากผู้ให้บริการข้อมูลรายเดียว (ต้องการการตรวจสอบเพียงครั้งเดียวสําหรับโหนดแสง) ในขณะที่ธุรกรรมขนาดใหญ่อาจต้องใช้ผู้ให้บริการข้อมูลหลายรายเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เชื่อถือได้ (จํานวนการตรวจสอบเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงตามจํานวนผู้ให้บริการ)

แผน 2: ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพ

แผน 2 ต่อยอดจากแผน 1 โดยนํากลไกการประกันภัยมาใช้เพื่อการยืนยันข้อมูลอย่างรวดเร็ว กล่าวง่ายๆคือหลังจากโหนดแสงกําหนดการประกันตามจํานวนกรมธรรม์และระยะเวลาเงินเดิมพันของผู้ให้บริการข้อมูลบางส่วนหรือทั้งหมดสามารถใช้เพื่อชดเชยความสูญเสียที่ตามมาใด ๆ ที่เกิดขึ้นจากโหนดแสงเนื่องจากข้อมูลที่เป็นอันตราย สิ่งนี้ช่วยให้โหนดแสงสามารถสร้างความน่าเชื่อถือเริ่มต้นของข้อมูลได้ทันทีที่ได้รับและตรวจสอบลายเซ็นข้อมูลจากผู้ให้บริการ กระบวนการเฉพาะสําหรับโหนดแสงเพื่อขอข้อมูลมีดังนี้:

1. โหนดแสงคำนวณค่าสูญเสียสูงสุดที่เป็นไปได้ของธุรกรรมปัจจุบันแล้วตั้งค่าจำนวนและระยะเวลาของนโยบาย ค่าเงินที่กระทำการไปในการประกันโดยผู้ให้ข้อมูลควรเกินจำนวนนโยบายเพื่อให้มีการชดเชยเพียงพอ
2. โหนดแสงกำหนดระยะเวลาท้าทายสำหรับธุรกรรม สำคัญที่จะระบุว่าระยะเวลานโยบายสามารถครอบคลุมการตรวจสอบการรวมของธุรกรรมหลายรายการ ดังนั้นระยะเวลาท้าทายทั้งหมดที่โหนดแสงเลือกไม่สามารถเกินระยะเวลานโยบายได้ มิฉะนั้นอาจทำให้บางธุรกรรมไม่ได้รับการรับประกัน
3. หลังจากเลือกพารามิเตอร์ (จํานวนกรมธรรม์ระยะเวลากรมธรรม์จํานวนเงินที่ผู้ให้บริการข้อมูลเดิมพันในการประกันภัยและรายการความตั้งใจของผู้ให้บริการข้อมูล) Light Node จะส่งคําขอไปยัง Smart Contract หลังจากรอเวลายืนยันขั้นสุดท้ายของบล็อกแล้วจะตรวจสอบว่าการซื้อประกันสําเร็จหรือไม่ หากล้มเหลวอาจเป็นเพราะโหนดแสงอื่น ๆ ยังเลือกผู้ให้บริการข้อมูลเดียวกันและตัดสินก่อนส่งผลให้เงินเดิมพันที่เหลืออยู่ไม่เพียงพอเพื่อตอบสนองความต้องการเดิม
4. โหนดเบาส่งคำขอข้อมูลซึ่งรวมถึงหมายเลขบล็อก สถานะเป้าหมาย (พิสูจน์การรวมของธุรกรรม) และหมายเลขประกัน
5. ผู้ให้ข้อมูลส่งข้อมูลและลายเซ็นที่โหนดเบายืนยันและส่งต่อไปยังเครือข่ายผู้ตรวจสอบ ธุรกรรมจึงได้รับการยืนยันโดยชั่วคราว
6. เมื่อได้รับข้อมูลและลายเซ็น ผู้ตรวจสอบจะทำการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของข้อมูลเบื้องต้น หากพบพฤติกรรมที่มีความอันตราย จะถูกส่งหลักฐานไปยังสมาร์ทคอนแทรคและผู้ให้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องจะถูกลงโทษ โดยการลงโทษจะถูกแจกจ่ายไปยัง light node

ข้อควรระวังอื่นๆ:

• โทเค็นที่เดิมพันโดยผู้ให้บริการข้อมูลในการประกันเป็นอิสระต่อคำขอโหนดแสงที่แตกต่างกันเพื่อป้องกันความเสี่ยงที่จะต้องชำระเงินประกันหลายครั้ง หลังจากที่โหนดแสงเลือกผู้ให้บริการข้อมูลภายใต้สัญญาอัจฉริยะจะล็อคโทเค็นที่เดิมพันสองเจ้าที่เกี่ยวข้องในการประกันและโหนดแสงอื่น ๆ ไม่สามารถจัดสรรการพนันนี้ได้จนกว่าระยะเวลาของนโยบายจะสิ้นสุดลง หากธุรกรรมเป็นอิสระจำนวนนโยบายเท่ากับจำนวนธุรกรรมสูงสุด หากธุรกรรมไม่เป็นอิสระจำนวนนโยบายเท่ากับจำนวนธุรกรรมทั้งหมด โดยมีจำนวนเงินที่เดิมพันเท่ากันโหนดแสงจะเลือกผู้ให้บริการข้อมูลให้เป็นจำนวนน้อยที่สุดเพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพในการตรวจสอบ
• ผู้ให้บริการข้อมูลสามารถเริ่มต้นขอร้องการถอนก่อนสิ้นสุดระยะเวลาประกัน แต่จำนวนเงินที่ถอนจะได้รับเมื่อสิ้นสุดระยะเวลากรมธรรม์เท่านั้น
• ในความเคร่งครัดแล้ว ระยะเวลานโยบายควรยาวกว่าเวลายืนยันบล็อกสุดท้าย + ระยะเวลาทั้งหมดในการท้าทาย + ความล่าช้าในการสื่อสาร + ความล่าช้าในการคำนวณ/การยืนยัน โดยจำนวนผู้ให้ข้อมูลที่เลือกมากขึ้น เวลานโยบายที่ต้องการยาวขึ้น

การประเมินค่า:

• ความสามารถในการขยายของแผนที่สองขึ้นอยู่กับจำนวนโทเค็นรวมทั้งหมดที่ผู้ให้ข้อมูลพร้อมจะเดิมพันในการประกันภัย
• ค่าใช้จ่ายด้านนโยบาย: เนื่องจากระดับความปลอดภัยที่สูงขึ้นเชื่อมโยงกับระยะเวลาการท้าทายผู้ให้บริการข้อมูลจึงต้องเดิมพันเป็นเวลาเท่ากับหรือนานกว่าระยะเวลาการท้าทาย ดังนั้นข้อกําหนดด้านความปลอดภัยที่สูงขึ้นจึงนําไปสู่ระยะเวลาการปักหลักที่ยาวนานขึ้นและต้นทุนที่สูงขึ้นสําหรับโหนดแสง ในแง่สูตรต้นทุนการปักหลักสําหรับผู้ให้บริการข้อมูลจะถูกคํานวณเป็นรายได้โหนดผู้ให้บริการข้อมูล / (การใช้การค้ําประกันเฉลี่ยต่อปีคูณด้วยจํานวนบล็อกทั้งหมดต่อปี) ราคาที่โหนดแสงต้องจ่ายคือต้นทุนการปักหลักคูณด้วยระยะเวลากรมธรรม์และขนาดกรมธรรม์

ประสิทธิภาพของแผน

ประการแรกเกี่ยวกับประสิทธิภาพการคํานวณโหนดแสงทั้งสองแผนสําหรับโหนดแสงแสดงประสิทธิภาพการตรวจสอบระดับมิลลิวินาที (โหนดแสงต้องตรวจสอบข้อมูลเพียงครั้งเดียว) ประการที่สองเกี่ยวกับเวลาแฝงของโหนดแสงภายใต้การกําหนดค่าการทดลองที่แตกต่างกัน (ดังแสดงในรูปด้านล่าง) เวลาแฝงยังอยู่ที่ระดับมิลลิวินาที สิ่งสําคัญคือต้องทราบว่าเวลาแฝงเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงตามจํานวนผู้ให้บริการข้อมูล แต่ยังคงอยู่ในระดับมิลลิวินาทีเสมอ นอกจากนี้ในแผนหนึ่งเนื่องจากโหนดแสงต้องรอผลลัพธ์ระยะเวลาท้าทายเวลาแฝงคือ 5 ชั่วโมง หากเครือข่ายผู้ตรวจสอบมีความน่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพเพียงพอความล่าช้า 5 ชั่วโมงนี้จะลดลงอย่างมาก

ที่สาม ในเชิงค่าใช้จ่ายของโหนดเบา ในปฏิบัติ โหนดเบามีค่าใช้จ่ายหลักสองประการ: ค่าธรรมเนียมแก๊สและเบี้ยประกัน ทั้งสองเรื่องนี้เพิ่มขึ้นตามจำนวนกรมธรรมเนียม อีกทั้งสำหรับผู้ตรวจสอบ ค่าธรรมเนียมที่เกี่ยวข้องกับการส่งข้อมูลจะได้รับการชดเชยโดยจำนวนที่ถูกยึดเพื่อให้มีสิทธิในการเข้าร่วมเพียงพอ

ทิศทางขยาย

• มากขึ้น collateral: ณ ขณะนี้ผู้ให้บริการข้อมูลมัดจำเหรียญ ETH แต่ข้อมูลการทำธุรกรรมถูกคำนวณในหน่วยเงิน USD ซึ่งต้องการ light nodes ในการประเมินอัตราแลกเปลี่ยน ETH ทุกครั้งที่พวกเขาได้รับข้อมูลเพื่อให้มั่นใจว่ามี collateral ที่เพียงพอ การอนุญาตให้ใช้โทเค็นหลายอันสำหรับการมัดจำจะช่วยให้ผู้ให้บริการข้อมูลมีตัวเลือกมากขึ้นและลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับสกุลเงินเดียว
• การอนุญาต: คล้ายกับการขุดร่วมกัน บางนักลงทุนปลีกสามารถอนุญาต eth ของพวกเขาให้กับโหนดเต็มเพื่อเข้าร่วมในเครือข่ายผู้ให้ข้อมูล โดยมีการแจกเงินไปตามข้อตกลงของพวกเขา คล้ายกับ lsd
• การรับประกันบล็อก: เพื่อหลีกเลี่ยงระยะเวลาการยืนยันขั้นสุดท้าย (12-13 วินาทีบน Ethereum) โหนดแสงสามารถใช้การรับประกันเพื่อลดเวลารอนี้ โหนดแสงเพิ่มสัญลักษณ์ / ตัวระบุเมื่อทําการร้องขอข้อมูลและระบุประเภทของการรับประกันที่จําเป็น (การยืนยันขั้นสุดท้าย / เสนอ) จากนั้นผู้ให้บริการข้อมูลจะให้ข้อมูลและลายเซ็นที่เกี่ยวข้องเมื่อได้รับคําขอ หากผู้ให้บริการข้อมูลไม่สามารถเสนอบล็อกภายใต้สถานการณ์ "การรับประกันที่เสนอ" พวกเขาจะถูกลงโทษ

หมายเหตุ: บล็อกที่เสนอจะสุดท้ายจะถูกทำให้เสร็จสมบูรณ์หรือกลายเป็นบล็อกลูกน้อยในที่สุด

• ต้นทุนและค่าธรรมเนียม: สำหรับเครือข่ายผู้ตรวจสอบจำเป็นต้องจ่ายเงินมัดจำจำนวนหนึ่งของโทเค็น (มากกว่าค่าธรรมเนียมใช้แก๊ส) เพื่อส่งพิสูจน์ไปยังสมาร์ทคอนแทร็กต์ นอกจากนี้การใช้พิสูจน์ทางคณิตศาสตร์โดยไม่เปิดเผย (zkp) สามารถลดต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับพิสูจน์เหล่านี้ ภายใต้กลไกประกันภัย เงินเบี้ยประกันที่จ่ายโดยโหนดแสงจะไปสู่ผู้ให้บริการข้อมูลในขณะที่เครือข่ายผู้ตรวจสอบจะรับส่วนหนึ่งของรายได้ที่ถูกยกเลิกจากผู้ให้บริการที่ไม่ดีใจ
• ความพร้อมใช้งานของข้อมูล: ผู้ให้บริการข้อมูลเป็นโหนดเต็มรูปแบบเป็นหลัก นอกเหนือจากการเข้าร่วมในเครือข่ายเลเยอร์ฉันทามติแล้วพวกเขายังสามารถตรวจสอบความพร้อมใช้งานของข้อมูลได้อีกด้วย มีสองรูปแบบสําหรับการตรวจสอบความพร้อมใช้งาน: รูปแบบการดึงและรูปแบบการผลักดัน รูปแบบการดึงเกี่ยวข้องกับโหนดแสงแบบสุ่มตัวอย่างข้อมูลจากโหนดเต็ม รูปแบบการผลักดันเกี่ยวข้องกับผู้ผลิตบล็อกที่กระจายบล็อกต่างๆไปยังผู้ให้บริการข้อมูล ผู้ให้บริการข้อมูลที่ใช้โมเดลดึงมีหน้าที่รับผิดชอบในการตอบสนองต่อคําขอสุ่มตัวอย่าง โหนดแสงส่งต่อข้อมูลที่ได้รับไปยังโหนด/ผู้ตรวจสอบที่เชื่อถือได้ซึ่งพยายามสร้างบล็อกใหม่ หากไม่สามารถทําได้ผู้ให้บริการข้อมูลจะถูกลงโทษ โปรโตคอลโหนดแสงที่เสนอในบทความนี้แนะนํากลไกการประกันภัยซึ่งเป็นทิศทางใหม่สําหรับการวิจัยความพร้อมใช้งานของข้อมูล

สรุปและประเมิน

รูปแบบโหนดแสงที่เสนอในบทความนี้นําเสนอ "การรักษาความปลอดภัยที่ตั้งโปรแกรมได้" เพื่อตอบสนองความต้องการด้านความปลอดภัยในสถานการณ์ต่างๆ รูปแบบที่หนึ่งจัดลําดับความสําคัญของความปลอดภัยที่สูงขึ้นด้วยค่าใช้จ่ายของเวลาแฝงที่เพิ่มขึ้นในขณะที่โครงการที่สองใช้กลไกการประกันเพื่อเสนอบริการ "การยืนยันทันที" ของโหนดแสง รูปแบบเหล่านี้มีผลบังคับใช้ในสถานการณ์ที่ต้องการการสิ้นสุดของธุรกรรม เช่น ธุรกรรมอะตอมและธุรกรรมข้ามสายโซ่

ข้อความประกาศระลอก:

1. บทความนี้เป็นการพิมพ์ซ้ำจาก [พันธมิตรยูเรก้า]. ลิขสิทธิ์ทั้งหมดเป็นของผู้เขียนต้นฉบับ [andy、arthur]. หากมีข้อขัดแย้งใด ๆ เกี่ยวกับการพิมพ์ซ้ำนี้ กรุณาติดต่อเกต์เรียนทีม และพวกเขาจะจัดการกับมันโดยรวดเร็ว
2. คำประกาศความรับผิดชอบ: มุมมองและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้เป็นเพียงเพียงของผู้เขียนเท่านั้นและไม่เป็นการให้คำแนะนำใดๆ ในการลงทุน
3. การแปลบทความเป็นภาษาอื่น ๆ โดยทีมเรียนรู้ Gate.io ถูกดำเนินการ หากไม่ได้กล่าวถึง การคัดลอก การแจกจ่าย หรือการลอกเลียนแบบบทความที่แปลห้าม