Delayed Proof of Work (dPoW) to mechanizm bezpieczeństwa opracowany w ramach projektu Komodo. Zasadniczo jest to zmodyfikowana wersja algorytmu konsensusu Proof-of-Work (PoW), który wykorzystuje moc mieszającą łańcucha bloków Bitcoin w celu zwiększenia bezpieczeństwa sieci. Korzystając z Delayed Proof of Work (dPoW), programiści Komodo będą mogli zabezpieczyć nie tylko własną sieć, ale także wszelkie łańcuchy bloków stron trzecich, które w przyszłości dołączą do ekosystemu Komodo. Tak naprawdę dPoW można wykorzystać do zabezpieczenia dowolnego niezależnego projektu blockchain opracowanego przy użyciu modelu UTXO.
Jak działa opóźniony dowód pracy (dPoW)?
Biorąc za przykład Komodo, mechanizm bezpieczeństwa dPoW został opracowany i wdrożony przy użyciu bazy kodu Zcash. Wykorzystując moc mieszającą Bitcoin, zapewnia on ochronę prywatności przy zerowej wiedzy i poprawia bezpieczeństwo sieci.
Co dziesięć minut system Komodo wykonuje migawkę sieci blockchain. Wynik migawki jest następnie zapisywany w bloku w sieci Bitcoin. Ogólnie rzecz biorąc, proces ten tworzy kopię zapasową całego systemu Komodo, która jest zapisana w łańcuchu bloków Bitcoin.
Technicznie rzecz biorąc, węzły notarialne wybrane przez społeczność Komodo zapisują skrót blokowy każdego łańcucha blokowego chronionego dPoW w rozproszonej księdze Komodo, wykonując transakcje w łańcuchu Komodo. Wywołując instrukcję OP_RETURN, węzeł notarialny przechowuje skrót pojedynczego bloku w łańcuchu Komodo.
Powodem, dla którego węzeł notarialny wybiera czas wykonania migawki co dziesięć minut, jest zapewnienie, że cała sieć rozpoznaje ważność bloku. Sieć każdego łańcucha bloków nadal osiągnie konsensus w sprawie każdego bloku. Węzeł notarialny po prostu rejestruje skrót bloku z poprzedniej kopalni.
Następnie węzeł notarialny zapisuje skrót z łańcucha bloków Komodo do księgi Bitcoin. Ten krok można również wykonać, wykonując transakcję Bitcoin i zapisując dane w łańcuchu bloków Bitcoin za pomocą instrukcji OP_RETURN.
Gdy węzeł notarialny zakończy działanie sieci blockchain Bitcoin, węzeł notarialny Komodo zapisze dane blokowe z blockchaina Bitcoin z powrotem do każdego chronionego łańcucha. W tej chwili sieć nie zaakceptuje żadnych operacji reorganizacyjnych próbujących zmienić notarialnie potwierdzony blok (lub jakikolwiek blok utworzony przed osiągnięciem konsensusu przez notarialne węzły).
Obecnie dPoW jest powiązany z Bitcoinem, ale może być używany jako narzędzie bezpieczeństwa w dowolnym innym łańcuchu bloków wykorzystującym model UTXO.
Dowód pracy (PoW) i opóźniony dowód pracy (dPoW)
Jednym z głównych celów algorytmu Proof of Work (PoW) jest utrzymanie bezpieczeństwa sieci i zapobieganie cyberatakom, takim jak rozproszone ataki typu „odmowa usługi” (DDoS). Krótko mówiąc, algorytm PoW jest bardzo kosztowny w produkcji bloków danych, ale można go łatwo zweryfikować i stanowi ważny element procesu eksploracji.
Projekt wydobycia w blockchainach opartych na PoW jest bardzo wymagający. Górnicy muszą rozwiązać złożony problem kryptograficzny, aby wydobyć nowy blok. Proces ten wymaga dużej ilości pracy obliczeniowej i zużywa bardzo drogi sprzęt i energię elektryczną. Proces wydobywania nie tylko chroni sieć przed atakami z zewnątrz, ale także weryfikuje legalność transakcji i generuje nową cyfrową walutę (jako nagroda dla górników za rozwiązywanie zagadek).
Dlatego jednym z powodów, dla których blockchainy oparte na protokole pracy są bardzo bezpieczne, jest to, że proces wydobycia wiąże się z bardzo wysokimi inwestycjami kapitałowymi. Należy jednak pamiętać, że bezpieczeństwo blockchainów PoW jest bezpośrednio powiązane z wykorzystywaną dla nich mocą obliczeniową (hashing), co oznacza, że małe sieci blockchain nie są tak bezpieczne, jak duże sieci blockchain.
W przeciwieństwie do PoW, dPoW nie służy do osiągania konsensusu w sprawie nowych bloków i dlatego nie jest uważany za algorytm konsensusu. Jest to mechanizm bezpieczeństwa realizowany poza zasadami konsensusu PoW. DPoW uniemożliwia notarialną reorganizację bloków, co oznacza, że czyni blockchain bezpieczniejszym i odpornym na ataki 51%.
W efekcie dPoW „resetuje” zasady konsensusu blockchaina za każdym razem, gdy blok jest notarialnie potwierdzony. Na przykład większość łańcuchów bloków PoW stosuje „regułę najdłuższego łańcucha”. Dlatego też, ilekroć sieć blockchain potwierdzi, że bloki XXX i XX1 zostały poświadczone notarialnie, reguła najdłuższego łańcucha rozpocznie się od bloków XXX, XX2. Sieć nie będzie już przyjmować łańcuchów rozpoczynających się od bloku XXX, XX0 lub wcześniej, nawet jeśli będzie to łańcuch najdłuższy.
Podsumować
Mechanizm zabezpieczeń opóźnionego dowodu pracy umożliwia częste wykonywanie kopii zapasowych, dzięki czemu w przypadku awarii lub naruszenia bezpieczeństwa systemu można szybko przywrócić dane całej sieci. Jeśli atakujący chciałby skutecznie wyrządzić trwałe szkody, musiałby także zamknąć sieć Bitcoin i zniszczyć wszystkie migawki zapisane w łańcuchu bloków Bitcoin.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat opóźnionego dowodu pracy, sprawdź stronę usług bezpieczeństwa blockchain Komodo.