Delegated Proof of Stake (DPoS) – Total Beginners Guide

Bitcoin został stworzony przy użyciu modelu Proof of Work używanego do konsensusu, ale od tego czasu opracowano inne modele konsensusu. Doprowadziło to do czasami gorących dyskusji w społeczności kryptowalut, gdy użytkownicy i programiści przedstawiali swoje opinie na temat tego, który model konsensusu jest najlepszy..

Prawda jest taka, że ​​każdy ma swoje mocne i słabe strony, a wybór modelu konsensusu musi uwzględniać rozważania dotyczące aplikacji i typu sieci, a także potrzeby w zakresie bezpieczeństwa, decentralizacji i skalowalności..

Jednym z dość popularnych modeli konsensusu jest model Delegated Proof of Stake (DPoS), który został opracowany przez Dana Larimera w 2014 roku jako mechanizm konsensusu dla Bitshares. Od tego czasu był używany przez inne platformy w różnych implementacjach. Model DPoS to demokratyczny model konsensusu, który zawiera pewne znaczące zmiany w stosunku do metody Proof of Stake, która przede wszystkim wpływa na jej decentralizację i skalowalność.

Jak działa delegowany dowód stawki

DPoS wykorzystuje delegowanych interesariuszy do walidacji łańcucha bloków i rozwiązywania problemów związanych z konsensusem w demokratycznie zaprojektowanym modelu. W DPoS każdy interesariusz, nawet posiadający najmniejszą liczbę tokenów, może oddać głos w procesie wyborczym, który wybiera producentów bloków dla sieci.

Jedną z głównych różnic między DPoS a PoS jest to, że system DPoS nie ma wymogu posiadania minimalnego tokena interesariusza do uczestnictwa. Inną różnicą jest to, że waga głosów użytkowników jest proporcjonalna do ich stawki, a nie produkcja blokowa jest powiązana z całkowitą liczbą tokenów interesariuszy.

Celem tworzenia DPoS było uzyskanie bardziej wydajnej formy konsensusu Proof of Stake. Rozwiązanie DPoS było szczególnie ukierunkowane na skalowalność sieci i może potwierdzać transakcje sieciowe w ciągu kilku sekund, co czyni go najbardziej skalowalnym obecnie dostępnym rozwiązaniem.

Podstawą modelu jest proces głosowania w czasie rzeczywistym, który osiąga konsensus, a także reputacja w wyborze świadków lub producentów bloków. W tym modelu władza jest zawsze w rękach interesariuszy, którzy mają możliwość dodawania i usuwania świadków na podstawie ich reputacji. Świadkowie lub producenci bloków są odpowiedzialni za weryfikację i wysyłanie bloków, aby upewnić się, że nie dochodzi do podwójnych wydatków.

Wybór świadka dPoS

Przegląd wyboru świadków w dPoS. Wizerunek źródło

Zainteresowane strony mogą nie tylko zmienić faktycznych świadków, ale także w dowolnym momencie zmienić liczbę świadków. Zachęca to świadków do zawsze uczciwego postępowania, ponieważ gdyby działali złośliwie, zostaliby usunięci jako świadkowie przez zainteresowane strony..

Osiągnięcie konsensusu w DPoS sprowadza się do 4 podstawowych kroków:

  1. Producenci blokowi (świadkowie) są wybierani przez interesariuszy;
  2. Świadkowie następnie włączają rotację okrężną, która składa się z bloków równych liczbie świadków. Zapewnia to niezawodność, czyniąc każdą rundę konkurencyjną gospodarką rynkową;
  3. Świadkowie potwierdzają i nadają bloki;
  4. Osiągnięto konsensus i proces rozpoczyna się od nowa.

Świadkowie są nagradzani za swoją pracę, o ile wykonają blok. Świadkowie nie mogą zmieniać szczegółów transakcji, jednak gdyby byli ze sobą w zmowie, mogliby zapobiec umieszczaniu transakcji w blokach.

Takie złośliwe działania prawie na pewno sprawiłyby, że w następnej turze głos świadka zostałby odrzucony. Ponadto czynność polegająca na blokowaniu niektórych transakcji nie byłaby skuteczna w dłuższej perspektywie, ponieważ transakcja została ostatecznie włączona do bloku utworzonego przez uczciwego świadka.

Utrzymywanie ich uczciwych

Delegated Proof of Stake został specjalnie zaprojektowany, aby zachęcić do 100% uczciwego udziału węzłów. Najdłuższy łańcuch musi być zatwierdzony przez największą większość. Oznacza to, że w przypadku, gdy węzły są w zmowie i działają złośliwie (mało prawdopodobne), interesariusze zauważyliby, że walidacja bloku nie była w 100%.

W takich przypadkach głosowaliby za usunięciem obecnego zestawu świadków. I ostatecznie łańcuch mniejszościowy ze 100% uczciwym udziałem węzłów wyprzedzi wszystkie łańcuchy z udziałem poniżej 100%. Proces głosowania zatwierdzającego zapewnia również, że nawet osoba posiadająca 50% aktywnych głosów nie jest w stanie samodzielnie wybrać ani jednego producenta..

Porównania decentralizacji

Porównanie decentralizacji. Wizerunek źródło

Ten projekt, który pozwala na dowolne usuwanie świadków przez interesariuszy, jest kluczową cechą bezpieczeństwa metody DPoS. Oznacza to, że świadkowie nie mają rzeczywistej władzy w sieci, ponieważ wybór świadków jest kontrolowany przez interesariuszy. Interesariusze mogą nawet przekazywać swoje głosy innym osobom w procesie znanym jako głosowanie przez pełnomocnika. System ten zapewnia interesariuszom znacznie większą kontrolę nad siecią, a także służy do tworzenia bardziej elastycznej sieci.

Model DPoS został również stworzony, aby dokonać świadomego kompromisu między decentralizacją a skalowalnością. Widzimy prawdziwą decentralizację na platformach takich jak Bitcoin i Ethereum, a kosztem jest ograniczona skalowalność. W modelu DPoS dopuszcza się pewną centralizację w celu poprawy skalowalności sieci.

Jednak scentralizowane komponenty modelu są przejrzyste i identyfikowalne oraz mogą zostać usunięte przez interesariuszy w razie potrzeby. Decentralizacja jest bardziej obecna w społeczności interesariuszy, w której i tak leży prawdziwa siła modelu.

Jedną z ważnych cech DPoS jest to, że każdy z parametrów systemu może zostać zmieniony w drodze głosowania interesariuszy. Te parametry obejmują interwały i rozmiary bloków, opłaty transakcyjne, nagrody dla świadków, a nawet liczbę świadków. Daje to sieci znacznie większą elastyczność i umożliwia jej dostosowywanie do rozwijających się potrzeb sieci.

Zalety DPoS

dPoS przez PoW BitShares

Zalety dPoS nad PoW. Wizerunek Źródło

Model DPoS został stworzony i został przyjęty przez wiele blockchainów, ponieważ oferuje wyróżniające się zalety. Najbardziej oczywista jest eliminacja energochłonnego modelu Proof of Work.

Ponadto mechanizm głosowania stosowany w DPoS zapewnia gotowość sieci do potrzebnych aktualizacji, gdy staną się dostępne, wykorzystując formalne zarządzanie modelem. To zarządzanie łańcuchem pomaga systemom DPoS unikać spornych rozwidleń, które nękają niektóre z najpopularniejszych platform blockchain.

I wreszcie, co nie mniej ważne, model DPoS usuwa dylemat „Nic nie ma szans”, który jest częścią modelu PoS. W tym przypadku walidatory nie ponoszą kosztów weryfikacji w dwóch konkurujących łańcuchach. Oczywiście jest to najbardziej opłacalna strategia dla walidatorów, ale w sieci może prowadzić do problemu podwójnych wydatków.

DPoS chroni przed tym, kierując zainteresowane strony do głosowania nad producentami bloków, a nie faktycznej produkcji bloków. Najdłuższy łańcuch jest zawsze uważany za prawidłowy łańcuch, co uniemożliwia złośliwym producentom wyprodukowanie rozwidlenia, które wyprzedza główny łańcuch, ze względu na liczbę i kolejność producentów ustalaną przed każdą rundą.

Wady DPoS

Oczywiście pojawiła się krytyka DPoS, w szczególności jego centralizacja i potrzeba zaufania ze strony niewielkiej grupy operatorów. Prawdą jest, że niektóre z tych kwestii mogą być problematyczne, jeśli zostaną wyjęte z kontekstu pełnego mechanizmu konsensusu. Rezygnacja z decentralizacji na rzecz skalowalności może nie mieć sensu w przypadku Bitcoina, który potrzebuje decentralizacji, aby zapobiec atakowi na swoją sieć.

Model DPoS oraz jego skalowalność i półcentralizacja są raczej bardziej odpowiednie dla aplikacji, które nie podlegałyby takim zagrożeniom. Może więc dobrze działać w przypadku sieci społecznościowej, ale nie tak dobrze w przypadku sieci finansowej.

Jedno zagrożenie dla modelu DPoS jest podobne do tego, które obserwujemy w wyborach politycznych, a jest nim niska frekwencja wyborcza. W tym przypadku interesariusze o niewielkich stawkach często uważają, że po prostu nie warto ich czasu głosować w modelu DPoS. To pozostawia otwarte drzwi dla wielorybów, aby mieć bardziej bezpośredni wpływ na sieć, zwłaszcza jeśli są w stanie przejąć kontrolę nad masami mniejszych głosów za pośrednictwem pełnomocnika..

Chociaż mechanizm motywacyjny i proces głosowania w celu uzyskania zgody łagodzą zarówno ograniczoną centralizację, jak i możliwość zmanipulowanych ram głosowania, obawy dotyczące tych dwóch są wiarygodne. Ponieważ model DPoS został zbudowany tak, aby był elastyczny, interesujące będzie zobaczenie, jak różne implementacje rozwiązują te problemy.

Jakie łańcuchy bloków używają delegowanego dowodu stawki

Rośnie wykorzystanie delegowanego dowodu stawki jako mechanizmu konsensusu. Chociaż nie jest to pełna lista, niektóre z kryptowalut, które obecnie używają DPoS, obejmują:

  • BitShares
  • Lisk
  • EOS
  • Steem
  • Arka
  • Nano
  • Cardano
  • Tezos

Wniosek

Stworzenie Delegated Proof of Stake jako mechanizmu konsensusu przyniosło nową i interesującą alternatywę dla tradycyjnego Proof of Stake. Chociaż istnieje już od ponad 4 lat, warto zobaczyć, jak dostosuje się i zmieni, aby sprostać przyszłym wymaganiom, ponieważ jest to tak elastyczna struktura.

Kompromisy między skalowalnością a decentralizacją zapewniają przekonujący przypadek użycia do zbadania pod kątem przyszłych wdrożeń, które pomogą ekosystemowi kryptowalut rosnąć w bardziej naturalny sposób.

Sam model został już sprawdzony przez udane i trwałe platformy kryptowalutowe wykorzystujące DPoS, takie jak Steem i Bitshares. Bardziej ambitne projekty, takie jak EOS, Lisk i Cardano, również zyskały duże wsparcie i prawdopodobnie każdy z nich wniesie swój własny wkład w świat kryptowalut.

Jest to jeden przypadek, w którym sam mechanizm konsensusu jest wart uwagi, ponieważ jego elastyczność może prowadzić do nie przemyślanych korzyści i wdrożeń.

Wyróżniony obraz za pośrednictwem Fotolia

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me