Delegoidun varantotodisteen (DPoS) selitys
Etusivu
Artikkelit
Delegoidun varantotodisteen (DPoS) selitys

Delegoidun varantotodisteen (DPoS) selitys

Keskitaso
Julkaistu Nov 27, 2018Päivitetty Oct 3, 2022
5m

Monet pitävät delegoidun varantotodisteen (Delegated Proof of Stake, DPoS) -konsensusalgoritmia tehokkaampana ja demokraattisempana versiona sitä edeltävästä PoS-mekanismista.

Sekä PoS:ää että DPoS:ää käytetään vaihtoehtona työntodistekonsensusalgoritmille (PoW), koska PoW-järjestelmä vaatii suunnittelunsa vuoksi paljon ulkoisia resursseja. Työntodistealgoritmi käyttää suuren määrän laskennallista tehoa varmistaakseen muuttumattoman, hajautetun ja läpinäkyvän hajautetun pääkirjan. Sitä vastoin PoS ja DPoS vaativat vähemmän resursseja ja ovat suunnitellusti kestävämpiä ja ympäristöystävällisempiä. Ymmärtääksemme, miten delegoitu varantotodiste toimii, meidän on ensin ymmärrettävä sitä edeltäneiden työntodiste- ja varantotodistealgoritmien perusteet.


Työntodiste (PoW)

Useimmat kryptojärjestelmät toimivat lohkoketjuna tunnetun hajautetun pääkirjan päällä, ja työntodiste oli ensimmäinen lohkoketjuissa käytetty konsensusalgoritmi. Se kehitettiin Bitcoin-protokollan ydinkomponentiksi, joka vastasi uusien lohkojen luomisesta ja verkon turvaamisesta (louhintaprosessin kautta). Bitcoinia ehdotettiin vaihtoehdoksi perinteiselle globaalille rahajärjestelmälle, joka on keskitetty ja tehoton. PoW esitteli toteuttamiskelpoisen konsensusprotokollan, joka teki keskitetyn tahon hallinnoimista rahansiirroista tarpeettomia. Se tarjosi reaaliaikaisia hajautettuja maksusuorituksia vertaistaloudellisessa verkossa, mikä poisti välittäjien tarpeen ja vähensi transaktioiden kokonaiskustannuksia.

Muun tyyppisten solmujen ohella työntodistejärjestelmää ylläpitää louhintasolmujen verkko, joka käyttää erikoistuneita laitteita (ASIC-piirejä) monimutkaisten kryptografisten pulmien ratkaisemiseen. Uusi lohko louhitaan keskimäärin 10 minuutin välein. Louhija voi lisätä uuden lohkon lohkoketjuun vain, jos hän onnistuu löytämään ratkaisun kyseisen lohkon pulmaan. Toisin sanoen louhija voi tehdä niin vasta suoritettuaan työn todistetusti, mikä puolestaan palkitsee hänet uusilla kolikoilla ja kaikilla kyseisen lohkon transaktiomaksuilla. Tästä huolimatta tämä tulee kalliiksi, sillä se vaatii paljon energiaa ja epäonnistuneita yrityksiä. Lisäksi ASIC-laitteistot ovat melko kalliita. 

Järjestelmän ylläpidon lisäksi mieliä askarruttaa myös se, missä määrin PoW-järjestelmää voidaan soveltaa erityisesti skaalautuvuuden suhteen (sekunnissa suoritettavien transaktioiden määrä on hyvin rajallinen). PoW-lohkoketjuja pidetään kuitenkin turvallisimpina ja luotettavimpina, ja ne ovat edelleen vikasietoisuuden standardi.


Varantotodiste (PoS)

Varantotodistekonsensusalgoritmi (PoS) on yleisin vaihtoehto työntodisteelle. PoS-järjestelmät on suunniteltu ratkaisemaan joitain tehottomuuksia ja tulevia ongelmia, joita yleensä esiintyy PoW-pohjaisissa lohkoketjuissa. Se ratkaisee erityisesti PoW-louhinnan kustannuksiin (virrankulutus ja laitteisto) liittyvän ongelman. Pohjimmiltaan varantotodistelohkoketju on suojattu deterministisellä tavalla. Näihin järjestelmiin ei sisälly louhintaa, ja uusien lohkojen vahvistaminen riippuu steikattujen kolikoiden määrästä. Mitä enemmän steikattuja kolikoita henkilöllä on, sitä suurempi mahdollisuus hänellä on tulla valituksi lohkon vahvistajaksi (tunnetaan myös nimellä luoja).

Vaikka PoW-järjestelmät luottavat ulkoisiin investointeihin virrankulutukseen ja laitteistoon liittyen, varantotodistelohkoketju on suojattu sisäisellä sijoituksella (itse kryptolla).

Lisäksi PoS-järjestelmät tekevät lohkoketjuun hyökkäämisestä kalliimpaa, koska onnistunut hyökkäys vaatisi vähintään 51 %:n omistajuuden kaikista olemassa olevista kolikoista. Epäonnistuneet hyökkäykset johtaisivat valtaviin taloudellisiin tappioihin. Huolimatta PoS:n eduista ja siihen liittyvistä vakuuttavista väitteistä tällaiset järjestelmät ovat vielä alkuvaiheessa, eikä niitä ole vielä testattu laajamittaisemmin.


Delegoitu varantotodiste (DPoS)

Delegoitu varantotodiste (DPoS) -konsensusalgoritmin kehitti Daniel Larimer vuonna 2014. Bitshares, Steem, Ark ja Lisk ovat joitain kryptoprojekteja, jotka käyttävät DPoS-konsensusalgoritmia.

DPoS-pohjainen lohkoketju perustuu äänestysjärjestelmään, jossa steikkaajat ulkoistavat työnsä kolmannelle osapuolelle. Toisin sanoen he voivat äänestää muutamia edustajia, jotka suojaavat verkon heidän puolestaan. Edustajia voidaan kutsua myös todistajiksi, ja he ovat vastuussa konsensuksen saavuttamisesta uusien lohkojen luomisen ja vahvistamisen aikana. Äänivalta on verrannollinen kunkin käyttäjän hallussa olevien kolikoiden määrään. Äänestysjärjestelmä vaihtelee projektista toiseen, mutta yleensä jokainen valtuutettu esittää oman ehdotuksensa pyytäessään ääniä. Yleensä edustajien keräämät palkkiot jaetaan suhteellisesti heidän äänestäjiensä kesken.

Siksi DPoS-algoritmi luo äänestysjärjestelmän, joka on suoraan riippuvainen edustajien maineesta. Jos valittu solmu käyttäytyy huonosti tai se ei toimi tehokkaasti, se poistetaan joukosta nopeasti ja korvataan toisella.

Suorituskyvyn suhteen DPoS-lohkoketjut ovat skaalautuvampia, sillä ne pystyvät käsittelemään enemmän transaktioita sekunnissa (TPS) PoW:hen ja PoS:ään verrattuna.


DPoS vastaan PoS

Vaikka PoS ja DPoS ovat samanlaisia steikkaukseen liittyen, DPoS:ään liittyy uusi demokraattinen äänestysjärjestelmä, jolla lohkojen tuottajat valitaan. Koska äänestäjät ylläpitävät DPoS-järjestelmää, edustajat ovat motivoituneita olemaan rehellisiä ja tehokkaita – tai muutoin heidät äänestetään ulos. Lisäksi DPoS-lohkoketjut ovat yleensä nopeampia sekunnissa toteutettavien transaktioiden suhteen kuin PoS-lohkoketjut.


DPoS vastaan PoW

Niiltä osin kuin PoS yrittää ratkaista PoW:n viat, DPoS pyrkii virtaviivaistamaan lohkon tuotantoprosessin. Tästä syystä DPoS-järjestelmät pystyvät käsittelemään nopeasti suurempia määriä lohkoketjutransaktioita. DPoS:ää ei käytetä samalla tavalla kuin PoW:tä tai PoS:ää. PoW:tä pidetään edelleen turvallisimpana konsensusalgoritmina, ja siksi suurin osa rahansiirrosta tapahtuu edelleen PoW-verkoissa. PoS on nopeampi kuin PoW, ja sillä on mahdollisesti enemmän käyttötapauksia. DPoS rajoittaa steikkaamisen käytön lohkotuottajien valintaan. Sen todellinen lohkotuotanto on ennalta määrätty, toisin kuin kilpailuun perustuvassa PoW-järjestelmässä. Jokainen todistaja saa oman tilaisuutensa tuottaa lohkon. Jotkut väittävät, että DPoS:ää olisi pidettävä Proof of Authority -järjestelmänä. 

DPoS eroaa huomattavasti PoW:stä ja jopa PoS:stä. Steikkaajien äänestyksen sisällyttäminen toimii keinona päättää rehellisistä ja tehokkaista edustajista (tai todistajista) ja motivoida heitä. Lohkojen todellinen tuottaminen on kuitenkin melko erilaista kuin PoS-järjestelmissä, ja useimmissa tapauksissa suorituskyky on korkeampi sekunnissa toteutettavien transaktioiden suhteen.