Delegated Proof of Stake (DPoS)
Hjem
Artikler
Delegated Proof of Stake (DPoS)

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Let øvet
Offentliggjort Nov 27, 2018Opdateret Oct 3, 2022
5m

Konsensusalgoritmen Delegated Proof of Stake (DPoS) betragtes af mange som en mere effektiv og demokratisk version af den foregående PoS-mekanisme.

Både PoS og DPoS bruges som et alternativ til Proof of Work-konsensusalgoritmen, da et PoW-system er designet til at kræve masser af eksterne ressourcer. Proof of Work-algoritmen gør brug af en stor mængde beregningsarbejde for at sikre en uforanderlig, decentraliseret og gennemsigtig distribueret hovedbog. Omvendt kræver PoS og DPoS færre ressourcer og er designmæssigt mere bæredygtige og miljøvenlige. For at forstå, hvordan Delegated Proof of Stake fungerer, skal man først forstå det grundlæggende i Proof of Work- og Proof of Stake-algoritmerne, der gik forud for det.


Proof of Work (PoW)

De fleste kryptovalutasystemer kører oven på en distribueret hovedbog kaldet blockchain, og Proof of Work var den første konsensusalgoritme, der blev brugt. Den blev implementeret som en kernekomponent i Bitcoin-protokollen, der er ansvarlig for at generere nye blokke og opretholde et sikkert netværk (gennem mining). Bitcoin blev foreslået som et alternativ til det traditionelle globale monetære system, som er centraliseret og ineffektivt. PoW indførte en levedygtig konsensusprotokol, der gjorde pengeoverførsel ledet af en central myndighed unødvendig. Den tilbød decentraliserede betalingsafregninger i realtid på et økonomisk peer to peer-netværk, hvilket fjernede behovet for formidlere og reducerede de samlede transaktionsomkostninger.

Sammen med andre typer noder vedligeholdes et Proof of Work-system af et netværk af miningnoder, der gør brug af specialiseret hardware (ASIC'er) for at forsøge at løse komplekse kryptografiske problemer. I gennemsnit mines en ny blok hvert 10. minut. Mineren kan kun føje en ny blok til blockchainen, hvis denne formår at finde løsningen på den blok. Med andre ord er en miner kun i stand til at gøre det efter at have gennemført et bevis for arbejde, hvilket igen belønner ham med nyoprettede mønter og alle transaktionsgebyrer for den specifikke blok. Ikke desto mindre følger der en høj pris med dette, fordi det kræver meget energi og mislykkede forsøg. Desuden er ASIC-hardwaren ret dyr. 

Ud over bestræbelserne på at vedligeholde systemet er der spørgsmål vedrørende det omfang, et PoW-system kan anvendes – især med hensyn til skalerbarhed (meget begrænset antal transaktioner pr. sekund). PoW-blockchains betragtes dog som de mest sikre og pålidelige og forbliver standarden for en fejltoleranceløsning.


Proof of Stake (PoS)

Proof of Stake-konsensusalgoritmen er det mest almindelige alternativ til Proof of Work. PoS-systemer blev designet til at løse nogle af de ineffektiviteter og nye problemer, der ofte opstår på PoW-baserede blockchains. Det omhandler specifikt de omkostninger, der er forbundet med PoW-mining (strømforbrug og hardware). I bund og grund er en Proof of Stake-blockchain sikret på en deterministisk måde. Der er ingen mining i disse systemer, og valideringen af nye blokke afhænger af antallet af mønter, der stakes. Jo flere staking-mønter en person har, jo større er chancerne for at blive valgt som blokvalidator (også kendt som præger eller smed).

Mens PoW-systemer er afhængige af eksterne investeringer (strømforbrug og hardware), sikres en Proof of Stake-blockchain gennem en intern investering (selve kryptovalutaen).

Derudover gør PoS-systemer det dyrere at angribe en blockchain, eftersom et vellykket angreb ville kræve et ejerskab på mindst 51 % af de samlede eksisterende mønter. Mislykkede angreb ville resultere i enorme økonomiske tab. På trods af fordelene og overbevisende argumenter til fordel for PoS er sådanne systemer stadig i de tidlige stadier og er endnu ikke testet i større skala.


Delegated Proof of Stake (DPoS)

Den delegerede Proof of Stake-konsensusalgoritme (DPoS) blev udviklet af Daniel Larimer i 2014. Bitshares, Steem, Ark og Lisk er nogle af de kryptovalutaprojekter, der gør brug af DPoS-konsensusalgoritme.

En DPoS-baseret blockchain tæller med et afstemningssystem, hvor interessenter outsourcer deres arbejde til en tredjepart. De kan med andre ord stemme på et par delegerede, der skal sikre netværket på deres vegne. De delegerede kan også betegnes som vidner, og de er ansvarlige for at opnå konsensus under genereringen og valideringen af nye blokke. Stemmeretten er proportional med antallet af mønter, som hver bruger har. Afstemningssystemet varierer fra projekt til projekt, men generelt præsenterer hver delegeret et individuelt forslag, når de beder om stemmer. Normalt deles de belønninger, der indsamles af de delegerede, forholdsmæssigt med deres respektive vælgere.

Derfor skaber DPoS-algoritmen et afstemningssystem, der er direkte afhængigt af de delegeredes omdømme. Hvis en valgt node opfører sig forkert eller ikke fungerer effektivt, vil den hurtigt blive ekskluderet og erstattet af en anden.

Med hensyn til ydeevne er DPoS-blockchains mere skalerbare og er i stand til at behandle flere transaktioner pr. sekund (TPS) sammenlignet med PoW og PoS.


DPoS vs. PoS

Mens PoS og DPoS ligner hinanden når det gælder stakeholding, præsenterer DPoS et nyt demokratisk afstemningssystem, hvorved blokproducenter vælges. Eftersom et DPoS-system opretholdes af vælgerne, motiveres de delegerede til at være ærlige og effektive, eller også bliver de stemt ud. Derudover har DPoS-blockchains en tendens til at være hurtigere med hensyn til transaktioner pr. sekund end PoS'er.


DPoS vs. PoW

Hvor PoS forsøger at løse PoW's fejl, ser DPoS ud til at strømline blokproduktionsprocessen. Af den grund er DPoS-systemer i stand til hurtigt at behandle større mængder blockchain-transaktioner. Nu bruges DPoS ikke på samme måde som PoW eller PoS. PoW betragtes stadig som den mest sikre konsensusalgoritme, og er som sådan der, hvor de fleste pengeoverførsler forekommer. PoS er hurtigere end PoW og har potentielt flere use cases. DPoS begrænser brugen af staking til valg af blokproducenter. Dens faktiske blokproduktion er forudbestemt i modsætning til PoW's konkurrencebaserede system. Hvert vidne får en tur ved blokproduktionen. Nogle hævder, at DPoS bør betragtes som et Proof of Authority-system. 

DPoS adskiller sig væsentligt fra PoW og endda PoS. Dens indarbejdelse af interessentafstemning tjener som et middel til at beslutte og motivere ærlige og effektive delegerede (eller vidner). Den faktiske blokproduktion er imidlertid helt forskellig fra PoS-systemer og præsenterer i de fleste tilfælde en højere ydeevne med hensyn til transaktioner pr. sekund.