Qu'est-ce que la preuve de travail différée (dPoW) ?

La preuve de travail différée (dPoW) est un mécanisme de sécurité consensuel de deuxième couche, conçu pour protéger les blockchains contre 51 % des attaques menaçant l'intégrité du réseau. Pour ce faire, il exploite le taux de hachage d'un réseau externe de preuve de travail (PoW) et l'applique au-dessus du mécanisme de consensus existant d'un réseau.

Preuve de travail et preuve d'enjeu

PoW peut être défini comme le processus d'ajout de nouveaux blocs de transactions dans une blockchain via un algorithme de consensus dans lequel les mineurs résolvent des problèmes complexes.

Les blockchains PoW nécessitent une grande puissance de calcul (taux de hachage) dans leur processus d'extraction, ce qui peut être très coûteux, avec une forte dépendance au consensus du réseau. Les exigences élevées en matière de puissance de calcul constituent généralement une barrière importante à l’entrée. Par conséquent, cela rend les réseaux PoW plus vulnérables à une attaque à 51 % dans laquelle un seul ou un groupe d'acteurs malveillants prend le contrôle majoritaire de la puissance minière et compromet finalement le réseau.

La preuve de participation (PoS) est un autre type de mécanisme de consensus dans lequel les validateurs investissent du capital comme une forme d'incitation économique à agir dans le meilleur intérêt du réseau. Ethereum, l'un des plus grands réseaux blockchain, a été initialement lancé avec un mécanisme de consensus PoW avant de mettre en œuvre un énorme changement de protocole vers PoS en septembre 2022, connu sous le nom de « The Merge ».

Si les validateurs agissent de manière malveillante ou inefficace dans les réseaux PoS, le capital mis en jeu du validateur sera perdu et redélégué. Ainsi, les réseaux PoS ne nécessitent pas d’énergie supplémentaire pour prouver leur fiabilité, ce qui les rend plus respectueux de l’environnement et plus sécurisés que le PoW.

L'importance de la puissance de hachage

Alors que les grandes chaînes de blocs sont capables d’atteindre un taux de hachage élevé, il est difficile pour les petits réseaux de chaînes de blocs d’atteindre le même niveau de sécurité lorsque leur puissance de hachage est bien inférieure. dPoW donne accès à un taux de hachage plus élevé pour créer une couche de sécurité impénétrable afin d'atténuer les attaques de 51 %.

dPoW utilise la puissance de hachage d'une blockchain externe (c'est-à-dire Litecoin) pour améliorer la sécurité de son propre réseau. Un groupe de nœuds notariaux ajoute les données de la première blockchain à la seconde pour profiter de la sécurité de la blockchain secondaire. Il faudrait que les deux blockchains soient compromises pour compromettre la sécurité de la première.

Les nœuds notaires écrivent un hachage de bloc de chaque blockchain protégée par dPoW sur la blockchain de Komodo et sur Litecoin – la blockchain à effet de levier. Ces blocs sont sauvegardés sur plusieurs réseaux blockchain, appelés blocs notariés, où l'historique de chaque chaîne utilisant dPoW devient immuable.

Toutes les 10 minutes, le système du réseau décentralisé prend un instantané de sa propre blockchain. Ces instantanés sont des hachages de fichiers qui sont désormais sauvegardés sur la blockchain PoW choisie et garantissent à toutes les parties que l'authenticité et l'intégrité des données n'ont pas été compromises.

De plus, les nœuds notariés d'un réseau dPoW ont la liberté et la flexibilité de basculer la notarisation vers un autre réseau PoW si la puissance de hachage des mineurs du monde entier passe à un autre réseau PoW, ou si le coût de la notarisation sur le réseau PoW actuel devient trop coûteux, entre autres. les raisons. Une telle flexibilité permet à un réseau dPoW et à son écosystème de maintenir un niveau de sécurité et d'adaptabilité supérieur à celui d'autres réseaux comme Bitcoin.

La différence entre dPoW et d'autres mécanismes

Un mécanisme de sécurité comme dPoW n'utilise pas d'algorithme de consensus comme PoW ou PoS. Au lieu de cela, cela rend impossible la réorganisation des blocs qui ont été notariés, ne respectant pas la « règle de la chaîne la plus longue » utilisée par les chaînes PoW.

La règle de la chaîne la plus longue représente la chaîne de blocs qui a demandé le plus d'énergie à construire, qui serait pour l'essentiel la chaîne avec le plus de blocs ajoutés, donnant ainsi son nom à la règle. Cependant, il existe des cas où la chaîne qui nécessite plus d’énergie pour se construire n’est pas celle qui comporte le plus de blocs.

Cela est dû aux changements de difficulté où les nouveaux blocs peuvent rencontrer différents niveaux de difficulté et nécessiter un travail supplémentaire pour être résolus. La période de difficulté est réinitialisée toutes les deux semaines pour réguler les intervalles de 10 minutes pendant lesquels des blocs de transactions sont ajoutés à la blockchain.

Si des blocs sont ajoutés trop rapidement, la difficulté et la puissance de minage pour les résoudre augmenteront. Une chaîne plus courte avec une plus grande quantité de chaîne serait adoptée par les nœuds conformément à la « règle de la chaîne la plus longue ». En respectant cette règle, il garantit que chaque nœud du réseau est d’accord sur l’apparence de la blockchain, et donc sur le même historique de transactions.

dPoW ne reconnaît pas la règle de chaîne la plus longue pour les transactions antérieures à la sauvegarde la plus récente sur le réseau. Par exemple, lorsqu'un réseau PoW reçoit un bloc notarié commençant à XXX1, il appliquera la règle de chaîne la plus longue à XXX2. En revanche, lorsqu'un réseau dPoW reçoit un bloc notarié, il n'acceptera pas une chaîne commençant à XXX0 même s'il s'agit de la chaîne la plus longue. Au lieu de cela, il fait référence aux dernières sauvegardes placées dans la blockchain PoW choisie.

Avantages de dPoW

Le mécanisme de sécurité dPoW permet au réseau d'effectuer des sauvegardes fréquentes sur le réseau PoW exploité, que le mécanisme de consensus recherchera pour trouver l'enregistrement le plus précis lorsqu'une transaction est plus ancienne que la sauvegarde la plus récente. En cas de panne du système ou de piratage, les données peuvent être facilement récupérées et l'étendue de ces dommages nécessiterait que le pirate informatique ait réussi à infiltrer la blockchain exploitée et à détruire toutes les sauvegardes au sein de la blockchain.

Si une chaîne intelligente tierce utilisant la sécurité dPoW est compromise, cela nécessiterait la destruction de toutes les copies de la chaîne intelligente, du réseau dPoW principal et du réseau PoW choisi dans lequel se trouvent les sauvegardes dPoW. Cela permet à l’écosystème réseau dPoW de bénéficier grandement du niveau de sécurité supplémentaire tout en bénéficiant d’un coût financier et environnemental inférieur.

La principale différence entre une chaîne principale et une chaîne intelligente est que la chaîne intelligente est notariée pour la sécurité de la chaîne principale, qui est notariée pour un réseau PoW externe. Comme chaque notarisation repose sur toutes les notarisations précédentes, le mécanisme de sécurité dPoW ne nécessite que l'itération la plus récente. En cas de défaillance du réseau PoW choisi, le nœud notaire est en mesure de mener son prochain processus de notarisation sur un réseau PoW concurrent afin de sécuriser l'écosystème du réseau sur la base de la notarisation la plus récente.

Le mécanisme de sécurité dPoW permet aux blockchains d'utiliser la sécurité d'une blockchain secondaire, ce qui est particulièrement utile pour les blockchains nouvellement formées qui sont souvent vulnérables en raison de leur faible taux de hachage.

Auteur : Kadan Stadelmann, CTO de Komodo, leader de l'interopérabilité blockchain et de la technologie d'échange atomique.

Kadan Stadelmann est développeur de blockchain, expert en sécurité des opérations et directeur de la technologie de Komodo, un fournisseur de technologie open source qui propose des solutions blockchain tout-en-un pour les développeurs et les entreprises. Komodo travaille en étroite collaboration avec des organisations qui souhaitent lancer leurs propres échanges décentralisés personnalisés, plateformes DeFi et blockchains indépendantes. Sa technologie phare et son application pour utilisateur final sont AtomicDEX – un portefeuille multi-pièces non dépositaire compatible mobile et Web et un DEX alimenté par échange atomique regroupés dans une seule dApp. Kadan s'identifie fortement à la vision et à l'idéologie open source de Komodo. Son dévouement au projet Komodo est fondé sur un désir inébranlable de rendre le monde meilleur. Outre la cryptographie, la technologie blockchain et le développement, Kadan s'intéresse à la littérature, aux mathématiques, à l'astrophysique et aux voyages.