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ETH 2.0密钥有哪些?运作机制如何?

总述

以太坊1.0和2.0的密钥是基于相同的思路并使用椭圆曲线密码学创造出来的。但是,以太坊2.0的功能性有所增强,在创造密钥时需要不同的参数,并使用BLS (Boneh-Lynn-Shacham) 签名方案。

以太坊2.0密钥有哪些?

在以太坊1.0,用户访问他们的资金只需要一个私钥,而在以太坊2.0中则需要两个不同的密钥——验证者私钥提款私钥

验证者密钥

如下图所示,验证者密钥由两个元素组成:

  • 验证者

  • 验证者

由于验证者私钥需要随时对ETH2进行链上签名,比如区块提议和证明。因此这些密钥必须保存在热钱包里。

这种灵活性使得验证者签名密钥可以快速地在设备间进行迁移。但是,如果密钥丢失了或被盗了,盗窃者可以通过以下两种方式作恶

通过以下的做法使验证者被罚没:

  • 作为区块提议者时,对同一个时隙 (slot) 的两个不同信标区块进行签名投票

  • 作为区块证明人时,对另外一个区块进行环绕证明投票

  • 作为区块证明人时,对同一个目标检查点进行两次不同的证明投票

  •  强行主动退出,阻止验证者质押,并给提款密钥所有者提供ETH余额的访问权限。

验证者公钥包含在存款数据里,作用是使得ETH2能够识别验证者身份。

提款密钥

如果在阶段1和阶段2能够实现ETH转移的话,那么转移验证者的余额则需要用到提款密钥。如同验证者密钥,提款密钥也由两部分组成:

  • 提款

  • 提款

丢失了这个密钥意味着无法访问验证者余额。但是,验证者仍然可以对证明投票和区块进行签名,因为这些操作只需要验证者的私钥,只是如果密钥丢失了的话验证者这样做基本没法取得奖励。

要提款的话,验证者状态必须是“已退出”。

单个ETH1钱包中有多个验证者存款的情况

每个验证者都有他们自己唯一的存款数据,而信标链通过存款数据来识别验证者。一个验证者有四个密钥。

:我要如何重新将存款存进验证者余额里?(例如有效余额已被清空)

:发送另一笔大于等于1 ETH的交易到存款合约,以验证者的特定存款数据作为交易输入。在第一笔存款交易后,这个唯一的存款数据会储存在区块链上,并可以在多个浏览器上查询到。

:存款合约要花费大概360,000 gas,但鉴于退款操作需要一定成本,建议将交易费定在400,000到500,000 gas之间。

ETH2.0验证者的助记词

在过去的几年里,我们已习惯于12到24个单词的助记词系统。我们为什么要倒退回本地保存密钥呢?这方式显然更复杂、更不安全。

在BLS密码库的审计完成之前,目前已知的硬件钱包将不支持ETH2.0密钥的生成。EIP-2333和EIP-2334提供了解决方案,但仍有待实现。基于这些认知,我们可以预见在阶段0启动的时候,助记词系统是不可用的。

它是怎么运作的?

助记词和路径都是为大家所熟知的功能了,用户在访问他们的硬件钱包时也经常会碰到。

“旧的ETH1.0”的路径结构和示例:

m/44'/60'/0'/0

m / purpose' / coin_type' / account' / change / address_index

同样的逻辑也适用于ETH2.0密钥,只是有一些不同的参数。会有一个“父密钥”(助记词)使得用户可以将尽可能多的验证者连结到一个提款密钥里。如此一来,用户可以通过助记词导出所有的密钥

下图对此做出了简要概述:

来源:Carl Beekhuizen

Cr: Nishant Das 负责事实核查

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