Forward the Original Title‘TeleportDAO：数据验证安全与效率之战 —— 轻节点设计最新实践’

TL;DR

เมื่อเร็ว ๆ นี้ TeleportDAO และ Eigen Labs ได้ร่วมกันเผยแพร่เอกสารที่มุ่งเน้นไปที่ความท้าทายด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพที่โหนดแสงต้องเผชิญเมื่อเข้าถึงและตรวจสอบข้อมูลแบบ on-chain ในบล็อกเชน proof-of-stake (PoS) บทความนี้เสนอโซลูชันใหม่เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและประสิทธิภาพของโหนดแสงในบล็อกเชน PoS ผ่านชุดมาตรการต่างๆ เช่น สิ่งจูงใจทางเศรษฐกิจและกลไกการรักษาความปลอดภัยล่วงหน้าที่รับประกัน ตลอดจน "การรักษาความปลอดภัยที่ตั้งโปรแกรมได้" แบบกําหนดเองและความคุ้มค่า มันมองไปข้างหน้าและคุ้มค่ากับการศึกษาเชิงลึก

หมายเหตุ: Eigen Labs เป็นผู้พัฒนาโพรโทคอล Restaking ซึ่งประกอบด้วย EigenLayer และ EigenDA โดยปัจจุบัน Eigen Labs ได้ระดมทุนมากกว่า 150 ล้านดอลลาร์สหรัฐจากสถาบันทุนเรือนหุ้นชื่อดัง เช่น a16z, Polychain, และ Blockchain Capital

TeleportDAO ตั้งอยู่ที่วานคูเวอร์ ประเทศแคนาดา โปรเจคโครงสร้างการสื่อสาร跨ลิงค์โซ่ที่เน้นทางสาย Bitcoin และ EVM โครงสร้างพรอโทคอลได้เรียบร้อยที่ได้รับการลงทุน 9 ล้านเหรียญในรอบการขายสาธารณะและการจัดหาเงินทุนผ่าน Coinlist รอบการจัดหาเงินทุนนี้ได้รับการเข้าร่วมจากนักลงทุนหลายรายรวมถึง Appworks, OIG Capital, DefinanceX, Oak Grove Ventures, Candaq Ventures, TON, Across และ bitSmiley.

ปัญหาที่มีอยู่ในการออกแบบโหนดแสง

ในปัจจุบันในบล็อกเชน PoS ผู้ตรวจสอบเข้าร่วมในเครือข่ายความเห็นด้วยการล็อคจำนวนเงินที่แน่นอน (เช่น 32 ETH ใน Ethereum) เพื่อให้มั่นใจว่ามีความปลอดภัยในเครือข่าย ดังนั้น นัยของความปลอดภัยของบล็อกเชน PoS ถูกป้องกันด้วยเศรษฐศาสตร์ กล่าวคือ ยิ่งมีจำนวนเงินมัดจำทั้งหมดมากขึ้น ค่าใช้จ่ายหรือความสูญเสียที่ต้องการในการโจมตีเครือข่ายความเห็นก็มากขึ้น การนำไปใช้งานของกลไกการลบนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่เรียกว่า "ความปลอดภัยเชิงรับผิดชอบ" กล่าวคือ หากผู้ตรวจสอบลงนามในสถานะที่ขัดแย้งกัน จำนวนเงินมัดจำสามารถถูกลบได้

โหนดแบบเต็มมีบทบาทสําคัญในการรักษาความสมบูรณ์ของบล็อกเชน PoS พวกเขาจัดเก็บข้อมูลธุรกรรมบล็อกทั้งหมดตรวจสอบลายเซ็นฉันทามติทําซ้ําสําเนาที่สมบูรณ์ของประวัติการทําธุรกรรมและดําเนินการอัปเดตสถานะ กระบวนการเหล่านี้ต้องการทรัพยากรการประมวลผลจํานวนมากและฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อน ตัวอย่างเช่นการเรียกใช้โหนด Ethereum แบบเต็มต้องใช้ที่เก็บข้อมูล SSD อย่างน้อย 2 TB ในทางตรงกันข้ามโหนดแสงลดความต้องการทรัพยากรการประมวลผลและจัดเก็บเฉพาะส่วนหัวของบล็อกดังนั้นจึงเหมาะสําหรับสถานการณ์ที่ธุรกรรม / สถานะเฉพาะได้รับการตรวจสอบเช่นกระเป๋าเงินมือถือและสะพานข้ามสายโซ่ นอกจากนี้โหนดแสงยังพึ่งพาโหนดเต็มรูปแบบเพื่อให้ข้อมูลบล็อกเมื่อตรวจสอบธุรกรรม แต่ส่วนแบ่งการตลาดปัจจุบันของผู้ให้บริการโหนดค่อนข้างเข้มข้นดังนั้นความปลอดภัยความเป็นอิสระและความฉับไวจึงไม่สามารถรับประกันได้อย่างเต็มที่ ดังนั้นเอกสารฉบับนี้จึงสํารวจการแลกเปลี่ยนระหว่างต้นทุนการเก็บข้อมูลและเวลาแฝงสําหรับโหนดแสงเพื่อให้ได้ความปลอดภัยสูงสุด

โซลูชันการออกแบบโหนดแสงที่มีอยู่

Bitcoin เปิดตัว Simple Payment Verification (SPV) เป็นโปรโตคอลโหนดแสง SPV ช่วยให้โหนดแสงสามารถใช้ส่วนหัวของ Merkle Proof และบล็อกเพื่อตรวจสอบว่าธุรกรรมรวมอยู่ในบล็อกเฉพาะหรือไม่ ดังนั้นโหนดแสงจะต้องดาวน์โหลดส่วนหัวบล็อกของบล็อกเชนเพื่อตรวจสอบขั้นสุดท้ายของธุรกรรมโดยการตรวจสอบความลึกของบล็อก ในกรณีนี้ต้นทุนการคํานวณในการตรวจสอบฉันทามติโดยโหนดแสงใน Bitcoin ค่อนข้างต่ํา อย่างไรก็ตามในบล็อกเชน PoS เช่น Ethereum การออกแบบการตรวจสอบฉันทามตินั้นซับซ้อนกว่าโดยเนื้อแท้ มันเกี่ยวข้องกับการรักษาชุดผู้ตรวจสอบทั้งหมดติดตามการเปลี่ยนแปลงสัดส่วนการถือหุ้นและดําเนินการตรวจสอบลายเซ็นจํานวนมากสําหรับเครือข่ายฉันทามติ ในทางกลับกันความปลอดภัยของโหนดแสง PoW อาศัยสมมติฐานที่ว่าโหนดเต็มส่วนใหญ่มีความซื่อสัตย์ เพื่อแก้ไขข้อ จํากัด ของ SPV, FlyClient และ Non-Interactive Proof of Work (NiPoPoW) พิสูจน์บล็อกเหล่านี้ให้กับลูกค้าด้วยต้นทุนเชิงเส้นย่อย อย่างไรก็ตามการบังคับใช้กับรูปแบบฉันทามติ PoS นั้นอ่อนแอ

ในทางตรงกันข้ามบล็อกเชน PoS ได้รับความปลอดภัยผ่านกลไกเฉือน ระบบอาศัยผู้เข้าร่วมฉันทามติที่มีเหตุผลและไม่โจมตีเครือข่ายหากค่าใช้จ่ายในการโจมตีสูงกว่าผลกําไรที่อาจเกิดขึ้น เพื่อลดต้นทุนการตรวจสอบโปรโตคอลโหนดแสงปัจจุบันของ Ethereum อาศัยคณะกรรมการซิงค์ที่ประกอบด้วยผู้ตรวจสอบ Ethereum ที่เลือกแบบสุ่ม 512 คนซึ่งแต่ละตัวเดิมพัน 32 Ethereum แต่กระบวนการลงนามจะไม่ถูกปรับ การออกแบบที่ไม่สามารถเฉือนได้นี้มีข้อบกพร่องด้านความปลอดภัยที่สําคัญและลายเซ็นที่ไม่สุจริตในคณะกรรมการซิงโครไนซ์อาจทําให้โหนดแสงเข้าใจผิดในการยอมรับข้อมูลที่ไม่ถูกต้องโดยไม่ถูกลงโทษ แม้จะมีการแนะนํากลไกการเฉือน แต่สัดส่วนการถือหุ้นทั้งหมดของ Sync Committee ยังคงมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับกลุ่มผู้ตรวจสอบ Ethereum ขนาดใหญ่ (ณ เดือนมีนาคม 2024 จํานวนผู้ตรวจสอบ Ethereum เกิน 1 ล้านตัว) ดังนั้นวิธีการนี้จึงไม่สามารถให้โหนดแสงที่มีความปลอดภัยเทียบเท่ากับชุดตัวตรวจสอบ Ethereum แบบจําลองนี้แสดงถึงตัวแปรพิเศษของการคํานวณแบบหลายฝ่ายในการตั้งค่าที่มีเหตุผล แต่ล้มเหลวในการให้การรับประกันตามหลักเศรษฐศาสตร์หรือจัดการกับภัยคุกคามที่เกิดจากผู้ให้บริการข้อมูลที่เป็นอันตรายและไม่มีเหตุผล

เพื่อแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพในกระบวนการบูตสตรีมของ PoS PoPoS นำเสนอเกมการแบ่งส่วนเพื่อท้าทายต้นไม้ Merkle ที่ท้าทายของ PoS timing อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่พวกเขาบรรลุผลให้อยู่ในกรอบที่น้อยที่สุดและหลีกเลี่ยงการต้องให้ลูกค้าอยู่ออนไลน์และมีสิทธิ์ตลอดเวลา ปัญหาของการทำให้ลูกค้าสามารถออฟไลน์โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายมากเพื่อเข้าร่วมเครือข่ายยังคงที่ยังไม่ได้แก้ไข

วิธีการวิจัยอีกวิธีเน้นไปที่การใช้พิสูจน์ศูนย์ความรู้เพื่อสร้างพิสูจน์ที่กระชับ ตัวอย่างเช่น Mina และ Plumo สามารถส่งเสริมการตรวจสอบโดยการใช้การประกอบ SNARK แบบ recursive และพิสูจน์การเปลี่ยนสถานะที่ใช้ SNARK อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้มีการบังคับภาระการคำนวณที่สำคัญบนผู้ผลิตบล็อกในการสร้างพิสูจน์ และพวกเขาไม่ได้แก้ไขปัญหาในการชดเชยโหนดแสงเมื่อเกิดความสูญเสียได้อย่างเพียงพอ ในบริบทของโปรโตคอล PoS อื่น ๆ เช่น โปรโตคอล Tendermint ที่ใช้ใน Cosmos บทบาทของโหนดแสงถูกสำรวจในโปรโตคอลการสื่อสารระหว่างบล็อกเชน (IBC) อย่างไรก็ตาม การปฏิบัติเหล่านี้เฉพาะเจาะจงกับระบบนิเวศของตนและไม่สามารถนำมาใช้โดยตรงกับ Ethereum หรือบล็อกเชน PoS อื่น ๆ ได้

การออกแบบโหนดแสงใหม่

โดยทั่วไปแล้ว โซลูชั่นใหม่นี้มีโมดูลความมั่นคงทางเศรษฐศาสตร์เพื่อให้บรรลุ "ความมั่นคงแบบโปรแกรม" และโหนดที่เบาสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับการออกแบบโซลูชันที่แตกต่างกันตามความต้องการด้านความมั่นคงของตนเอง การสมมติความมั่นคงที่สำคัญคือ 1/N + 1/M กล่าวคือ ในขณะที่ยังมีโหนดที่ซื่อสัตย์และถูกต้องในโหนดเต็มและเครือข่ายของโปรแกรมจะสามารถรับประกันการดำเนินการปกติของเครือข่ายได้

บทบาท/โมดูลที่เกี่ยวข้อง

• บล็อกเชน: โปรโตคอลถูกสร้างขึ้นบนบล็อกเชนที่สามารถโปรแกรมได้ และกฎสำหรับการจบบล็อกเป็นแบบกำหนดไว้ ตัวอย่างเช่น ในบล็อกเชนของ Ethereum การจบบล็อกต้องใช้อย่างน้อยสองยุคติดต่อกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้เวลาประมาณ 13 นาที
• สัญญาฉีดโทรมสมาร์ท: โปรโตคอลรวมถึงสัญญาฉีดโทรมออนเชนที่เป็นไปตามมาตรฐานการแยกสัญญาสมาร์ท มันสามารถเข้าถึงแบล็คแฮชของบล็อกก่อนหน้าในบล็อกเชน ทุกฝ่ายสามารถส่งข้อความไปยังสัญญานี้
• ผู้ให้ข้อมูล: ผู้ให้ข้อมูลเป็นโหนดเต็มและติดตามสถานะล่าสุดของบล็อกเชน พวกเขาขอให้สินทรัพย์และให้บริการเพื่อยืนยันความถูกต้องของสถานะที่ขอโดยโหนดแสง พวกเขาเซ็นชื่อทุกข้อมูลที่ส่งไปยังโหนดแสงด้วยคีย์ลับที่สอดคล้องกับคีย์สาธารณะของพวกเขา ทำให้สามารถยืนยันแหล่งที่มาและความสมบูรณ์ของข้อมูล
• อัยการ: อัยการคือโหนดเต็มที่เชื่อมต่อกับโหนดแสงเพื่อช่วยในการตรวจสอบข้อมูล ใครก็สามารถกลายเป็นอัยการและได้กำไรโดยการตรวจสอบและลดค่าที่พฤติกรรมผิดปกติ เพื่อความง่าย ๆ แผนการต่อไปนี้สมมติว่าแต่ละโหนดแสงเชื่อมต่อกับอย่างน้อยหนึ่งอัยการที่ซื่อสัตย์
• โหนดที่เบา: โหนดที่เบาตรวจสอบว่าสถานะ/ธุรกรรมที่เฉพาะเจาะจงถูกรวมอยู่ในบล็อกเชนในราคาที่ต่ำที่สุด ระหว่างกระบวนการตรวจสอบ โหนดที่เบาเชื่อมต่อกับกลุ่มผู้ให้ข้อมูลและโจทก์
• เครือข่าย: ผู้ให้บริการข้อมูลรูปแบบเครือข่าย peer-to-peer (p2p) และใช้โปรโตคอล Gossip เพื่อกระจ敶ข้อมูล โหนดแสงเชื่อมต่อกับผู้ให้บริการข้อมูลบางรายเพื่อส่งคำขอและรับการตอบรับ

ตัวเลือก 1: ความปลอดภัยเป็นอันดับแรก

ตัวเลือก 1 สำคัญอย่างยิ่งในการรับรองความน่าเชื่อถือของข้อมูลผ่านการนำเสนอช่วงเวลาท้าทายและเครือข่ายของอัยการ. โดยง่ายๆ แล้วหลังจากที่โหนดแสงได้รับข้อมูลที่ได้รับลายเซ็นโดยผู้ให้บริการ มันจะส่งส่วนนี้ของข้อมูลไปยังเครือข่ายของอัยการเพื่อตรวจสอบ. ภายในช่วงเวลาที่ determinate หากมีการทุจริตข้อมูล อัยการจะเตือนโหนดแสงว่าข้อมูลไม่น่าเชื่อถือ และโมดูลโทษของสัญญาอัจฉริยะจะลงโทษโทเค็นที่มีการเสนอสิทธิ์ ในทางกลับกัน โหนดแสงสามารถเชื่อถือในความน่าเชื่อถือของข้อมูลเหล่านี้

กระบวนการที่ระบุขอข้อมูลโหนดแสง:

1. โหนดแสงได้รับรายการผู้ให้บริการข้อมูลล่าสุดจากระบบเครือข่ายปัจจุบันและกำหนดระยะเวลาท้าทาย ควรทราบว่าระยะเวลาท้าทายนี้เป็นอิสระต่อกันระหว่างโหนดแสงต่าง ๆ แต่ขีดจำกัดระยะเวลาท้าทายถึงขีดสูงใช้บังคับสำหรับโหนดแสงทุกตัว ระยะเวลาท้าทายเป็นเวลาที่ยาวที่สุดในการตรวจสอบความน่าเชื่อถือของข้อมูลโดยเครือข่ายของอัยการ ดังนั้นเวลายิ่งยาวก็ยิ่งมีความล่าช้าต่อธุรกรรมละ
2. หลังจากได้รับรายการแล้ว โหนดแสงจะเลือกกลุ่มผู้ให้บริการข้อมูลและให้ความแน่ใจว่าเงินทุนที่เขาเดินทางเป็นเว้นแต่มากกว่าค่ามูลค่าของธุรกรรมปัจจุบัน ทฤษฎีบทว่า ยิ่งเงินทุนที่เดินทางเป็นมากกว่า ค่าใช้จ่ายสูงของพฤติกรรมของผู้ให้บริการข้อมูล และค่าใช้จ่ายที่น้อยลงของโหนดแสง
3. โหนดแสงส่งคำขอข้อมูลที่สอดคล้องกับกลุ่มผู้ให้บริการข้อมูลนี้ซึ่งรวมถึงหมายเลขบล็อกที่สอดคล้องและสถานะเป้าหมาย (พิสูจน์การรวมของธุรกรรมนี้)
4. ผู้ให้บริการข้อมูลส่งค่าแฮชบล็อกที่สอดคล้องกันและพิสูจน์การรวมอยู่ของธุรกรรม และแนบลายเซ็น
5. หลังจากที่โหนดแสงได้รับวัสดุที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว จะส่งต่อไปยังเครือข่ายของกำนันที่เชื่อมต่อกันในปัจจุบัน หากไม่มีการเตือนเตือนความน่าเชื่อถือของข้อมูลหลังจากสิ้นสุดช่วงท้าทาย โหนดแสงจะทำการตรวจสอบลายเซ็นต์นี้และผ่านการทดสอบความน่าเชื่อถือของข้อมูลหากไม่มีข้อผิดพลาด

1. แต่หากได้รับคำเตือนจากเครือข่ายของอัจฉริยะ โหนดเบาต้องทิ้งลายเซ็นเจอร์ที่ได้รับไว้ก่อนหน้านี้ เครือข่ายของอัจฉริยะจะส่งหลักฐานที่เกี่ยวข้องไปยังโมดูลโทษของสมาร์ทคอนแทรค หากสมาร์ทคอนแทรคพบว่าการกระทำผิดเชิงจริงเกิดขึ้นหลังจากตรวจสอบข้อมูล จะถูกลงโทษเงินปรับของผู้ให้ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากบางส่วน / ทั้งหมดของผู้ให้ข้อมูลที่เลือกได้รับการลงโทษ โหนดเบาจำเป็นต้องรับข้อมูลจากเครือข่ายปัจจุบันเพื่อยืนยันว่าเหตุการณ์การตัดสินใจเกิดขึ้นจริงๆ

พ้อยต์อื่น ๆ:

• โหนดแบบเต็มใด ๆ สามารถเข้าร่วมหรือออกจากเครือข่ายผู้ให้บริการข้อมูลได้โดยเริ่มคําขอ "ลงทะเบียน" และ "ถอน" ไปยังสัญญาอัจฉริยะ มีเกณฑ์การปักหลักขั้นต่ําสําหรับการลงทะเบียนเพื่อเข้าร่วมในเครือข่ายผู้ให้บริการข้อมูล เมื่อโหนดเต็มเลือกที่จะเริ่มต้นการถอนสถานะของพวกเขาในเครือข่ายจะเปลี่ยนเป็น "ออก" ทันทีและพวกเขาไม่สามารถรับคําขอจากโหนดแสงได้อีกต่อไปเพื่อป้องกันพฤติกรรมที่เป็นอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการเข้าและออกอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้เครือข่ายผู้ให้บริการข้อมูลจะอัปเดตรายชื่อผู้ให้บริการข้อมูลที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันในรอบที่ผู้ให้บริการข้อมูลไม่สามารถรับเงินถอนได้ คําขอถอนเงินจะมีผลในบล็อกสุดท้ายของรอบการอัปเดตปัจจุบัน และความถี่ในการอัปเดตจะสูงกว่าขีดจํากัดระยะเวลาการท้าทายเพื่อให้แน่ใจว่าการทดสอบความพร้อมใช้งานของข้อมูลโหนดแสงทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์แล้ว เนื่องจากกิจกรรมของเครือข่ายผู้ให้บริการข้อมูลโหนดแสงจําเป็นต้องได้รับรายชื่อผู้ให้บริการที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันทุกครั้งที่มีการอัปเดตเครือข่าย หากรอบการอัปเดตขยายออกไปโหนดแสงสามารถเพลิดเพลินกับกระบวนการตรวจสอบที่คล่องตัวยิ่งขึ้น (โดยการประมาณรายการที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบันผ่านคําขอ "การลงทะเบียน" และ "ถอน" ของรอบก่อนหน้า) แต่โหนดที่ต้องการออกจะต้องเผชิญกับเวลารอนานขึ้น
• เมื่อได้รับลายเซ็นข้อมูลเครือข่ายอัยการจะตรวจสอบว่าลายเซ็นนั้นเป็นของผู้ให้บริการข้อมูลหรือไม่และประเมินว่าข้อมูลนั้น "ได้รับการยืนยันในที่สุด" ในเครือข่ายฉันทามติหรือไม่ หากข้อมูลไม่ปรากฏบนห่วงโซ่ที่เหมาะสมมีความเป็นไปได้สองประการ ประการแรกข้อมูลยังไม่ได้รับการยืนยันในที่สุดโดยบล็อกเชนปัจจุบันโซ่ที่แตกต่างกันมีกฎขั้นสุดท้ายที่แตกต่างกันเช่นหลักการห่วงโซ่ที่ยาวที่สุด ประการที่สองการทําธุรกรรมอยู่ในบล็อกของห่วงโซ่ที่เหมาะสมอื่น หากพบว่าข้อมูลข้างต้นถูกปลอมแปลงเครือข่ายอัยการจะส่งคําขอเฉือนไปยังสัญญาอัจฉริยะซึ่งรวมถึงคีย์สาธารณะของผู้ให้บริการข้อมูลลายเซ็นของผู้ให้บริการข้อมูลหมายเลขบล็อกและในขณะเดียวกันก็ส่งหลักฐานเหตุการณ์เฉือนเพื่อเตือนโหนดแสง เมื่อได้รับข้อมูลนี้สัญญาอัจฉริยะจะวัดว่าหมายเลขบล็อกปัจจุบันได้รับการยืนยันในที่สุดนั้นสอดคล้องกับข้อมูลที่ได้รับตามหลักการขั้นสุดท้ายของชั้นฉันทามติหรือไม่ หากพวกเขาไม่สอดคล้องกันเหตุการณ์เฉือนจะถูกเรียกใช้ นอกจากนี้หากผู้ให้บริการข้อมูลที่เลือกโดยโหนดแสงถูกเฉือนเนื่องจากคําขอข้อมูลกลุ่มอื่นเครือข่ายอัยการจะส่งเหตุการณ์เฉือนทันทีเพื่อเตือนโหนดแสงว่าความน่าเชื่อถือของข้อมูลของผู้ให้บริการข้อมูลต่ําและโหนดแสงจะได้รับรายการอีกครั้งและเลือกผู้ให้บริการรายอื่น

ประเมิน:

• ความปลอดภัย: โหนดแสงกําหนดต้นทุนของพฤติกรรมที่เป็นอันตรายสําหรับผู้ให้บริการข้อมูลที่มีเหตุผลและไม่ลงตัวผ่านโมดูลการปักหลักและเครือข่ายอัยการซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของข้อมูล อย่างไรก็ตามเนื่องจากโปรโตคอลทั้งหมดขึ้นอยู่กับเครือข่ายฉันทามติ (เอกสารนี้ทดสอบบน Ethereum) เมื่อเลเยอร์ฉันทามติถูกโจมตีโปรโตคอลอาจเผชิญกับวิกฤตความไว้วางใจที่อาจเกิดขึ้น ดังนั้นจึงสามารถแนะนํากลไกชื่อเสียงเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเสี่ยงเชิงระบบในสถานการณ์ที่รุนแรง
• ระดับความปลอดภัยของโหนดเต็ม: โครงการนี้มีเป้าหมายที่จะให้ความปลอดภัยเทียบเท่ากับการสมมติ PoS ของ Ethereum นั่นคือ โหนดเต็มจำเป็นต้องรับความเสี่ยงในการถูกตัดสินใจสำหรับการทำคำให้การเท็จ
• กิจกรรมของเครือข่าย: หากเครือข่ายปัจจุบันมีผู้ให้ข้อมูลที่มีเหตุผลน้อยเท่านั้น โหนดแสงจะเผชิญกับการล่าช้าหลายรอบ แต่เนื่องจากประสิทธิภาพของผู้ให้ข้อมูลแต่ละคนไม่ได้เป็นศูนย์ การร้องขอทุกคำขอจะเสร็จสมบูรณ์เสมอจึงต่อเนื่อง ดังนั้น หากเครือข่ายมีโหนดเต็มที่เป็นเหตุผลหนึ่ง ก็สามารถให้ความมั่นใจได้ว่าเครือข่ายสามารถทำงานต่อไปได้ ในเวลาเดียวกัน โดยที่รายได้ของผู้ให้ข้อมูลเชื่อมโยงกับจำนวนเงินสตากิ้ง สิ่งนี้ยังกระตุ้นให้โหนดเต็มป้องกันเครือข่ายโดยการสตากิ้งมากกว่าที่จำเป็น
• ประสิทธิภาพ: ทีมผู้เขียนบทความคาดการณ์ว่าผู้ตรวจสอบ Ethereum คือผู้ใช้หลักที่มีส่วนร่วมในการให้บริการข้อมูล เนื่องจากผู้ตรวจสอบเป็นผู้ใช้ทั่วไปที่กำลังทำงานกับโหนดเต็มและสามารถได้รับรายได้เพิ่มเติมผ่านโปรโตคอลนี้ การทำธุรกรรมขนาดเล็กอาจได้รับข้อมูลที่น่าเชื่อถือผ่านผู้ให้บริการข้อมูลเพียงคนเดียว (โหนดเบาเพียงต้องทำการตรวจสอบครั้งเดียว) ในขณะที่การทำธุรกรรมขนาดใหญ่อาจต้องการผู้ให้บริการข้อมูลหลายราย เพื่อที่จะได้รับข้อมูลที่น่าเชื่อถือ (จำนวนการตรวจสอบเพิ่มขึ้นเป็นแบบเส้นตรงตามจำนวนผู้ให้บริการ)

ตัวเลือก 2: ประสิทธิภาพก่อน

Solution 2 สามารถยืนยันข้อมูลอย่างรวดเร็วด้วยการเสนอกลไกประกันที่ขึ้นอยู่กับ Solution 1 โดยอย่างง่าย หลังจากที่โหนดแสงกำหนดค่าประกันตามจำนวนเงินและระยะเวลา ส่วนหนึ่ง/ทั้งหมดของการมัดจำจากผู้ให้ข้อมูลสามารถขอคืนเงินเพื่อการเสียหายที่เกิดขึ้นหลังจากโหนดแสงเนื่องจากความร้ายแรงของข้อมูล ดังนั้น หลังจากที่โหนดแสงได้รับและตรวจสอบลายเซ็นข้อมูลที่ให้โดยผู้ให้ข้อมูล มันสามารถกำหนดความเชื่อถือเบื้องต้นของข้อมูล

กระบวนการเฉพาะของโหนดแสงที่ขอข้อมูล:

1. โหนดแสงคำนวณการสูญเสียสูงสุดของธุรกรรมปัจจุบัน แล้วตั้งจำนวนเงินกรมธรรมเนียมและระยะเวลาประกันภัย จำนวนเงินที่มีการทุนทุนโดยผู้ให้ข้อมูลสำหรับการประกันควรมากกว่าจำนวนเงินกรมธรรมเนียมเพื่อให้มีเงินชดเชยเพียงพอ
2. โหนดแสงกำหนดระยะเวลาท้าทายสำหรับธุรกรรม ควรทราบว่า ระยะเวลานโยบายสามารถครอบคลุมการตรวจสอบการรวมของธุรกรรมหลายรายการ ดังนั้น ระยะเวลาท้าทายรวมทั้งหมดที่เลือกโดยโหนดแสงไม่สามารถเกินระยะเวลานโยบาย มิฉะนั้น บางธุรกรรมอาจจะไม่ได้รับการครอบคลุม
3. หลังจากเลือกพารามิเตอร์ (จำนวนนโยบาย, ระยะเวลาของนโยบาย, จำนวนเงินที่ถูกมัดจำโดยผู้ให้ข้อมูลสำหรับประกัน, รายการผู้ให้ข้อมูลที่ตั้งใจ), โหนดแสงสามารถส่งคำขอไปยังสัญญาฉลากอัจฉริยะ จากนั้น, หลังจากรอเวลาการยืนยันสุดท้ายของบล็อก, มันสามารถตรวจสอบได้ว่าการซื้อประกันประสบความสำเร็จหรือไม่ หากล้มเหลว, อาจเป็นเพราะโหนดแสงอื่นๆ ก็ได้เลือกผู้ให้ข้อมูลและชำระก่อนก่อน, ดังนั้นการมัดจำที่เหลือไม่เพียงพอที่จะตรงกับความต้องการเดิมของเขา
4. โหนดแสงส่งคำขอข้อมูลซึ่งรวมถึงหมายเลขประกันนอกเหนือจากหมายเลขบล็อคและสถานะเป้าหมาย (พิสูจน์การรวมของธุรกรรม)
5. ผู้ให้ข้อมูลส่งข้อมูลและลายเซ็นต์ โหนดแสงทำการตรวจสอบลายเซ็นต์และส่งต่อไปยังเครือข่ายของอัยการ และจากนั้นธุรกรรมได้รับการยืนยันเบื้องต้นแล้ว
6. หลังจากได้รับข้อมูลและลายเซ็นต์ อัจฉริยะจะตรวจสอบความน่าเชื่อถือของข้อมูลในขั้นตอนแรก หากมีพฤติกรรมที่ไม่ดี อัจฉริยะจะส่งข้อมูลพิสูจน์ไปยังสมาร์ทคอนแทรคและปรับค่าปรับกับผู้ให้ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ซึ่งจะถูกแจกจ่ายไปยังโหนดแสง

ข้อความอื่น ๆ:

• โทเค็นการประกันที่เดิมพันของผู้ให้บริการข้อมูลนั้นเป็นอิสระจากกันระหว่างคําขอโหนดแสงที่แตกต่างกันเพื่อป้องกันความเสี่ยงของการชําระคืนประกันหลายครั้ง หลังจากโหนดแสงเลือกผู้ให้บริการข้อมูลสัญญาอัจฉริยะจะล็อคโทเค็นที่เกี่ยวข้องที่จํานําไว้สําหรับการประกันภัยและโหนดแสงอื่น ๆ จะไม่สามารถจัดสรรส่วนนี้ของคํามั่นสัญญาก่อนสิ้นสุดระยะเวลาการประกัน หากธุรกรรมเป็นอิสระจํานวนเงินประกันจะเท่ากับจํานวนธุรกรรมสูงสุด มิฉะนั้นจํานวนเงินประกันจะเท่ากับจํานวนธุรกรรมทั้งหมด ภายใต้จํานวนจํานําเดียวกันโหนดแสงโดยทั่วไปจะเลือกผู้ให้บริการข้อมูลให้น้อยที่สุดเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพการตรวจสอบ
• แม้ว่าผู้ให้บริการข้อมูลสามารถเริ่มต้นขอคำขอ "ถอน" ก่อนสิ้นสุดของระยะเวลาประกัน ยอดถอนจะได้รับเท่านั้นหลังจากสิ้นสุดระยะเวลาประกัน
• ให้คำสั่งได้ว่า ระยะเวลากรมธรรม์ประกันควรมากกว่าเวลายืนยันบล็อกสุดท้าย + ระยะเวลาท้าทายรวม + ความล่าช้าในการสื่อสาร + ความล่าช้าในการคำนวณ/การยืนยัน ยิ่งคุณเลือกผู้ให้บริการข้อมูลมากเท่าไหร่ ระยะเวลากรมธรรม์ประกันจะยาวขึ้นตามระยะเวลาท้าทายรวม

ประเมิน:

• ความสามารถในการขยายขนาด: ความสามารถในการขยายขนาดของตัวเลือก 2 ขึ้นอยู่กับปริมาณทั้งหมดของโทเค็นที่ผู้ให้ข้อมูลพร้อมจะเดิมพันเพื่อการประกัน
• ค่านโยบาย: เนื่องจากระดับความปลอดภัยสูงเชื่อมโยงกับรอบท้าทาย นี่หมายถึงผู้ให้ข้อมูลต้องพนันเป็นเวลามากกว่าหรือเท่ากับรอบท้าทาย ดังนั้น ความต้องการด้านความปลอดภัยสูงมากเท่าไหร่ รอบพนันยาวเท่านั้น และค่าธรรมเนียมที่ผู้ใช้โหนดเบิกจ่ายจะสูงขึ้น ตามสูตร ค่าพนันของผู้ให้ข้อมูลถูกคำนวณโดยรายได้ของโหนดของผู้ให้ข้อมูล/(การใช้พนันเฉลี่ยตลอดปี คูณด้วยจำนวนบล็อกทั้งหมดต่อปี) ราคาที่โหนดเบิกจ่ายต้องเสียคือ ค่าพนัน คูณด้วยระยะเวลานโยบายและขนาดนโยบาย

ประสิทธิภาพของโซลูชัน

เริ่มต้นจากด้านประสิทธิภาพในการคำนวณโหนดแสง ทั้งสองโซลูชันของโหนดแสงจะแสดงประสิทธิภาพในการตรวจสอบในระดับมิลลิวินาที (โหนดแสงจะต้องตรวจสอบข้อมูลเพียงครั้งเดียว)

เทียบกับความล่าช้าของโหนดแสงในสถานการณ์ต่าง ๆ ของการกำหนดค่าการทดลอง (ดูฮิตด้านล่าง) ความล่าช้าอยู่ในระดับมิลลิวินาที สังเกตได้ว่าความล่าช้าเพิ่มขึ้นอย่างเชิงเส้นกับจำนวนผู้ให้ข้อมูล แต่ความล่าช้ามีอยู่เสมอในระดับมิลลิวินาที นอกจากนี้ในวิธีที่ 1 โดยที่โหนดแสงต้องรอผลลัพธ์จากช่วงเวลาท้าทาย ความล่าช้าคือ 5 ชั่วโมง หากเครือข่ายของผู้ตรวจสอบเชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพเพียงพอ ความล่าช้า 5 ชั่วโมงนี้ยังสามารถลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

ในเชิงค่าโหนดเบา จริงๆ มีค่าใช้จ่ายสำหรับโหนดเบา 2 ส่วน คือ ค่าแก๊ส และเบี้ยประกัน ทั้งสองจะเพิ่มขึ้นเมื่อมูลค่ากรมธรรม์เพิ่มขึ้น นอกจากนี้สำหรับผู้ตรวจสอบ ค่าแก๊สที่เกี่ยวข้องกับการส่งข้อมูลจะถูกชดเชยด้วยจำนวนค่าปรับเพื่อให้มีสิทธิในการมีส่วนร่วมเพียงพอ

ทิศทางขยาย

• มากขึ้น Collateral: ปัจจุบันโทเค็นที่ถูกทำเครื่องหมายโดยผู้ให้ข้อมูลคือ ETH แต่ข้อมูลการธุรกรรมถูกคำนวณขึ้นบนมาตรฐาน U ซึ่งหมายถึงโหนดแสงต้องวัดอัตราแลกเปลี่ยนของ ETH ทุกครั้งที่พวกเขาได้รับข้อมูลเพื่อให้มั่นใจว่ามูลค่าของ Collateral มีมูลค่าสูงพอ หากมีการอนุญาตให้โทเค็นหลายรายการถูกทำเครื่องหมายได้ ผู้ให้ข้อมูลสามารถมีตัวเลือกทำเครื่องหมายมากขึ้น ซึ่งหมายถึงการหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของสกุลเงินเดียว
• การให้สิทธิ์: คล้ายกับการขุดร่วมกัน บางนักลงทุนรายย่อยสามารถเข้าร่วมในเครือข่ายผู้ให้บริการข้อมูลโดยให้สิทธิ์ ETH ของตนเองให้กับโหนดเต็มและกำไรถูกแจกแบบตามข้อตกลงของตนเอง โปรดอ้างถึง LSD
• การรับประกันบล็อก: เพื่อหลีกเลี่ยงการรอระยะเวลาการยืนยันขั้นสุดท้าย (12-13 วินาทีใน Ethereum) โหนดแสงสามารถใช้การรับประกันเพื่อลดเวลารอนี้ได้ โหนดแสงจะเพิ่มสัญลักษณ์ / บัตรประจําตัวก่อนเมื่อขอข้อมูลและกําหนดประเภทของการรับประกันที่จําเป็น (การยืนยันขั้นสุดท้าย / เสนอ) ผู้ให้บริการข้อมูลให้ข้อมูลและลายเซ็นที่เกี่ยวข้องหลังจากได้รับคําขอ เมื่อผู้ให้บริการข้อมูลไม่มีบล็อกที่เสนอภายใต้สถานการณ์ "การรับประกันที่เสนอ" พวกเขาจะถูกปรับ \
  \
  หมายเหตุ: บล็อกที่เสนอจะสุดท้ายก็จะถูกสรุปหรือกลายเป็นบล็อกลูกเสี้ยว
• ต้นทุนและค่าธรรมเนียม: สำหรับเครือข่ายตัวประกัน, พวกเขาต้องเสียจำนวนโทเคนบางจำนวน (มากกว่า gas) เพื่อส่งพิสูจน์ไปยังสมาร์ทคอนแทรคตนั่นเอง นอกจากนี้, ต้นทุนของส่วนนี้ของพิสูจน์สามารถลดลงผ่านวิธี zkp อีกด้วย นอกจากนี้, ภายใต้กลไกการประกัน, เบี้ยประกันที่ส่งมาจากโหนดแสงจะถูกมอบให้ผู้ให้บริการข้อมูล, ในขณะที่เครือข่ายของโหนดจะถอดส่วนหนึ่งของรายได้จากการลงโทษจากผู้ให้บริการที่เชียร์
• ความพร้อมใช้งานของข้อมูล: ผู้ให้บริการข้อมูลเป็นโหนดเต็มรูปแบบเป็นหลัก นอกเหนือจากการเข้าร่วมในเครือข่ายเลเยอร์ฉันทามติแล้วพวกเขายังสามารถตรวจสอบความพร้อมใช้งานของข้อมูลได้อีกด้วย แผนการสําหรับการตรวจสอบความพร้อมใช้งานมีสองประเภท: โมเดลดึงและโมเดลพุช อดีตหมายถึงโหนดแสงสุ่มดึงข้อมูลที่ได้จากโหนดเต็ม หลังหมายถึงผู้ผลิตบล็อกที่กระจายบล็อกต่างๆไปยังผู้ให้บริการข้อมูล สําหรับผู้ให้บริการข้อมูลที่ใช้โมเดล Pull พวกเขามีหน้าที่รับผิดชอบในการส่งคืนคําขอสุ่มตัวอย่าง หลังจากได้รับข้อมูลโหนดแสงจะส่งต่อไปยังโหนด / ผู้ตรวจสอบที่เชื่อถือได้และพวกเขาพยายามกู้คืนบล็อก หากล้มเหลวผู้ให้บริการข้อมูลจะถูกปรับ โปรโตคอลโหนดแสงในบทความนี้เสนอกลไกการประกันบนพื้นฐานนี้โดยให้ทิศทางการสํารวจใหม่สําหรับการวิจัยความพร้อมใช้งานของข้อมูล

สรุปและประเมิน

โซลูชันโหนดแสงที่เสนอในบทความนี้ให้ "การรักษาความปลอดภัยที่ตั้งโปรแกรมได้" เพื่อให้เป็นไปตามข้อกําหนดด้านความปลอดภัยในสถานการณ์ต่างๆ ตัวเลือกที่ 1 ซื้อขายเวลาแฝงที่สูงขึ้นเพื่อความปลอดภัยสูงในขณะที่ตัวเลือกที่ 2 ให้บริการ "การยืนยันทันที" สําหรับโหนดแสงโดยการแนะนํากลไกการประกัน โซลูชันเหล่านี้สามารถใช้ในสถานการณ์ที่ต้องยืนยันขั้นสุดท้ายของธุรกรรม เช่น ธุรกรรมอะตอมและข้ามสาย

ประกาศเตือน：

1. บทความนี้ถูกพิมพ์ลงจาก [ พันธมิตรยูเรกา]. Forward the Original Title‘TeleportDAO：数据验证安全与效率之战 —— 轻节点设计最新实践’. สิทธิ์ในการคัดลอกทั้งหมดเป็นของผู้เขียนต้นฉบับ [Andy、Arthur]* หากมีเหตุเพ้อพิงต่อการนำเผยแพร่นี้ กรุณาติดต่อเกต เรียนทีมและพวกเขาจะดำเนินการด้วยรวดเร็ว
2. คำปฏิเสธความรับผิด: มุมมองและความเห็นที่แสดงในบทความนี้เป็นเพียงของผู้เขียนเท่านั้น และไม่ใช่คำแนะนำในการลงทุนใด ๆ
3. การแปลบทความเป็นภาษาอื่น ๆ โดยทีม Gate Learn นอกเหนือจากที่กล่าวถึงไว้แล้ว ห้ามคัดลอก แจกจ่าย หรือลอกเลียนบทความที่ถูกแปล