Bằng chứng Công việc Trễ (dPoW) là một cơ chế bảo mật được thiết kế bởi dự án Komodo. Về cơ bản, nó là một phiên bản sửa đổi của thuật toán đồng thuận Bằng chứng Công việc (PoW), tận dụng sức mạnh băm của blockchain Bitcoin để tăng cường bảo mật mạng. Bằng cách sử dụng dPoW, các nhà phát triển Komodo không chỉ bảo vệ mạng lưới của họ mà còn bất kỳ blockchain bên thứ ba nào tham gia vào hệ sinh thái Komodo trong tương lai. Trên thực tế, dPoW có thể được sử dụng để bảo vệ bất kỳ dự án blockchain độc lập nào được phát triển bằng mô hình UTXO.

Bằng chứng Công việc Trễ (dPoW) hoạt động như thế nào?

Lấy Komodo làm ví dụ, cơ chế bảo mật dPoW được phát triển và triển khai bằng cách sử dụng mã nguồn Zcash, đạt được bằng chứng bảo mật không tiết lộ thông tin (zero-knowledge) và tăng cường bảo mật mạng bằng cách tận dụng sức mạnh băm của Bitcoin.

Cứ sau mười phút, hệ thống Komodo sẽ chụp nhanh (snapshot) mạng lưới blockchain. Kết quả của bản chụp nhanh sau đó được ghi vào các khối trên mạng Bitcoin. Nhìn chung, quá trình này tạo ra một bản sao lưu toàn bộ hệ thống Komodo, được lưu trữ trong blockchain Bitcoin.

Về mặt kỹ thuật, các nút công chứng (notary nodes) được bầu chọn bởi cộng đồng Komodo thực hiện các giao dịch trên chuỗi Komodo để ghi các giá trị băm (hash) của từng khối blockchain được bảo vệ bởi dPoW vào sổ cái phân tán Komodo. Bằng cách sử dụng lệnh OP_RETURN, các nút công chứng lưu trữ các giá trị băm của từng khối riêng lẻ trên chuỗi Komodo.

Lý do các nút công chứng chọn thực hiện chụp nhanh cách nhau mười phút là để đảm bảo toàn bộ mạng lưới công nhận tính hợp lệ của khối. Mỗi mạng blockchain vẫn sẽ đạt được sự đồng thuận về từng khối. Các nút công chứng đơn giản chỉ ghi lại các giá trị băm từ các khối đã được đào trước đó.

Tiếp theo, các nút công chứng ghi các giá trị băm từ blockchain Komodo vào sổ cái Bitcoin. Bước này cũng có thể được hoàn thành bằng cách thực hiện giao dịch Bitcoin và sử dụng lệnh OP_RETURN để ghi dữ liệu vào blockchain Bitcoin.

Sau khi các nút công chứng hoàn thành các thao tác trên mạng lưới blockchain Bitcoin, các nút công chứng của Komodo sẽ ghi dữ liệu khối từ blockchain Bitcoin trở lại từng chuỗi được bảo vệ. Tại thời điểm này, mạng lưới sẽ không chấp nhận bất kỳ nỗ lực tổ chức lại (reorganization) nào nhằm thay đổi các khối đã được công chứng (hoặc bất kỳ khối nào được tạo ra trước khi các nút công chứng đạt được đồng thuận).

Hiện tại, dPoW được sử dụng kết hợp với Bitcoin, nhưng nó có thể được sử dụng như một công cụ bảo mật trong bất kỳ blockchain nào khác sử dụng mô hình UTXO.

Bằng chứng Công việc (PoW) và Bằng chứng Công việc Trễ (dPoW)

Một trong những mục tiêu chính của thuật toán Bằng chứng Công việc (PoW) là duy trì bảo mật mạng, ngăn chặn các cuộc tấn công mạng như tấn công Từ chối Dịch vụ Phân tán (DDoS). Nói ngắn gọn, thuật toán PoW tạo ra các khối dữ liệu có chi phí sản xuất rất cao nhưng dễ dàng xác minh, và nó là yếu tố quan trọng trong quá trình đào.

Thiết kế đào trong các blockchain dựa trên PoW rất khắt khe. Thợ đào cần giải một bài toán mật mã phức tạp để đào một khối mới. Quá trình này đòi hỏi lượng lớn công việc tính toán, tiêu tốn phần cứng và điện năng đắt đỏ. Quá trình đào không chỉ bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công bên ngoài mà còn xác minh tính hợp lệ của giao dịch và tạo ra tiền điện tử mới (như phần thưởng cho thợ đào giải được bài toán).

Do đó, một trong những lý do khiến các blockchain dựa trên PoW an toàn là quá trình đào đòi hỏi đầu tư tài chính rất lớn. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng bảo mật của các blockchain PoW liên quan trực tiếp đến sức mạnh băm (hashing) được sử dụng, nghĩa là các mạng blockchain nhỏ sẽ kém an toàn hơn các mạng blockchain lớn.

Khác với PoW, dPoW không được sử dụng để đạt được sự đồng thuận về các khối mới và do đó không được coi là một thuật toán đồng thuận. Nó là một cơ chế bảo mật được triển khai bên ngoài các quy tắc đồng thuận PoW. dPoW khiến các khối đã được công chứng không thể bị tổ chức lại, nghĩa là nó làm cho blockchain an toàn hơn và có khả năng chống lại các cuộc tấn công 51%.

Trên thực tế, bất cứ khi nào một khối được công chứng, dPoW sẽ "thiết lập lại" các quy tắc đồng thuận của blockchain. Ví dụ, hầu hết các blockchain PoW sử dụng "quy tắc chuỗi dài nhất". Do đó, bất cứ khi nào mạng blockchain xác nhận rằng các khối XXX và XX1 đã được công chứng, quy tắc chuỗi dài nhất sẽ bắt đầu từ các khối XXX, XX2. Mạng lưới sẽ không còn chấp nhận các chuỗi bắt đầu từ khối XXX, XX0 hoặc trước đó, ngay cả khi đó là chuỗi dài nhất.

Tóm tắt

Cơ chế bảo mật Bằng chứng Công việc Trễ cho phép thực hiện sao lưu thường xuyên để đảm bảo dữ liệu toàn mạng có thể được khôi phục nhanh chóng trong trường hợp hệ thống gặp sự cố hoặc bị xâm nhập. Nếu kẻ tấn công muốn gây ra thiệt hại lâu dài, chúng cũng phải đóng mạng Bitcoin và phá hủy tất cả các bản chụp nhanh được sao lưu trong blockchain Bitcoin.