GAZDÍK, R. Proof-of-Useful-Work konsensualní protokol pro výpočet zk-SNARK důkazů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2025.
Prácu hodnotím ako výbornú . Téma bola mimoriadne náročná, pohybujúca sa na rozhraní kryptografie, distribuovaných systémov a blockchainových technológií. Študent preukázal porozumeniu problematike a schopnosť samostatne navrhnúť a implementovať komplexné riešenie. Problémy riešil systematicky a aktívne pristupoval k pripomienkam a návrhom diskutovanými počas konzultácií. Dosiahnuté výsledky sú v súlade so zadaním. Študent vytvoril funkčný proof-of-concept a navrhol protokol Witness Obfuscating Outsourcing (WOO), ktorý demonštruje životaschopnosť zvoleného prístupu a zároveň otvára priestor pre ďalší výskum a ďalšiemu rozšírenie celého konsenzuálneho protokolu Proof-of-Useful-Work (PoUW).
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Informace k zadání | Práca je zameraná na problematiku ochrany súkromia pri overiteľných výpočtoch (verifiable computation) v scenári delegovaného výpočtu (computation off-loading) v blockchainových sieťach s využitím kryptografickej techniky zk-SNARK. V rámci práce bol rozšírený inovatívny konsenzuálny protokol Proof-of-Useful-Work (PoUW), ktorý integruje generovanie zk-SNARK dôkazov ako základný mechanizmus na dosiahnutie konsenzu. Hlavným cieľom bolo vyriešiť problém zachovania dôvernosti vstupných údajov (witness) pri ich delegovaní na nedôveryhodných výpočtových pracovníkov (workers), čo predstavuje významné rozšírenie oproti existujúcim prístupom. Práca sa venuje mimoriadne aktuálnym a technicky náročným témam, a preto ju považujem za výnimočne náročnú. | ||
| Práce s literaturou | Študent pracoval s literatúrou poskytnutou školiteľom a zároveň samostatne vyhľadával aktuálne vedecké články a odborné zdroje v danej téme . Preukázal schopnosť analyzovať informácie z rôznych zdrojov, ktoré následne efektívne zapracoval do teoretických základov práce aj do návrhu riešenia . | ||
| Aktivita během řešení, konzultace, komunikace | Študent bol počas celého riešenia práce samostatný a iniciatívny. Pravidelne konzultoval postup a otvorene komunikoval problémy, na ktoré narážal. Frekvencia konzultácií bola primeraná, pričom študentova aktivita a pripravenosť na stretnutia boli na dobrej úrovni. S blížiacim sa termínom odovzdania sa jeho nasadenie ešte zvýšilo. | ||
| Aktivita při dokončování | Teoretické základy a analýza problému boli spracované v priebehu prvého semestra. Návrh a implementácia protokolu prebiehali systematicky počas druhého semestra. Finálna textová časť práce aj samotná implementácia boli dolaďované v časovom limite. Študent na pripomienky reagoval promptne. | ||
| Publikační činnost, ocenění | Práca bola prezentovaná na Excel@FIT, ako aj na konferencii EthPrague 2025 formou plagátu. Má solídny odborný základ a predpokladá sa príprava vedeckej publikácie na ktorej sa študent plánuje aktívne podieľať. |
Prácu hodnotím stupňom A výborne keďže študent splnil náročné zadanie. Práca bola vypracovaná kvalitne tak ako aj po prezentačnej stránke tak aj po jazykovej. Výsledky práce sú využiteľné a budú čoskoro opublikované. Váha práce spočívala v naštudovaní si množstva rozmanitých kryptografických a hardwarových techník, z ktorých sa študentovi podarilo nájsť najvhodnejšiu, ktorú aplikoval pre daný problém a jemne rozšíril jej inicializáciu o nedôveryhodné prostredie. Otázky k obhajobe: Ako by vyzeral obrázok 7.4 aj so smerodajnou odchýlkou a čomu nasvedčuje jej hodnota? Je v práci zabudovaná identity autora vykonania PoUW nad zk-SNARKovou úlohou? Ak nie, ako by sa to dalo realizovať? K akému útoku takáto absencia môže viesť? Bolo by možné využiť zk-SNARK dôkaz vygenerovaný uzlom A pre blok, v ktorom sa A nestal lídrom, aj v inom, neskoršie vyrobenom bloku na základe znalosti privátneho kľúča uzlu A? Ak áno čo by sa muselo zmeniť v návrhu protokolu?
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Náročnost zadání | Cieľom práce bolo vylepšiť konsenzuálny protokol PoUW, navrhnutý v práci Samuela Olekšáka o zero-knowledge vlastnosť, ktorá umožňuje outsourcovaný výpočet zk-SNARK dôkazov pre potreby zabezpečenia konsenzuálneho protokolu. Zadanie hodnotím ako obťažnejšie, keďže práca Samuela Olekšáka tento problém nevedela vyriešiť, a preto sa súčasná práca sústredila na pokračovanie predchádzajúceho výskumu. Tento problém je netriviálny a študent musel systematicky preštudovať rôzne techniky, ktorými sa tento problém dal vyriešiť, a vybrať najvhodnejšiu, ktorá sa musela následne naimplementovať. Tiež zdôrazňujem, že výsledok riešenia práce nebol garantovaný, preto bolo zadanie riskantnejšie. | ||
| Rozsah splnění požadavků zadání | Zadanie bolo veľmi uspokojivo splnené vo všetkých bodoch. | ||
| Rozsah technické zprávy | Podľa https://app.fit.vut.cz/normostrany má práca 98 normostrán. Po započítaní obrázkov a tabuliek je to 131 normostrán. Toto mierne presahuje obvyklý rozsah, no vzhľadom na charakter práce je to z môjho pohľadu akceptovateľné. | ||
| Prezentační úroveň technické zprávy | 95 | Štruktúra technickej správy je logická. Jednotlivé kapitoly majú primeraný rozsah a navzájom na seba dobre nadväzujú. Možno by som vytkol, že práca nemá separátnu kapitolu na bezpečnostnú analýzu a diskusiu a namiesto toho tieto časti integruje v kondenzovanej forme do záveru práce. Mám tiež niekoľko ďalších poznámok: Vlastnosť open-proving je definovaná dosť vágne a podľa práce neplatí pre TEE prístup. Tu by som oponoval, že ak je použitá privacy-preserving smart kontrakt platforma využívajúca TEE, tak táto vlastnosť platí. Študent na strane 62 uvádza broadcast transakcií, čo je dizajnovo nesprávny mechanizmus, pretože zahlcuje sieť. Správny mechanizmus je gossip. Na obrázku 7.1 na prvý pohľad chýba jedna séria. Ak to je inak, tak to musí byť v texte komentované alebo aspoň zreteľne znázornené na obrázku samotnom. Obrázok 7.4. by si zaslúžil aj zobrazenie smerodajnej odchýlky, keďže bol experiment opakovaný niekoľkokrát. Nie je mi úplne jasné, či práca rieši aj zabudovanie identity autora vykonania práce výpočtu dôkazu do zk-SNARKového dôkazu, keďže technika WOO bola prevzatá z práce od Nakamura et al. v nezmenenej forme (až na dôveryhodnú inicializáciu), pričom pôvodná práca identitu autora neobsahuje. | |
| Formální úprava technické zprávy | 95 | Práca je typograficky na veľmi dobrej úrovni. Práca neobsahuje skoro žiadne gramatické chyby. Z hľadiska typografie by som vytkol zarovnanie plávajúcich objektov do textu, namiesto zarovnania na vrch alebo spodok stránky. | |
| Práce s literaturou | 98 | Práca obsahuje 62 referencií, z ktorých je väčšina recenzovaných. Študijné pramene sú relevantné k téme a sú správne citované. | |
| Realizační výstup | 95 | Práca má pekný realizačný výstup vo forme proof-of-concept implementácie a niekoľkých experimentov. Možno by si tento výstup zaslúžil lepšie otestovanie a viacej experimentov. Pre riešnie hlavného problému bola vybraná existujúca technika WOO, u ktorej sa modulárnym spôsobom vyriešila dôveryhodná inicializácia ako jej rozširenie. | |
| Využitelnost výsledků | Výsledky sú prakticky využiteľné pre nový typ konsenzuálneho protokolu, čo hodnotím ako veľmi užitočný prínos. |
eVSKP id 164892