Delayed Proof of Work is een beveiligingsoplossing die de netwerkbeveiliging vergroot door gebruik te maken van de hashpower van de Bitcoin-blockchain. Het maakt regelmatige back-ups van het systeem om een veilig en betrouwbaar netwerk te garanderen. Het is belangrijk omdat onafhankelijke blockchains van elk project dPoW kunnen implementeren voor hun netwerkbeveiliging, wat vooral van belang is bij systeemuitval of een succesvolle hack.
Basisprincipes
Delayed Proof of Work (dPoW), ontwikkeld door het Komodo-project, is een beveiligingsoplossing die het Proof of Work (PoW) consensusalgoritme wijzigt door de hashpower van de Bitcoin-blockchain te gebruiken voor extra netwerkteveiligheid. Via dPoW beveiligt niet alleen Komodo zijn eigen netwerk, maar biedt het ook beveiliging voor externe ketens die zich bij het Komodo-ecosysteem aansluiten. Onafhankelijke blockchains op basis van het UTXO-model van elk project kunnen dPoW implementeren voor hun netwerkbeveiliging.
Uitleg van het dPoW-mechanisme
Het dPoW-beveiligingsmechanisme is ontworpen door het Komodo-project om de netwerkbeveiliging te vergroten door gebruik te maken van de hashrate van Bitcoin. Een voorbeeld van de implementatie bevindt zich in de Zcash-codebase, die zero-knowledge privacy mogelijk maakt. Hoe werkt dPoW in Komodo's systeem?
Elke tien minuten wordt er een snapshot van de Komodo-blockchain genomen en genotariseerd door deze in een block op het Bitcoin-netwerk te schrijven. Deze snapshot dient als back-up voor het hele Komodo-systeem en wordt opgeslagen binnen de Bitcoin-blockchain. De notary nodes, die door de Komodo-community worden gekozen, schrijven met behulp van de OP_RETURN-opdracht een block-hash van elke dPoW-beschermde blockchain op het Komodo-ledger.
De notary nodes selecteren een block-hash die ongeveer tien minuten oud is om te garanderen dat het netwerk het block als geldig erkent. De notary nodes schrijven een block-hash van de Komodo-keten naar het Bitcoin-ledger door een BTC-transactie uit te voeren en OP_RETURN te gebruiken om de data in een block op de Bitcoin-keten te schrijven.
Na notarizatie naar Bitcoin schrijven Komodo's notary nodes die blockdata van de BTC-keten terug op de keten van elke andere beschermde keten. Dit zorgt ervoor dat het netwerk geen reorganisaties accepteert die proberen een genotariseerd block of blocks die vóór het meest recent genotariseerde block zijn gemaakt te veranderen.
Op dit moment wordt dPoW gebruikt met Bitcoin, maar het heeft het potentieel om toegepast te worden op andere blockchains die een UTXO-model gebruiken, zodat zij kunnen profiteren van de extra beveiliging en functies.
PoW vs dPoW
Het Proof of Work-algoritme is ontworpen om netwerkbeveiliging te waarborgen door cyberaanvallen zoals Distributed Denial-of-Service (DDoS) te ontmoedigen. Het algoritme vereist het oplossen van een complex cryptografisch puzzel dat veel kost in termen van hardware en elektriciteit maar eenvoudig te verifiëren is. Het mijnproces beschermt het netwerk tegen externe aanvallen, verifieert transacties en genereert nieuwe cryptovaluta-eenheden.
De beveiliging van PoW-blockchains hangt direct samen met de hoeveelheid rekenkracht (hashrate) die eraan wordt besteed. Kleine blockchain-netwerken zijn daardoor minder veilig dan grote. In tegenstelling tot PoW is dPoW geen consensusalgoritme maar een aanvullende beveiligingslaag bovenop de gebruikelijke PoW-consensusregels. Het maakt het onmogelijk om genotariseerde blocks te reorganiseren, wat de weerstand tegen 51%-aanvallen vergroot.
dPoW "reset" de consensusregels van een blockchain telkens wanneer een block genotariseerd wordt. Bijvoorbeeld, de meeste PoW-ketens gebruiken de "regel van de langste keten", dus elke keer dat het netwerk bevestiging ontvangt dat block XXX,XX1 is genotariseerd, start de regel van de langste keten opnieuw bij block XXX,XX2. Het netwerk zal geen keten accepteren die begint bij block XXX,XX0 of eerder, zelfs niet als die de langste is.
Conclusie
Om een veilig en betrouwbaar netwerk te garanderen maakt het Delayed Proof of Work-beveiligingsmechanisme regelmatige back-ups van het systeem. Dit is vooral cruciaal bij systeemuitval of een geslaagde hack, omdat alle data snel hersteld kan worden. Om blijvende schade aan te richten zou een aanvaller het Bitcoin-netwerk moeten uitschakelen, wat tevens alle snapshots die binnen de Bitcoin-blockchain zijn opgeslagen zou vernietigen.