Delegated Proof of Stake (DPoS) to algorytm konsensusu, który przez wielu uważany jest za znacznie bardziej skuteczną i demokratyczną wersję mechanizmu PoS (Proof of Stake) .
PoS i DPoS zostały stworzone i działają jako alternatywa dla algorytmu konsensusu Proof of Work, który z definicji wymaga bardzo dużej ilości zasobów (mocy obliczeniowej odczytu) do prawidłowego funkcjonowania oraz bezpiecznego, niemodyfikowalnego, zdecentralizowanego i przejrzystego rozproszonego rejestru. PoS i DPoS, w przeciwieństwie do ich PoW, wymagają mniej zasobów i są bardziej zrównoważone i ekologiczne. Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób mechanizm DPoS działa dokładniej, musisz najpierw nauczyć się podstaw algorytmów Dowód pracy i Dowód stawki, na których został oparty.
Delegowany Dowód Stawki (ang. Delegated Proof of Stake – DPoS)
Algorytm konsensusu DPoS został stworzony przez Daniela Larimera w 2014 roku. Bitshares, Steem, Ark i Lisk – to tylko niektóre z kryptowalut wykorzystujących algorytm konsensusu DPoS.
Sieci Blockchain oparte na DPoS korzystają z tak zwanego systemu głosowania, w którym interesariusze (tj. Posiadacze danej kryptowaluty) zlecają swoją pracę podmiotom zewnętrznym. Trzecia strona to tak zwani delegaci, przy których interesariusze mogą oddawać swoje głosy, którzy w przypadku wygrania wyborów zabezpieczają sieć.
Delegaci są również nazywani „świadkami” i odpowiadają za osiągnięcie konsensusu podczas generowania i zatwierdzania nowych bloków w sieci. Siła, z jaką każdy interesariusz decyduje o przyszłości sieci, jest proporcjonalna do liczby jednostek danej kryptowaluty, którą posiada. System głosowania różni się w zależności od projektu, ale zwykle każdy delegat przedstawia indywidualną propozycję związaną z jego planem rozwoju sieci, ekosystemu lub społeczności, a następnie prosi o głosowanie. Zwykle również nagrody otrzymywane przez delegatów za tworzenie i potwierdzanie bloków są proporcjonalnie dzielone z ich wyborcami.
Dlatego algorytm DPoS opiera się na systemie głosowania, który jest bezpośrednio zależny od reputacji delegatów. Jeśli wybrany węzeł (odczyt delegata) nie działa wydajnie lub źle się zachowuje, zostanie szybko usunięty, a na jego miejsce zostanie wybrany inny delegat.
Pod względem wydajności sieci blockchain wykorzystujące DPoS jako algorytm konsensusowy są bardziej skalowalne, ponieważ są w stanie przetwarzać więcej transakcji na sekundę (TPS) w porównaniu do PoW i PoS.
Dowód Pracy (ang. Proof of Work – PoW)
Większość kryptowalut, a tym samym ich ekosystemów, działa w oparciu o rozproszony rejestr zwany blockchain. Proof of Work to pierwszy algorytm konsensusowy, jaki kiedykolwiek zastosowano. Algorytm ten został zaimplementowany jako podstawowy element protokołu kryptowaluty Bitcoin, w którym odpowiada za generowanie nowych bloków i utrzymanie bezpieczeństwa sieci, co z kolei odbywa się poprzez proces nazywany wydobywaniem kryptowalut. Bitcoin został zaproponowany jako alternatywa dla tradycyjnego globalnego systemu walutowego, który jest z natury scentralizowany i nieefektywny. Wraz z pojawieniem się PoW, światu pokazano skuteczny algorytm konsensusu, który jest w stanie sprawić, że pieniądze będą zbędne, a administracja centralna stanie się zbędna. Co więcej, algorytm umożliwił realizację wizji, w której możliwe jest dokonywanie i rozliczanie płatności w ramach sieci peer-to-peer, w której wyeliminowano potrzebę pośredników, co z kolei zmniejsza całkowite koszty transakcji. Algorytm PoW rozpoczął trend decentralizacji finansowej.
System korzystający z Proof of Work jest utrzymywany i zarządzany przez sieć węzłów, które podejmują pracę w formie kopania za pomocą specjalistycznego sprzętu – to znaczy podejmują się rozwiązywania złożonych problemów kryptograficznych. Nowy blok w ramach PoW obowiązujący w sieci Bitcoin jest wydobywany średnio co 10 minut. Górnicy – węzły – mogą dodawać nowy blok (zawierający kilka transakcji) do łańcucha bloków tylko wtedy, gdy wcześniej wspomniany problem zostanie rozwiązany. Innymi słowy, górnik może dodać nowy blok tylko po przedstawieniu dowodu swojej pracy, za co zostaje nagrodzony nowo utworzonymi Bitcoinami i wszystkimi opłatami transakcyjnymi zapłaconymi za transakcje obecne w tym konkretnym bloku. Niemniej jednak wiąże się to z wysokimi kosztami, ponieważ wymaga dużo energii i generuje wiele nieudanych prób. Co więcej, sprzęt do kopania (ASIC) jest również drogi. PoW jest również często pytane o to, jak się skaluje (pozwala na wykonanie bardzo ograniczonej liczby transakcji na sekundę). W końcu sieci blockchain oparte na algorytmie PoW są uważane za najbardziej bezpieczne i niezawodne, a wybór PoW pozostaje szczególnym standardem branżowym.
Dowód Stawki (ang. Proof of Stake PoS)
Najpopularniejszą alternatywą dla algorytmu konsensusowego PoW w świecie kryptowaluty jest PoS – Proof of Stake. Mechanizm ten został zaprojektowany w celu wypełnienia luk i wyeliminowania problemów w obecnym algorytmie PoW. Dotyczy to w szczególności kosztów związanych z wydobywaniem kryptowalut w ramach PoW (wysokie zużycie energii i kosztowny sprzęt). Zasadniczo blockchain oparty na PoS jest zabezpieczony w sposób deterministyczny. W PoS nie ma górników i nikt nie kopiuje kryptowalut, a walidacja nowych bloków zależy od liczby kryptowalut posiadanych lub blokowanych przez węzły. Im więcej węzłów ma więcej jednostek kryptowaluty, tym większa szansa, że zostaną one wybrane jako walidator bloku (Minter; Forger).
Podczas gdy PoW opiera się na inwestycjach zewnętrznych (zużyciu energii i sprzęcie), sieci blockchain korzystające z PoS są zabezpieczone przez wewnętrzną inwestycję (własną kryptowalutę).
Ponadto systemy PoS powodują, że atakowanie opartych na nich sieci blockchain jest bardziej kosztowne, ponieważ w pełni udany atak sieciowy wymagałby posiadania co najmniej 51% wszystkich istniejących jednostek danej kryptowaluty. Nieudane ataki z kolei potencjalnie prowadzą do ogromnych strat finansowych dla atakującego. Pomimo pozytywnych i przekonujących argumentów za PoS, mechanizm i oparte na nim sieci blockchain są wciąż na wczesnym etapie rozwoju i nie zostały jeszcze przetestowane na większą skalę.
Zalety DPoS
- Monety DPoS są znacznie bardziej skalowalne niż kryptowaluty POW, ponieważ nigdy nie wymagają dużej mocy obliczeniowej i są ogólnie dostępne dla użytkowników ze słabym sprzętem.
- Łańcuchy blokowe DPoS okazały się szybsze niż łańcuchy blokowe PoW i oparte na PoS.
- Monety DPoS są bardziej demokratyczne i integracyjne niż ich alternatywy. DPoS vs PoS oferuje większą moc zarządzania użytkownikom o małych stawkach, DPoS vs PoW nie wymaga tak dużej mocy obliczeniowej, a zatem nie jest tak wymagający finansowo od użytkownika.
- Ponieważ próg wejścia jest bardzo niski, DPoS jest w dużej mierze uważane za najbardziej zdecentralizowane podejście do mechanizmu konsensusu.
- DPoS jest energooszczędny i przyjazny dla środowiska.
- Sieci DPoS mają silną ochronę przed atakiem podwójnych wydatków.
Wady DPoS
- Pomyślne istnienie sieci wymaga udziału i koordynacji prawdziwie zainteresowanej społeczności w celu skutecznego zarządzania panelem świadków poprzez głosowanie na nie.
- Systemy DPoS są podatne na centralizację, ponieważ liczba świadków jest ściśle ograniczona.
- Blockchain DPoS jest narażony na wady klasycznego głosowania w prawdziwym życiu. Na przykład użytkownicy DPoS o małych stawkach mogą zdecydować, że ich głos nie ma znaczenia w porównaniu z głosami większych interesariuszy.
DPoS kontra PoS
Tam, gdzie PoS próbuje rozwiązać problemy występujące w PoW, DPoS szuka ulepszeń i ulepszeń w procesie tworzenia nowych bloków. Z tego powodu systemy DPoS są w stanie szybko przetwarzać większe ilości transakcji w sieciach blockchain. DPoS nie jest używany w taki sam sposób jak PoW lub PoS. PoW jest nadal uważany za najbezpieczniejszy algorytm konsensusu, dzięki któremu przepływa przez niego największa ilość pieniędzy w świecie blockchain i kryptowalut. PoS jest szybszy niż PoW i potencjalnie ma więcej tak zwanych przypadków użycia. Z kolei DPoS ogranicza możliwość tworzenia nowych bloków za pomocą wyborów i mechanizmu stawek. Jego rzeczywista zdolność przetwarzania związana z produkcją nowych bloków jest z góry określona i znana w przeciwieństwie do PoW. Każdy delegat w ramach DPoS otrzymuje coś w procesie produkcyjnym nowego bloku. Niektórzy twierdzą, że DPoS należy włączyć do systemów dowodu uprawnień (Polish: Proof of Authority)
Wnioski
DPoS znacznie różni się od algorytmów PoW, a nawet algorytmów PoS, z których się wywodzi. Włączenie interesariuszy do systemu głosowania bezpośredniego służy procesom decyzyjnym i motywuje uczciwych i wydajnych delegatów. Jednak faktyczny proces tworzenia nowych bloków różni się od tego w PoS. Z drugiej strony w większości przypadków DPoS zapewnia wyższą wydajność przetwarzania większej liczby transakcji na sekundę niż PoS i PoW.
