Разъяснение Delegated Proof of Stake
Алгоритм консенсуса Delegated Proof of Stake (DPoS) рассматривается многими как более эффективная и демократичная версия предыдущего механизма PoS. Как PoS, так и DPoS используются в качестве альтернативы алгоритму «Proof of Work», поскольку система PoW требует большого количества внешних ресурсов. Алгоритм «Proof of Work» использует большой объем вычислительной работы, чтобы обеспечить неизменяемый, децентрализованный и прозрачный распределенный реестр. В противоположность этому, PoS и DPoS требуют меньше ресурсов, и по своей природе более устойчивы и экологичны. Чтобы понять, как работает Delegated Proof of Stake, сначала нужно понять основы предшествующих ему алгоритмов, «Proof of Work» и «Proof of Stake» .Proof of Work (PoW)
Большинство криптовалютных систем работают поверх распределенного реестра, называемого blockchain, Proof of Work — был первым использующимся алгоритмом консенсуса. Он был реализован в качестве основного компонента протокола Bitcoin, отвечающего за создание новых блоков и обеспечение безопасности сети (в процессе разработки).
Биткойн был предложен в качестве альтернативы традиционной глобальной денежной системе, которая является централизованной и неэффективной. PoW внедрил жизнеспособный консенсус протокол, в котором не требуется участие центрального органа при передаче денег. Он обеспечивал децентрализованный расчет платежей в режиме реального времени, с помощью экономической сети peer-to-peer (равный-к-равному), устраняя необходимость в посредниках и снижая общую стоимость транзакций.Наряду с другими типами узлов, система Proof of Work поддерживается майнинговой сетью, которая использует специализированные аппаратные устройства (ASIC) для решения сложных криптографических задач. В среднем, новый блок формируется каждые 10 минут. Майнер может добавить новый блок в блокчейн, только если ему удастся найти решение для этого блока. Другими словами, майнер может сделать это только после завершения Proof of Work, что в свою очередь вознаграждает его за вновь созданные монеты и все транзакционные сборы конкретно этого блока.
Тем не менее, дорогая стоимость обусловлена тем, что для этого требуется много энергии и неудачных попыток. Более того, аппаратное обеспечение ASIC довольно дорогое. Помимо усилий по поддержанию системы, существуют затяжные вопросы, в которых может применяться система PoW, особенно в отношении масштабируемости (ограниченное количество транзакций в секунду). Тем не менее, блокчейн PoW считается более надежными, и остается стандартом отказоустойчивого решения.Консенсус Proof of Stake является наиболее распространенной альтернативой Proof of Work. PoS был разработаны для решения некоторых неэффективностей и возникающих проблем, с которыми сталкивался PoW. Конкретно в нем рассматриваются затраты, связанные с разработкой PoW (энергопотребление и аппаратное обеспечение). В принципе, блокчейн Proof of Stake закрепляется детерминированным способом. В этих системах нет майнинга, и проверка новых блоков зависит от количества установленной доли монет. Чем больше субъекты ставят монет, тем выше вероятность того, что их выберут в качестве валидатора блока (также известного как минтер или форжер).
В то время как системы PoW полагаются на внешние инвестиции (энергопотребление и аппаратное обеспечение), блокчейн Proof of Stake обеспечивается за счет внутренних инвестиций (сама криптовалюта).Кроме того, системы PoS делают атаку более дорогостоящей, поскольку успешная атака потребует владения не менее 51% всех существующих монет. Неудачные атаки приведут к огромным финансовым потерям. Несмотря на все стороны и убедительные аргументы в пользу PoS, такие системы все еще находятся на ранних стадиях и еще предстоит протестировать в более крупных масштабах.
Delegated Proof of Stake (DPoS)
Согласованный алгоритм делегированного доказательства ставки (DPoS) был разработан Даниэлем Ларимером в 2014 году. Bitshares, Steem, Ark и Lisk — это некоторые из криптовалютных проектов, которые используют данный алгоритм консенсуса DPoS.
Блокчейн на основе DPoS подсчитывается с помощью системы голосования, в которой стейкхолдеры передают свою работу другим. Другими словами, они могут голосовать за нескольких делегатов, которые будут поддерживать сеть от их имени.
Делегатов также могут называть свидетелями, и они несут ответственность за достижение консенсуса в процессе создания и проверки новых блоков. Власть голосования пропорциональна количеству монет, которыми владеет каждый пользователь. Система голосования варьируется от проекта к проекту, но в целом каждый делегат представляет индивидуальное предложение при запросе голосов. Как правило, вознаграждения, собранные делегатами, пропорционально распределяются между теми кто их выбрал. Поэтому алгоритм DPoS создает систему голосования, которая напрямую зависит от репутации делегатов. Если избранный узел неверно работает или работает неэффективно, он будет быстро удален и заменен другим.
Что касается производительности, DPoS блокчейн является более масштабируемым, что позволяет обрабатывать больше транзакций в секунду (TPS) по сравнению с PoW и PoS.
Хотя PoS и DPoS схожи в отношении стейкхолдеров, DPoS представляет новую демократическую систему голосования, в которой избираются производители блоков.
Поскольку система DPoS поддерживается избирателями, делегаты мотивированы действовать честно и эффективно, чтобы за них в дальнейшем проголосовали. Кроме того, блокчейн DPoS имеет тенденцию быть более быстрыми с точки зрения транзакций в секунду, чем PoS.
DPoS vs PoW
Где PoS пытается решить проблемы PoW, DPoS ищет оптимизацию процесса производства блоков. По этой причине системы DPoS способны быстрее обрабатывать более крупные транзакции в блокчейне. Теперь DPoS не используется так же, как PoW или PoS. PoW по-прежнему считается наиболее безопасным алгоритмом консенсуса, через который осуществляется большее количество денежных переводов. PoS быстрее, чем PoW, и потенциально имеет больше случаев использования. DPoS ограничивает использование ставок во время выбора производителя блоков. Его фактическое производство блоков предопределено, в отличие от конкурирующей системы PoW. Каждый свидетель получает поворот в производстве блоков. Некоторые утверждают, что DPoS следует рассматривать как систему Proof of Authority.
Заключение
DPoS существенно отличается от PoW и даже PoS. Его включение голосования стейкхолдеров служит средством для принятия решений и мотивации честных и эффективных делегатов (или свидетелей). Однако фактическое производство блоков сильно отличается от систем PoS и, в большинстве случаев, обеспечивает более высокую производительность с точки зрения транзакций в секунду.
Как работает технология Delegated Proof of Stake?
Delegated Proof-of-Stake (DPoS) — Делегированное доказательство доли. В DPoS держатели доли в системе могут выбирать лидеров (свидетелей), которые будут голосовать от их имени. Это делает его более быстрым, чем обычный PoS.
Например, в случае с EOS, одновременно избирается 21 свидетель, и пул узлов (потенциальных свидетелей) удерживается в режиме ожидания, так что если какой-то из узлов свидетеля «умирает» или совершает определенные вредоносные действия, то он может быть сразу же заменен на новый узел. Свидетелям платят за производство блоков.
Размер платы устанавливается держателями доли.
Как правило, все узлы производят блоки — по одному за раз — по циклическому принципу. Это не позволяет узлу публиковать последовательные блоки, тем самым не давая ему возможность осуществлять атаки двойной траты. Если свидетель не производит блок в отведенном ему временном интервале, то этот временной интервал пропускается, и следующий свидетель производит следующий блок. Если свидетель постоянно пропускает свои блоки или публикует недействительные транзакции, то держатели доли голосуют против него и заменяют его лучшим свидетелем.
В DPoS майнеры могут сотрудничать в производстве блоков вместо того, чтобы конкурировать, как в PoW и PoS. Частично централизуя создание блоков, DPoS может работать на порядок быстрее, чем большинство других алгоритмов консенсуса. EOS (который использует DPoS) — первый блокчейн с временем генерации блока 0,5 секунд!
Это очень быстро. EOS работает как молния.
Плюсы:
- Эффективен с точки зрения энергозатрат.
- Быстрый. Steemit, сайт для блоггеров с высоким траффиком, использует его. У EOS время блока составляет 0,5 секунд.
Минусы:
- Несколько централизован.
- Участники с высокими ставками могут голосовать сами за себя, чтобы стать валидаторами. Нечто подобное наблюдалось недавно в EOS.
Используется: BitShares, Steemit, EOS, Lisk, Ark
Что такое Delegated Proof of Stake (DPoS)?
Это особый алгоритм консенсуса, развивающий некоторые положительные моменты алгоритма PoS. По сути – более эффективная и демократичная версия, подразумевающее делегирование своих полномочий группой людей одному узлу. В противовес PoW гарантией качества информации служит не проделанная работа, а вложенные средства. Это позволило создать более эффективную и устойчивую систему, которая, к тому же, менее требовательна к вычислительным мощностям отдельно взятых машин.
Но для того, чтобы разобраться в особенностях её работы, стоит в целом разобраться в существующих на данный момент алгоритмах консенсуса.
Proof of Work (PoW)
Первый алгоритм консенсуса, который был применён в контексте криптовалютных сетей. Именно за счёт него работает блокчейн Биткоин. Данный алгоритм отвечает как за достоверность новых созданных блоков, так и за проверку уже существующих. Его использование позволило избавиться от «проверяющего органа», возложив все его функции на отдельных участников децентрализованной сети peer-to-peer.
Кроме того, именно он лежит в основе самого процесса майнинга. Процесса, в ходе которого узлы должны решать частично криптографические, частично – математические задачи для подтверждения достоверности нового добытого блока. Вот только это требует довольно мощных аппаратных устройств ASIC, которые доступны далеко не всякому. И большого количества электроэнергии. В любом случае, за проделанную работу, узлы получают вознаграждение.
Proof of Stake (PoS)
Первая альтернатива, исправляющая большинство проблем, связанных с необходимостью большого количества электроэнергии и аппаратных мощностей. Этого удалось достичь путём отхода от классического принципа майнинга. Вознаграждение теперь получает тот, кто лично гарантирует подлинность блока. Однако чтобы попасть в число таких гарантов, нужно внести определённую сумму на свой счёт. Чем она больше – тем выше вероятность, что следующим гарантом выберут именно вас. Подобная система не нуждается во внешних инвестициях, так как работает исключительно за счёт внутренних.
Кроме того, она куда более устойчива к атакам со стороны. Потому как любая неудачная атака чревата потерей всех накопленных сбережений, а не проделанной работы.
Желающих рисковать своими кровными деньгами становится всё меньше и меньше, в том числе – по мере роста самой системы. Ведь для успешной реализации «атаки 51 процента» нужно собрать сумму, превышающую половину общей капитализации блокчейна. Впрочем, столь эффективные системы всё ещё находятся в процессе тестирования для работы в особо крупных масштабах.
Алгоритм Delegated Proof of Stake (DPoS)
Ещё одна альтернатива классическому алгоритму консенсуса, решающая уже другие его проблемы. Была разработана в 2014 году Даниэлем Ларимером. На данный момент, лежит в основе криптовалютных проектов Bitshares, Steem, Ark и Lisk.
Суть проста. Стейкхолдеры могут делегировать свои голоса, определяемые количеством внесённых монет, одному делегату, который и выступает валидатором. При этом награду делят, пропорционально количеству внесённых голосов. Принцип тот же, что и для майнинг-пулов, характерных для систем, работающих на алгоритме PoW. Данная система очень зависит от репутации делегатов, так что если какой-то узел со своими задачами справляется недостаточно эффективно – его отзывают, а стейк голосов – перераспределяют.
DPoS vs PoS
Они работают на общем принципе, однако DPoS выгоднее для пользователей с малым стейком. Проголосовав за активного делегата, они получают определённый процент стабильного дохода. Кроме того, системы, основанные на делегированном принципе, работают существенно быстрее. А возможность быстро устранить делегата, если его действия окажутся неэффективными и вредоносными, мотивирует пользователей поступать честно.
DPoS vs PoW
Новый алгоритм консенсуса практически по всем параметрам превосходит классический PoW. И скорость работы выше, и возможность обрабатывать одновременно большое количество крупных денежных переводов, и независимость от аппаратной части, и более высокая безопасность. И даже гарантированная прибыль начинающим пользователям, успешно вложившимся в активного делегата.
Заключение
Несмотря на то, что алгоритм консенсуса DPoS существенно превосходит альтернативы, его использование на практике всё ещё сильно ограничено.
Потому как не известно, как будет вести себя данная система в условиях большого количества народа и при активном злоупотреблении делегатами своими полномочиями. Впрочем, эксперименты активно проводятся. И можно смело утверждать, что у криптовалюты, основанной на алгоритмах консенсуса Delegated Proof of Stake, будущее есть.
Delegated-Proof-of-Stake. Цифровая демократия в действии.
/ Блог / Delegated-Proof-of-Stake. Цифровая демократия в действии.Одним из главных достижений блокчейн-систем, сформулированным и реализованным Сатоши Накамото, стала независимость принятия решений каждым отдельным ее участником. «Цифровая демократия», подаренная миру создателем Биткоина, — это именно то, что за десять с небольшим лет позволило технологии распределённых реестров выйти далеко за пределы обсуждения небольшим кругом специалистов, завоевать умы миллионов людей и даже назвать блокчейн «новой бизнес-парадигмой» и важнейшим этапом четвертой мировой промышленной революции.
Но как ни одна, даже самая совершенная демократическая модель не может существовать без свода определенных правил и догм, так и любая блокчейн-система обязана подчиняться условиям, при которым ее функционирование будет оставаться гарантией невмешательства и соблюдения цифровых законов. Для блокчейна таким условием стал алгоритм консенсуса, гарантирующий (во всяком случае – в теории) действительность транзакций и отсутствие мошеннических действий, например, возможности тратить одни и те же средства дважды. Наряду с размером блока, пропускной способностью и хэш-функционалом, алгоритм консенсуса – фундаментальный параметр, без которого узлы сети блокчейна не смогут достигать согласия относительно принимаемых ими решений.
«Блокчейн – это своеобразная независимая радиостанция, эфир на которой может получить любой житель мира. Он свободен в выборе передаваемой информации, но только мы сами определяем, кого слушать, кому и когда достанется право транслировать свою передачу», — говорит разработчик алгоритма DPoS Дэниел Лаример.
В настоящее время существует несколько основных алгоритмов консенсуса. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, за каждым стоит определенная философия. Но из всего многообразия блокчейн-систем, 5, обеспечивающих наибольшее количество операций в сутки, работают на алгоритме Delegated-Proof-of-Stake. Почему так произошло и как именно DPoS смог стать определяющим механизмом в формировании и заверении блоков, мы вам сейчас и расскажем.
Азы блокчейна
В основе первой блокчейн системы биктоина лежит алгоритм консенсуса, Proof-of-Work (PoW). Основы его работы были впервые описаны еще до реализации биткоина в 1993 году в научной работе Синтии Дуард и Мони Наора, предполагавших использовать PoW для нейтрализации глобальных e-mail рассылок, или спама, с помощью функций, которые весьма сложно вычислить, но просто проверить на любом компьютере. Не вдаваясь в подробности этой криптографической монографии, отметим лишь, что предположение об эффективности такого метода проверки строилось на том, что если одно сообщение требует 10 секунд вычислений, отправить больше 8640 писем не удастся.
Сатоши Накамото доработал эту идею, подробно раскрыв суть алгоритма PoW в своем whitepaper. Но несмотря на то, что Proof of Work – это действительно полезное изобретение, идеальность его применения очень быстро оказалась под большим вопросом. Виной тому стала фактическая реализация, при которой блокчейн-система не только нуждалась в значительных энергозатратах, но и была весьма ограничена в количестве одновременно обрабатываемых транзакций. В случае с Биткоином этот алгоритм приводил к еще одному неприятному фактору – увеличению стоимости транзакции. Если изначально комиссии в сети Биткоин стоили не больше $0,01, то в период с октября по декабрь 2017 эта сумма увеличилась до $40, а в апреле 2021 года уже находилась на отметке 62$.
С блокчейном и криптовалютой Ethereum, также до сих пор использующим Proof of Work, ситуация не многим лучше.
Прогресс не остановить
Их алгоритм консенсуса Proof of Stake (PoS) был представлен не иначе как альтернатива PoW, решающая проблему больших энергозатрат при майнинге и высоких комиссий. Идея заключалась в том, что участники блокчейн-сети «замораживают» на своих кошельках выбранное количество токенов, а производство новых блоков теперь происходит в зависимости от размера «заморозки». Это дает участникам возможность гарантировать добросовестность вычислений не затратами на их выработку, а непосредственно активами внутри сети. Что ж, в этом был определенный смысл, поэтому PoS довольно быстро распространился и стал основой еще нескольких блокчейн-систем и криптовалют, например, Dash и NEO. Однако, принципы «цифровой демократии» в случае с PoS и PoW уже не могли считаться основополагающими, ведь владельцы больших вычислительных ресурсов в PoW и владельцы значительного количества токенов в PoS априори получали больше выгоды и имели больше власти.2013 стал годом новых решений, когда Дэниэль Лаример представил на суд критпографического сообщества новый алгоритм консенсуса – Delegated-proof-of-stake (DPoS).
В его основе лежал все тот же PoS, но с демократией в новой системе дела обстояли куда как лучше. DPoS позволял участникам системы использовать «голосовать» своими монетами за валидаторов, выбирая тех, кто проверяет и добавляет блоки за вознаграждение. Такой подход получил множество положительных отзывов и был использован в блокчейнах BitShares, Steem и EOS.
DPoS оказался намного ближе к тому, что можно назвать идеальной моделью блокчейн-системы. Здесь участники могут сами выдвигать кандидатуры на роль валидаторов, проверяеющих и добавляющих блоки за вознаграждение. Голоса – это все те же токены, а вес голосов распределяется согласно внесенному количеству монет. По результатам голосования формируется пул валидаторов. Специальный алгоритм формирует очередь валидаторов и поочередно дает им время на добавление блока. Если узел не успевает добавить блок, право переходит следующему участнику в очереди. Когда очередь кончается, алгоритм заново формирует пул валидаторов и распределяет места.
«Genesis Block разработал версию DPoS, где стало возможно делегировать не только нативные токены, но и монеты, созданные пользователями. Наш валидатор может начать работать и получать прибыль даже с минимальными вложениями», — говорит ведущий блокчейн-архитектор компании Genesis Block — Геннадий Блок
Особенность DPoS является то, что любой голосующий участник имеет возможность отозвать свои токены (голоса) и отдать их за другого валидатора. При попытке валидатора блокировать транзакции в блоке или каким-то образом изменить правила, его просто не выберут в пул, что так же отразится и на репутации. При таком подходе валидаторы действительно заинтересованы в поддержании своего имиджа и нормальной работе блокчейна. Очень важным фактором остается и то, что В DPoS-системах личности известны участникам системы. Зачастую это даже не отдельные персоналии, а целые компании, для которых поддержание репутации намного важнее недобросовестной конкуренции и борьбы за блоки.
Как происходит выбор валидаторов при работе Delegated-proof-of-stake.
1. Владельцы токенов системы определяются с выбором валидаторов
2. Выбирается заранее установленное количество из N валидаторов в очереди.
3. Каждый валидатор проверяет и добавляет блоки по очереди.
4. Если ранее проголосовавшие участники не перераспределили токены, алгоритм сети снова формирует очередь из того же пула валидаторов. Если распределение токенов-голосов изменилось, пул формируется из N новых участников и цикл замыкается.
«В сети Genesis Block присутствует 16 заверителей. После генерации N блоков, в пуле валидаторов добавляться 4 новых места. И так до тех пор, пока количество мест не достигнет 256. Валидаторы обязаны поддерживать работу сети и следовать ее правилам. Они (валидаторы) голосуют за изменение параметров системы и представляют интересы пользователей, которые за них голосовали. Если валидатор больше не отвечает требованиям и ожиданиям участников, его отстранят от обязанностей», — комментирует работу системы Genesis Block ведущий блокчейн-архитектор компании Genesis Block — Геннадий Блок.
Конечно же, исключить появления валидаторов, имеющих корыстные интересы, или желающих повлиять на итоги голосования, невозможно. Но стоит понимать, что идеология централизации и децентрализации в целом и при использовании алгоритмов консенсуса – это та тема, которая будет всегда будоражить умы криптоссобщества.
Если польза от использования той или иной системы превышает потенциальные риски от ее несовершенств – это не повод отказываться от решения, но повод совершенствовать его в будущем. В случае с DPoS, его польза и обоснованность применения пока все же превышает негативное влияние рисков, а это значит, что экономике и бизнесу выгодно использовать его преимущества.
4.5 2 голоса
Рейтинг статьи
Предыдущая записьДокументация по блокчейну Genesis Block Следующая запись
Влияние блокчейна на трансформацию индустрии туризма
Читайте также:
>>> О КОМПАНИИ GENESIS BLOCK:
Компания Genesis Block – международный системный интегратор и разработчик финтех-решений, систем платежей и процессинга, систем биллинга и программных решений для ЖКХ, блокчейн-решений, веб-сайтов, порталов и мобильных приложений.
Под брендом Genesis Block объединены компании, разработчики и сервисы, работающие на рынке с 2010 г. Качество наших сервисов подтверждается международной сертификацией по ISO. Входим в российскую ассоциацию программного обеспечения НП РУССОФТ. Genesis Block является постоянным главным спонсором и спикером на международных банковских и финансовых конференциях IFIN и ВБА (Вся Банковская Автоматизация). Аккредитованная IT-компания Минкомсвязи. Является членом РАКИБ (Российская Ассоциация Криптовалют и Блокчейна). С 2020 компания Genesis Block ведет собственную авторскую передачу на деловом телевидении ПРОБИЗНЕС. Являемся авторизованным официальным интегратором крупнейшей BPM / CRM системы Terrasoft.
Proof of Stake против делегированного Proof of Stake
PoS и DPoS — это алгоритмы, которые заставляют блокчейны эффективно и демократично достигать консенсуса.
Центральным аспектом любого блокчейна является его механизм консенсуса, который относится к тому, как все заинтересованные стороны в децентрализованной сети договариваются о достоверности общих данных (обычно это какая-то транзакция, но не всегда) и защищают эти данные в блокчейне.
Консенсус должен быть достигнут, прежде чем сеть блокчейна сможет двигаться дальше и обрабатывать новые транзакции.Proof of Stake (PoS) — это алгоритм, используемый протоколами криптовалют для достижения консенсуса. В блокчейнах PoS человек или группа выбираются алгоритмически для проверки транзакций с компьютерным оборудованием на основе токенов, которые они поставили или заблокировали в сети в качестве формы обеспечения.
Чтобы понять повышенную эффективность, достигаемую алгоритмами PoS, вы должны сначала понять Proof of Work (PoW), оригинальный алгоритм консенсуса блокчейна.
Алгоритмы PoW требуют работы от компьютеров по всему миру, составляющих децентрализованные сети.В случае Биткойна эта работа представляет собой вычислительную мощность компьютера, которая решает вычислительную головоломку, а компьютеры, выполняющие этот процесс, называются майнерами. Когда майнеры решают вычислительную головоломку, их блок данных считается действительным и добавляется ко всем копиям блокчейна, таким образом достигается консенсус.
В качестве награды за свои усилия майнеры получают награду за блок в виде биткойнов, а затем переключают свое внимание на следующий блок данных. Несмотря на то, что этот метод является энергоемким, он доказал свою эффективность в обеспечении безопасности и стабильности различных блокчейн-сетей.
История PoS
Концепция PoS впервые была предложена на форумах Bitcointalk в июле 2011 года как способ сделать процесс проверки блоков более эффективным, чем использование алгоритмов консенсуса PoW. Вместо тысяч компьютеров, конкурирующих друг с другом и затрачивающих энергию для подтверждения сетевых данных, как в случае с PoW, проверка данных назначается сетевым узлам, которые поставили или заблокировали свои токены в качестве залога в PoS. Эта концепция была повторена глобальным сообществом разработчиков блокчейнов и широко считается преемником PoW по мере роста децентрализованных технологий.
Сеть Ethereum работает над заменой своих механизмов PoW на PoS в своем обновлении Ethereum 2. 0, запуск которого ожидается в 2021 году. Tezos, Cosmos, Cardano, EOS, Algorand и Synthetix Network — это лишь некоторые из блокчейнов, которые в настоящее время использовать версии PoS.
В сетях PoS не требуется энергоемкий майнинг. Вместо этого механизм PoS случайным образом выбирает валидатора для проверки блоков данных, где стоимость предполагаемой злонамеренной ошибки превышает вознаграждение за блок.Алгоритмы PoS используют несколько методов для выбора того, кто будет проверять следующий блок.
Размер ставки: чем больше токенов поставлено, тем выше шанс быть выбранным для проверки для проверки (как только эта доля используется для проверки блока, его возраст сбрасывается до нуля)
Случайный выбор: наименьшее хеш-значение (строка чисел, созданная алгоритмом хеширования для представления данных) в сочетании с самой большой долей выбран для проверки следующего блока
Поощрения и сдерживания
Чтобы предотвратить злонамеренные действия валидаторов или добавление мошеннических транзакций в блок, общая стоимость поставленных токенов должна превышать заработанные комиссии за транзакции.
При обнаружении мошеннической деятельности валидатор теряет свою долю и не будет допущен к участию в процессе валидации в будущем. Вот почему предпочтение отдается более крупным ставкам, поскольку валидатор может потерять больше из-за злонамеренных действий. Эта система помогает создать доверие между соответствующими сторонами.
PoS особенно примечателен тем, что не требует аппаратного энергопотребления, необходимого для сетей PoW. В сетях PoS требуется значительно меньше вычислений.Кроме того, PoS устраняет барьер для доступа к дорогостоящему компьютерному оборудованию, вместо этого отдавая приоритет токенам, заблокированным в сети. Теоретически PoS также позволяет большему количеству пользователей участвовать в создании новых блоков.
Одна из критических замечаний по поводу методологии PoS заключается в том, что ее дизайн отдает предпочтение богатым — тем, у кого больше всего криптовалюты, — поскольку он выбирает валидаторов с наибольшим количеством токенов.
Для борьбы с этим несоответствием были разработаны другие методы выбора валидатора и итерации концепции стейкинга: наиболее заметным из них является делегированный PoS.
Делегированное доказательство доли
Делегированное доказательство доли (DPoS) — популярная эволюция концепции PoS, при которой пользователи сети голосуют и выбирают делегатов для проверки следующего блока. Делегатов также называют свидетелями или производителями блоков. Используя DPoS, вы можете голосовать за делегатов, объединяя свои токены в пул ставок и связывая их с конкретным делегатом. Вы физически не переводите свои токены в другой кошелек, а вместо этого используете поставщика услуг по размещению для размещения ваших токенов в пуле размещения.
Для каждого нового блока выбирается ограниченное число делегатов (большинство протоколов выбирают от 20 до 100), поэтому делегаты одного блока могут не быть делегатами следующего.
Избранные делегаты получают комиссию за транзакцию из проверенного блока, и это вознаграждение затем делится с пользователями, которые объединили свои токены в пуле успешного делегата. Чем больше вы ставите, тем большую долю вознаграждения за блок вы получаете. Награды распределяются в зависимости от ставки каждого пользователя; поэтому, если ваша ставка составляет 5% от общего баланса ставок, вы получите 5% вознаграждения за блок.
Первая версия DPoS была разработана в 2014 году бывшим техническим директором EOS Дэном Ларимером. Лаример впервые применил алгоритм консенсуса на децентрализованной платформе обмена криптовалютами BitShares в 2015 году. Сегодня ряд блокчейнов, включая Cardano, EOS и TRON, используют DPoS.
По словам его сторонников, DPoS — это более демократичный способ выбора того, кто проверяет следующий блок, позволяя более разнообразной группе людей участвовать в процессе, поскольку он основан на заработанной репутации законного игрока, а не на общем богатстве.
Кроме того, поскольку количество валидаторов ограничено, DPoS позволяет сети быстрее достигать консенсуса.
Продолжаются испытания и эксперименты с алгоритмами PoS, включая делегированный PoS. Эта концепция продемонстрировала огромные перспективы для повышения эффективности, скорости транзакций и пропускной способности протоколов блокчейна, что необходимо для более широкого использования предприятиями по мере роста отрасли и стремления разрушить более сложные и крупные рынки. Переход от PoW к механизмам консенсуса на основе PoS является переломным моментом в развитии технологии блокчейн, и итерация PoS, вероятно, станет доминирующей формой консенсуса в будущем.
Cryptopedia не гарантирует достоверность содержимого Сайта и не несет ответственности за любые ошибки, упущения или неточности. Мнения и взгляды, выраженные в любой статье Cryptopedia, принадлежат исключительно авторам и не отражают мнения Gemini или ее руководства.
Информация, представленная на Сайте, предназначена только для информационных целей и не является одобрением каких-либо обсуждаемых продуктов и услуг или советом по инвестициям, финансам или торговле.Перед принятием финансовых решений следует проконсультироваться с квалифицированным специалистом. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашей Политикой сайта Cryptopedia, чтобы узнать больше.
Объяснение делегированного подтверждения доли
Алгоритм консенсуса делегированного доказательства доли (DPoS) рассматривается многими как более эффективная и демократичная версия предыдущего механизма PoS. Как PoS, так и DPoS используются в качестве альтернативы консенсусу Proof of Work. алгоритм, так как система PoW по своей природе требует много внешних ресурсов. Алгоритм Proof of Work использует большой объем вычислительной работы, чтобы обеспечить неизменяемый, децентрализованный и прозрачный распределенный реестр.Напротив, PoS и DPoS требуют меньше ресурсов и по своей конструкции более устойчивы и экологичны.
Чтобы понять, как работает делегированное доказательство доли, нужно сначала понять основы алгоритмов доказательства работы и доказательства доли, которые ему предшествовали.Proof of Work (PoW)
Большинство криптовалютных систем работают поверх распределенного реестра, называемого блокчейном, и Proof of Work был первым используемым алгоритмом консенсуса. Он был реализован как основной компонент протокола Биткойн, отвечающий за создание новых блоков и поддержание безопасности сети (в процессе майнинга).Биткойн был предложен в качестве альтернативы традиционной глобальной денежной системе, которая является централизованной и неэффективной. PoW представил жизнеспособный консенсусный протокол, который сделал ненужным перевод денег, возглавляемый центральным органом. Он обеспечивал децентрализованные платежные расчеты в режиме реального времени в одноранговой экономической сети, устраняя необходимость в посредниках и снижая общую стоимость транзакции. Наряду с другими типами узлов, система Proof of Work поддерживается сетью узлов майнинга.
, которые используют специализированное оборудование (ASIC) для решения сложных криптографических проблем.В среднем новый блок добывается каждые 10 минут. Майнер может добавить новый блок в блокчейн только в том случае, если ему удастся найти решение для этого блока. Другими словами, майнер может сделать это только после выполнения доказательства работы, которое, в свою очередь, вознаграждает его вновь созданными монетами и всеми комиссиями за транзакции этого конкретного блока. Тем не менее, это дорого обходится, поскольку требует много энергии и неудачных попыток. Кроме того, оборудование ASIC довольно дорогое.Помимо усилий по обслуживанию системы, существуют нерешенные вопросы о том, в какой степени можно применять систему PoW, особенно в отношении масштабируемости (очень ограниченное количество транзакций в секунду).Тем не менее, блокчейны PoW считаются наиболее безопасными и надежными и остаются стандартом отказоустойчивого решения.
Proof of Stake (PoS)
Алгоритм консенсуса Proof of Stake является наиболее распространенной альтернативой Proof of Work.
Системы PoS были разработаны для устранения некоторых неэффективностей и возникающих проблем, которые обычно возникают в блокчейнах на основе PoW. В нем конкретно рассматриваются расходы, связанные с майнингом PoW (энергопотребление и оборудование). По сути, блокчейн Proof of Stake защищен детерминированным образом.В этих системах нет майнинга, и проверка новых блоков зависит от количества поставленных монет. Чем больше у человека монет для стейкинга, тем выше шансы быть выбранным в качестве валидатора блока (также известного как минтер или фальсификатор).В то время как системы PoW полагаются на внешние инвестиции (энергопотребление и оборудование), блокчейн Proof of Stake защищен за счет внутренних инвестиций (сама криптовалюта).
Кроме того, системы PoS делают атаку на блокчейн более дорогостоящей, поскольку для успешной атаки потребуется владение не менее 51% всех существующих монет.Неудачные атаки приведут к огромным финансовым потерям. Несмотря на положительные стороны и убедительные аргументы в пользу PoS, такие системы все еще находятся на ранних стадиях и еще не испытаны в больших масштабах.
Delegated Proof of Stake (DPoS)
Алгоритм консенсуса Delegated Proof of Stake (DPoS) был разработан Дэниелом Ларимером в 2014 году. Bitshares, Steem, Ark и Lisk — некоторые из криптовалютных проектов, использующих консенсус DPoS. алгоритм.
Блокчейн на основе DPoS учитывает систему голосования, в которой заинтересованные стороны передают свою работу на аутсорсинг третьей стороне.Другими словами, они могут голосовать за нескольких делегатов, которые будут защищать сеть от их имени. Делегаты также могут называться свидетелями, и они несут ответственность за достижение консенсуса во время создания и проверки новых блоков. Количество голосов пропорционально количеству монет, которыми владеет каждый пользователь. Система голосования варьируется от проекта к проекту, но в целом каждый делегат представляет индивидуальное предложение при запросе голосов. Обычно вознаграждения, собранные делегатами, пропорционально делятся с их избирателями.
Таким образом, алгоритм DPoS создает систему голосования, которая напрямую зависит от репутации делегатов.
Если выбранный узел плохо себя ведет или работает неэффективно, он будет быстро удален и заменен другим.
Что касается производительности, то блокчейны DPoS более масштабируемы, поскольку они могут обрабатывать больше транзакций в секунду (TPS) по сравнению с PoW и PoS.
DPoS против PoS
В то время как PoS и DPoS похожи в смысле участия, DPoS представляет новую демократическую систему голосования, посредством которой избираются производители блоков.Поскольку система DPoS поддерживается избирателями, делегаты мотивированы быть честными и эффективными, иначе их выгонят. Кроме того, блокчейны DPoS, как правило, быстрее с точки зрения транзакций в секунду, чем блокчейны PoS.
DPoS против PoW
Там, где PoS пытается устранить недостатки PoW, DPoS стремится оптимизировать процесс производства блоков. По этой причине системы DPoS способны быстро обрабатывать большие объемы транзакций блокчейна. Теперь DPoS не используется так же, как PoW или PoS.PoW по-прежнему считается наиболее безопасным алгоритмом консенсуса, и поэтому именно здесь происходит большая часть денежных переводов.
PoS быстрее, чем PoW, и потенциально имеет больше вариантов использования. DPoS ограничивает использование ставок выборами производителей блоков. Его фактическое производство блоков предопределено, в отличие от системы PoW, основанной на конкуренции. Каждый свидетель получает очередь в производстве блоков. Некоторые утверждают, что DPoS следует рассматривать как систему подтверждения полномочий.
DPoS существенно отличается от PoW и даже от PoS.Включение в него голосования заинтересованных сторон служит средством принятия решений и мотивации честных и эффективных делегатов (или свидетелей). Однако фактическое производство блоков сильно отличается от систем PoS и в большинстве случаев обеспечивает более высокую производительность с точки зрения транзакций в секунду.
Объясните делегированное доказательство доли, как мне 5
Делегированное доказательство доли (DPOS) — это новая система, которая позволяет людям в криптовалютном сообществе голосовать за Свидетелей для защиты своей сети.
Только 100 лучших Свидетелей получают оплату за свое служение, а 20 лучших получают регулярную зарплату. Голосование продолжается, и голосование всегда продолжается. DPOS может отсеивать недобросовестных участников и в то же время распознавать новых ценных участников. Система зависит от активных избирателей в сообществе, поэтому обучение новых членов тому, как работает система, имеет важное значение для ее благополучия.
внештатный технический писатель, художник и общественный деятель
Мне нравится думать о Delegated Proof of Stake как о технологической демократии.Только подумайте, сколько в мире мудаков-боссов. Вы когда-нибудь хотели систему, в которой вы, сотрудник, можете уволить своего некомпетентного начальника? Ну, есть новая система, которая очень близка к реальности, когда сотрудники увольняют своих менеджеров. Он называется Delegated Proof of Stake .
Если вы провели какое-то время в кроличьей норе Биткойн, вы, вероятно, сталкивались с терминами Proof of Work, Proof of Stake, Proof of Importance или другими алгоритмами консенсуса .
Но знаете что, в этой статье я не буду использовать такие слова, как алгоритм или консенсус . Я попытаюсь объяснить, что такое Delegated Proof of Stake (DPOS) таким образом, чтобы его мог понять любой, даже пятилетний ребенок.
Зачем было изобретено делегированное доказательство доли?
Инженер по блокчейну по имени Дэниел Лаример понял, что добыча биткойнов слишком расточительна. Он также признал, что в будущем добыча биткойнов станет централизованной, а гигантские майнинговые пулы будут контролировать сеть биткойнов.Кроме того, он хотел построить систему, способную поддерживать скорость транзакций около 100 000 в секунду. Система Биткойн была слишком медленной из-за того, как она была спроектирована и из-за используемой системы: Proof of Work. Он решил изобрести и построить новую систему, которая потребляла бы очень мало энергии, была бы молниеносной и очень безопасной. Дэн назвал эту новую систему Delegated Proof of Stake или DPOS .
Что входит в состав DPOS?
Криптовалюта, блокчейн, сообщество людей, компьютеров и правил.
(Примеры ниже взяты из блокчейна Steem)
Люди в определенном криптовалютном сообществе голосуют за Свидетелей, чтобы защитить их компьютерную сеть.
Только 100 лучших Свидетелей получают оплату за свое служение. Лучшие 20 получают обычную зарплату. Поскольку многие хотят стать Свидетелями, есть сотни запасных Свидетелей.
Сила голоса людей определяется количеством жетонов, которыми они владеют. Это означает, что люди, у которых больше токенов, будут влиять на сеть больше, чем люди, у которых очень мало токенов.
По мере роста сообщества становится все труднее и труднее оставаться платным Свидетелем из-за растущей конкуренции.
Если Свидетель начинает вести себя как мудак или перестает качественно выполнять свою работу по обеспечению безопасности сети, люди в сообществе могут отозвать свои голоса, фактически уволив злоумышленника.
Голосование всегда продолжается.Эта система работает, потому что она способна отсеивать плохих участников и в то же время распознавать новых ценных участников. Система зависит от активных избирателей в сообществе, поэтому обучение новых членов тому, как работает система, имеет важное значение для ее благополучия.Я состою в сообществе Steem уже больше года и видел, как Свидетели приходят и уходят в зависимости от их действий и репутации.
Ссылки ниже содержат более подробные описания Delegated Proof of Stake для тех из вас, кто хочет понять это на более глубоком уровне.
Текущие криптовалютные проекты, использующие делегированное доказательство доли:
BitShares: https://bitshares.org/
Steem: https://steem.io/
EOS : https:// эос.io/
Lisk: https://lisk.io/
Ark: https://ark.io/
Видео, объясняющее DPOS:
Дополнительная информация и источники:
1 Dan Лаример изобрел DPOS в 2014 году.
: https://bitcointalk.org/index.php?topic=558316.0/01/04/Delegated-Proof-of-Stake-vs-Proof-of-Work/
DPOS обновил технический документ Дэна Ларимера : https://steemit.com/dpos/@dantheman/dpos-consensus-algorithm-this-missing-white-paper
BitShares : http://docs.bitshares.org/bitshares/dpos.html
Меркл: https://themerkle.com/what-is-delegated-proof-of-stake/
Факты о Даниэле Ларимере, изобретателе Delegated Proof of Stake: https://steemit.com/eosio /@xeroc/historical-facts-about-daniel-larimer-and-his-contributions-to-the-blockchain-industry
Обзор различных алгоритмов консенсуса: https://blog.wavesplatform.com/review-of-blockchain-consensus-mechanisms-f575afae38f2
Об авторе:
Stellabelle опубликовала свою первую книгу Un-Crap Your Life на Amazon в 2015 году.
Теги
Делегированное доказательство доли — Биткойн Вики
Делегированное доказательство доли — это согласованный протокол, обеспечивающий надежную проверку и одобрение транзакций в блокчейне. Будучи расширением протокола Proof-of-Stake, DPoS позволяет блокчейнам изменять сетевые параметры, такие как графики комиссий, интервалы между блоками, размеры транзакций, «на лету», не создавая хард-форк, если избранные делегаты проголосуют за такое изменение. [1]
Детерминированный выбор производителей блоков позволяет блокчейнам DPoS подтверждать транзакции всего за 1 секунду.
Изготовление блоков
В рамках DPoS пользователи сети выбирают свидетелей или делегатов для создания блоков. Блок — это группа транзакций, содержащая набор обновлений состояния распределенного реестра. Каждому сетевому пользователю (то есть кошельку) разрешено подтверждать свое доверие одному из свидетелей, который будет проверять транзакции и генерировать блоки вместе с ними.
Сеть выбирает определенное количество свидетелей для получения достаточной децентрализации. Обычно эта сумма определяется голосованием и составляет от 20 до 100 для большинства блокчейнов DPoS. [2]
Выбранным свидетелям разрешено создавать блоки путем проверки всех транзакций, собранных за время последнего блока (обычно около нескольких секунд), в порядке их выбора. Если они проверяют и подписывают все транзакции в блоке, они получают вознаграждение, которое обычно делится с теми, кто проголосовал за свидетеля.Если свидетелю не удается проверить все транзакции за указанное время, блок пропускается, все транзакции остаются непроверенными, а свидетель остается без вознаграждения. Обычно такие транзакции собираются в дополнительный блок последующим свидетелем, и такой блок называется украденным. [3]
Этот механизм консенсуса также выявляет серьезные несоответствия в сети, например, разделение ее частей из-за проблем с интернет-соединением, и защищает сеть от возможного двойного расходования.
Благодаря порядку работы свидетелей и небольшим промежуткам времени, отведенным на их работу, крупный сбой в сети можно обнаружить менее чем за минуту. Этот механизм безопасности позволяет создавать блокчейны, которые поддерживают независимые боковые цепи, синхронизируемые только при необходимости, сеть которых будет поддерживать еще больше транзакций и более быстрое время производства блоков. [4]
Изменения протокола
DPoS поддерживает два уровня изменений протокола. Изменения в настройках текущей схемы работы могут быть реализованы после голосования под руководством свидетелей, а могут быть развернуты «на лету».Изменения в самом протоколе имеют очень сложный механизм защиты сети от угроз. Как только предложение об изменении разработано в коде, один из свидетелей может предложить его для реализации и подписать изменения с помощью специального ключа генезиса кошелька. После двухнедельного аудиторского периода, в течение которого любой пользователь сети может ознакомиться с предложением, проводится голосование.
Если кворум достигнут, сеть автоматически применяет изменения, что может привести к хардфорку. [5]
Преимущества
- Пропускная способность транзакций блокчейна DPoS не зависит от вычислительной мощности, необходимой для работы сети, поэтому такие блокчейны более масштабируемы, чем PoW, который используется в биткойнах.
- DPoS требует меньше финансовых вложений от пользователей, желающих участвовать в производстве блоков, чем стандартные блокчейны PoS, что делает DPoS более демократичным и финансово инклюзивным.
- Благодаря низкому порогу входа DPoS обеспечивает большую децентрализацию, поскольку в консенсусе участвует больше людей.
- DPoS не требует много энергии для работы сети, что делает ее более устойчивой. Блокчейны
- DPoS имеют хорошую защиту от двойных расходов.
Недостатки
- Для эффективной работы сети требуется большое количество заинтересованных и хорошо информированных делегатов для выбора подходящих свидетелей и обеспечения децентрализации.
- Ограниченное количество свидетелей может привести к централизации сети. Блокчейн
- DPoS подвержен проблемам взвешенного голосования. Пользователи с меньшей долей могут отказаться от участия в голосовании, посчитав их голос незначимым.
История и использование DPoS
DPoS был разработан Дэниелом Ларимером, основателем BitShares, Steemit и EOS. Первая реализация DPoS, BitShared, была запущена 13 октября 2015 года. В настоящее время DPoS также используется TRON, Tezos, Cardano, Lisk, Elastos, Ark, Rise, Credits, Aunite.
Пулы ставок
В DPoS требуется объединение долей. Есть несколько компаний, которые предоставляют услуги по стейкингу для нескольких блокчейнов, таких как Everstake, Figment Networks и Mythos, и другие провайдеры предлагают пулы только для одного или нескольких блокчейнов.
Каталожные номера
Что такое делегированное доказательство доли?
Механизм консенсуса Delegated Proof of Stake (DPoS) направлен на более эффективное достижение консенсуса.
DPoS стремится ускорить транзакции и создание блоков, не ставя под угрозу децентрализованную структуру стимулов, лежащую в основе блокчейна.Пользователи могут даже делегировать свое право голоса другим пользователям, которым они доверяют голосовать за свидетелей от их имени. Количество свидетелей в верхнем ряду свидетелей ограничено определенным числом. Делегаты контролируют управление и производительность всего протокола, но не играют роли в проверке транзакций и производстве блоков.
Блог Emerging Tech
Общедоступные блокчейны часто сталкиваются с проблемами масштабируемости. Для решения этих проблем некоторые блокчейны (такие как Lisk, EOS, Steem, BitShares и Ark) приняли механизм консенсуса Delegated Proof of Stake (DPoS).DPoS стремится ускорить транзакции и создание блоков, не ставя под угрозу децентрализованную структуру стимулов, лежащую в основе блокчейна.
В традиционном механизме консенсуса Proof of Stake пользователь может поставить свои монеты на кон, тем самым получая право подтверждать транзакции, подделывать блоки и получать соответствующие вознаграждения.
DPoS, вариант консенсуса Proof of Stake, направлен на более эффективное достижение консенсуса.
Голосование
В системах DPoS пользователи «голосуют» за выбор «свидетелей» (других пользователей, которым они доверяют для подтверждения транзакций), а свидетели высшего уровня (набравшие наибольшее количество голосов) получают право подтверждать транзакции. .Пользователи могут даже делегировать свое право голоса другим пользователям, которым они доверяют голосовать за свидетелей от их имени.
Голоса взвешиваются в соответствии с размером ставки каждого избирателя. Пользователю не обязательно иметь большую ставку, чтобы войти в высший ряд свидетелей. Скорее, голоса пользователей с большими ставками могут привести к тому, что пользователи с относительно небольшими ставками будут подняты до высшего уровня свидетелей.
Свидетели
Количество свидетелей на верхнем уровне ограничено определенным числом.Эти свидетели несут ответственность за проверку транзакций и создание блоков, а взамен получают соответствующие сборы.
Хотя свидетели на верхнем уровне могут предотвратить включение определенных транзакций в предстоящий блок, они не могут изменить детали любой транзакции. Таким образом, они эквивалентны майнерам в системе Proof of Work.
Голосование — это непрерывный процесс, и каждый свидетель на верхнем уровне всегда рискует быть замененным пользователем, который наберет больше голосов и поэтому считается более надежным.По мере роста блокчейна становится все более конкурентоспособным, чтобы стать или остаться свидетелем на высшем уровне. Пользователи также могут проголосовать за удаление свидетеля верхнего уровня, утратившего их доверие.
Для свидетеля высшего уровня угроза потери дохода и репутации является основным стимулом против злонамеренного поведения.
Делегаты
Пользователи в системах DPoS также голосуют за группу «делегатов» (доверенных сторон, ответственных за обслуживание сети). Делегаты контролируют управление и производительность всего протокола блокчейна, но не играют роли в проверке транзакций и производстве блоков.
Например, делегаты могут предложить изменить размер блока или сумму, которую должен заплатить свидетель за подтверждение блока. Как только делегаты предлагают такие изменения, пользователи блокчейна голосуют за их принятие.
проекта блокчейна, которые в настоящее время используют делегированное доказательство доли.Преимущества систем DPoS:
· Они намного быстрее, чем традиционные системы Proof of Work и Proof of Stake.
· Их стимулы и структуры повышают безопасность и целостность их блокчейнов, и у каждого пользователя есть стимул честно выполнять свою роль.
· Чтобы стать пользователем, свидетелем или делегатом, не требуется специального оборудования. Достаточно обычного компьютера.
· Они энергоэффективны по сравнению с энергоемкими алгоритмами хеширования Proof of Work.
Резюме
DPoS — это следующий шаг в эволюции механизмов консенсуса. Он основан на оригинальном механизме консенсуса Proof of Stake и значительно увеличивает скорость и масштабируемость.
Похожие статьи
Теги
Что такое делегированное доказательство доли? Обзор блокчейнов DPoS
Delegated Proof of Stake (DPoS) — это механизм консенсуса блокчейна, в котором пользователи, владеющие монетой этого блокчейна, могут голосовать за «делегатов».Затем эти избранные делегаты принимают важные решения для всей сети, такие как определение допустимых транзакций и установка правил протокола.
Механизм Delegated Proof of Stake похож на Proof of Stake в том смысле, что оба требуют от пользователей стейкинга монет как средства участия в консенсусе. Основное отличие состоит в том, что в сети PoS все держатели монет участвуют в проверке и принятии решений непосредственно посредством ставок. Напротив, только избранные делегаты участвуют в проверке в сетях DPoS, в то время как остальные узлы участвуют косвенно, голосуя за делегата(ов) по своему выбору.
В этой статье мы более подробно рассмотрим, как работает делегированное доказательство доли, и расскажем, как оно стало одним из самых популярных протоколов консенсуса в блокчейне.
Мы выделим четыре известные сети блокчейнов, которые используют его для обеспечения безопасности. Наконец, мы обсудим основные преимущества и недостатки этого консенсусного протокола.
Что такое делегированное доказательство доли?
Делегированное доказательство доли — это одна из разновидностей механизма консенсуса (также называемого протоколом консенсуса), который сети блокчейн используют для согласования того, какие транзакции должны быть одобрены, а какие — отклонены.В то время как другие механизмы консенсуса, такие как Proof of Work и Proof of Stake, используются более широко, делегированное доказательство доли приобрело популярность в последние годы.
Вот почему важен механизм консенсуса Delegated Proof of Stake и как он работает на базовом уровне.
Основы консенсуса
Очень важно знать основы работы консенсуса в блокчейне, прежде чем отвечать на вопрос «Что такое делегированное доказательство доли?»
Сети Blockchain децентрализованы, что по существу означает, что каждый узел (т.
е. компьютер или другое физическое устройство) в сети индивидуально проверяет каждую транзакцию. Поскольку каждый узел проверяется отдельно, сеть должна найти способ для всех узлов согласовать, какие транзакции действительны, а какие нет. Набор правил, которые сеть использует для достижения соглашения, называется «протокол консенсуса блокчейна». Различные блокчейны используют разные протоколы консенсуса. Делегированное доказательство доли — это лишь одна из популярных разновидностей консенсусного протокола.
Как работает DPoS?
Блокчейны, использующие делегированное доказательство доли, полагаются на систему голосования на основе репутации для достижения консенсуса.Каждый пользователь, владеющий монетами блокчейна DPoS, имеет возможность голосовать за то, каким узлам разрешено проверять транзакции в сети. Право голоса зависит от того, сколько монет ставит пользователь. Пользователи, которые ставят больше монет, имеют большее влияние на выбор узлов. Эти избранные узлы обычно называются делегатами.
Каждая сеть на базе DPoS имеет собственную систему голосования. Вообще говоря, каждый кандидат в делегаты вносит предложение при запросе голосов. Кандидаты часто обещают, в случае избрания, разделить вознаграждение за блок (монеты, полученные за подтверждение транзакций) пропорционально пользователям, которые проголосовали за них.
Количество избранных делегатов сильно различается для каждой сети блокчейна. Независимо от этого числа, все сети на основе DPoS предполагают, что большинство избранных делегатов честны. Другими словами, делегаты хотят обеспечить безопасность сети и не будут намеренно пытаться подтвердить мошеннические транзакции. Пока это верно, честные узлы будут получать вознаграждение за блок, а нечестные — нет.
У избирателей есть финансовый стимул (общие вознаграждения за блок) для избрания делегатов, которые действуют в интересах всей сети.Поскольку выборы проводятся часто, у делегатов также есть финансовый стимул всегда оставаться честными. В противном случае нечестные узлы будут исключены и заменены честными узлами на следующих выборах.
Некоторые сети на основе DPoS используют показатели репутации в режиме реального времени, чтобы показать избирателям уровень честности нынешних и ранее избранных делегатов. Естественно, честные узлы (с более высокими показателями репутации) имеют больше шансов быть избранными в качестве делегатов и получить больше вознаграждений.
Теперь, когда мы понимаем основы того, как работает делегированное доказательство доли, давайте посмотрим, как оно превратилось из теоретической концепции в полноценный, очень популярный механизм консенсуса, используемый сетями блокчейнов.
Краткая история делегированного доказательства доли
Делегированное доказательство доли было изобретено как способ устранения некоторых недостатков ранее разработанных механизмов консенсуса. За время своего недолгого существования этот подход быстро получил широкое распространение во многих известных блокчейн-сетях.
Ограничения PoS
В 2012 году Peercoin запустила первую сеть блокчейнов Proof of Stake.
Этот дизайн доказал, что сети блокчейнов могут использовать другие механизмы консенсуса, помимо Proof of Work.По сравнению с Proof of Work, Proof of Stake обеспечивает такие преимущества, как более высокая энергоэффективность, более быстрое время подтверждения и более высокая емкость объема транзакций.
Несмотря на значительные улучшения, ограничения все же существуют. В частности, безопасность многих сетей на основе PoS зависит от наличия нескольких богатых участников. Кроме того, вознаграждение за блок распределяется пропорционально количеству монет, поставленных пользователем. Это означает, что состоятельные игроки со временем продолжают получать все большую долю от общего количества монет и несут все большую ответственность за поддержание безопасности сети.
Даниэль Лаример создал Delegated Proof of Stake как новый механизм консенсуса, предназначенный для улучшения дизайна чистого Proof of Stake. В июле 2014 года Лаример реализовал DPoS в качестве механизма консенсуса для сети BitShares.
Хотя информации о работе, которая привела к созданию DPoS, не так много, мы знаем некоторые мотивы создания Ларимера.
Согласно BitShares, проекты Proof of Stake (например,г. Peercoin и Nxt) должны взимать высокие сетевые сборы, чтобы все пользователи могли стать валидаторами и получать прибыль от вознаграждений за блоки. Теория, которая привела к развитию DPoS, заключалась в том, что каждая сеть на основе PoS имеет ограничение на степень децентрализации (количество участников), которую она может поддерживать. Без делегирования таких задач, как проверка транзакций, могут возникнуть такие проблемы, как централизация поставок монет и уязвимости безопасности, такие как атаки двойного расходования.
DPoS позволяет избежать этих проблем, с самого начала внедряя аспект плановой централизации.BitShares и все другие сети на основе DPoS централизованы в том смысле, что небольшая группа делегатов контролирует процесс проверки транзакций для всей сети. Сети на основе DPoS также считаются централизованными из-за того, что кандидаты в делегаты должны иметь доступ к большому количеству средств.
Чтобы стать делегатом, пользователям необходимо поставить собственные средства и/или заручиться поддержкой состоятельных игроков. Кроме того, стоимость запуска узла DPoS в некоторых сетях выше, чем покупка специализированного оборудования для майнинга криптовалюты, необходимого для сетей на основе PoW.Однако сети на основе DPoS остаются децентрализованными в том смысле, что любой пользователь может стать делегатом в зависимости от своей репутации, а все, кто не является делегатом, могут получать вознаграждение за блок.
Широкое внедрение
Скорость и масштабируемость также являются двумя основными преимуществами делегированного доказательства доли, которые привели к более широкому внедрению. Поскольку для консенсуса требуется меньшее количество узлов (в данном случае делегатов), каждый блок в блокчейне может обрабатывать больше транзакций. Иногда это может привести к увеличению количества транзакций в секунду.Таким образом, сеть DPooS может обслуживать больше пользователей одновременно, не требуя более высоких сборов или более длительного времени ожидания подтверждения транзакции.
По этой причине многочисленные блокчейн-проекты, такие как TRON, Cosmos, Lisk и другие, приняли DPoS.
Также важно отметить, что соучредители BitShares покинули проект и приступили к созданию новых блокчейн-проектов. Это стало еще одним катализатором широкого распространения DPoS. В 2015 году Чарльз Хоскинсон запустил сеть блокчейнов Cardano.В 2018 году Даниэль Лаример запустил сеть блокчейнов EOS. Эти проекты стали двумя крупнейшими сетями на основе DPoS по рыночной капитализации.
Популярные проекты Delegated Proof of Stake
Хотя BitShares все еще работает сегодня, это уже не самая популярная сеть на основе DPoS. Несколько других сетей приняли этот механизм консенсуса. Давайте посмотрим, как EOS, TRON, Cardano и Cosmos используют делегированное доказательство доли.
EOS
В сети EOS делегаты известны как производители блоков (BP).Выборы проходят каждые 2 минуты 6 секунд. Каждый пользователь может проголосовать за 30 кандидатов, поставив монеты EOS.
Избирается 21 лучший кандидат в производители блоков. У пользователей также есть возможность делегировать право голоса прокси-аккаунтам, которые голосуют за BP от их имени.
Есть несколько минимальных требований к оборудованию, чтобы стать BP. Пользователям необходимо установить NodeOS, для которого требуется 8 ГБ ОЗУ. Им также необходимо предоставить оперативную память, необходимую для блокчейна (~ 190,8 ГБ на момент написания этой статьи). Размер необходимой оперативной памяти в настоящее время увеличивается на 1 КБ с добавлением каждого нового блока.Теоретически любой может стать производителем блоков. На самом деле избиратели с большей вероятностью выберут кандидатов в делегаты, которые, как известно, обладают достаточной инфраструктурой для поддержки дальнейшего расширения сети.
У EOS, как и у многих других сетей на основе DPoS, есть вопросы, связанные с его централизацией. В ноябре 2019 года один BP под названием EOS New York представил доказательства того, что шесть BP на самом деле представляют собой одну организацию.
TRON
В сети TRON делегаты известны как суперпредставители (SR).Пользователи могут голосовать за 5 SR за выборы, размещая монеты TRON. Выборы проводятся каждые 24 часа, и 27 лучших кандидатов в SR избираются для проверки транзакций в сети и участия в предложениях по параметрам сети TRON. Кандидаты от СР, занявшие на выборах места с 28-го по 127-е, известны как «суперпартнеры» и получают вознаграждение в соответствии с их рейтингом голосов. TRON рекомендует, чтобы SR имели не менее 64 ядер ЦП, 64 ГБ ОЗУ, 50 МБ пропускной способности и 20 Тб дискового пространства.
Согласно заявлению бывшего технического директора TRON Люсьена Чена от мая 2019 года, процесс выборов SR в значительной степени контролируется TRON.Как и в случае с избирательным процессом BP в сети EOS, обычно считается, что новым кандидатам от SR труднее быть избранными в сети TRON.
Cardano
Cardano использует алгоритм под названием Уроборос. По словам Кардано, на самом деле это система Proof of Stake.
Тем не менее, многие веб-сайты указывают Ouroboros как систему делегированного доказательства доли. В оригинальном техническом документе также используется термин «πDPoS».
В Уроборосе избранные делегаты известны как лидеры слотов и выбираются каждые пять дней.Руководители слотов избираются из группы всех стейкеров монет ADA. Однако только пользователи, которые поставили достаточное количество монет ADA (например, 2% от общей суммы), могут голосовать на выборах лидеров слотов. После избрания каждому лидеру слота назначается определенный временной интервал для производства блоков.
Cosmos
Как и в случае с Cardano, ведутся споры о том, следует ли считать механизм консенсуса Cosmos DPoS или PoS. ATOM служит монетой для стейкинга в сети, а стейкеры связывают свои монеты ATOM в качестве залога.В Cosmos делегаты известны как валидаторы. Первоначально за проверку транзакций отвечают только 100 лучших валидаторов. Чтобы со временем усилить децентрализацию, у Cosmos есть десятилетний план по увеличению количества валидаторов до 300.
Сеть также состоит из не-валидаторов, называемых делегаторами. Как и в других сетях DPoS, делегаторы могут размещать свои монеты ATOM в поддержку других пользователей, которых они хотят выбрать в качестве валидаторов.
Ограничения делегированного доказательства доли
Продолжающееся использование делегированного доказательства доли известными блокчейн-проектами показывает, что этот механизм консенсуса имеет несколько преимуществ.Конечно, он также имеет некоторые заметные ограничения. Все блокчейн-проекты должны учитывать следующие недостатки и направления атак, прежде чем внедрять механизм консенсуса Delegated Proof of Stake.
Концентрация права голоса
В то время как DPoS лишает крупных игроков возможности напрямую влиять на сеть, пользователи, которые ставят больше монет, имеют больше права голоса на выборах делегатов. Таким образом, несколько состоятельных пользователей по-прежнему контролируют сеть, хотя и косвенно. Кроме того, эти стейкеры по-прежнему получают больший процент вознаграждений за блоки, которые делегаты распределяют среди своих избирателей.
Цензура
Децентрализованные блокчейны должны быть устойчивыми к цензуре, что означает, что узлы не должны иметь возможности останавливать транзакции, если они не являются недействительными. Сети на основе DPoS обычно считаются более централизованными, чем сети на основе PoS или PoW. Поскольку за проверку транзакций в сети DPoS отвечает всего несколько узлов, узлам (в данном случае делегатам) легко блокировать действительные транзакции и замораживать учетные записи.
Сторонники DPoS утверждают, что эти полномочия используются только по соображениям безопасности в экстремальных обстоятельствах (например, для блокировки учетных записей, содержащих украденные средства). Недоброжелатели DPoS утверждают, что меньшее количество узлов также открывает возможность сговора как способа подвергнуть цензуре определенных пользователей без уважительной причины.
Стоимость делегирования
В более крупных сетях на основе DPoS пользователи, желающие стать делегатами, должны иметь доступ к большим суммам средств.
Хотя кандидаты не обязательно должны вкладывать свои собственные средства, они должны заручиться поддержкой других пользователей, которые готовы вкладывать необходимые средства для каждых выборов делегата.
Кандидаты в делегаты также должны учитывать затраты на запуск узла DPoS, способного поддерживать транзакции в большой сети блокчейнов. Требования к инфраструктуре, такие как вычислительная мощность, пропускная способность и память, неуклонно растут. Это означает, что расходы на эксплуатацию узла неуклонно растут по мере расширения сети. Простое наличие ресурсов для запуска узла DPoS не гарантирует, что пользователь будет избран в качестве делегата или получит достаточно вознаграждений за блок, чтобы компенсировать затраты.По этим причинам стать делегатом — недостижимая цель для большинства обычных пользователей.
Требуется активное участие
Для частых выборов делегатов требуется, чтобы пользователи были готовы активно делать ставки монет и участвовать в процессе голосования.
Это также требует, чтобы большинство делегатов, избранных для каждого раунда голосования, были честными узлами.
В более крупных сетях на основе DPoS это не является серьезной проблемой безопасности, поскольку на карту поставлено больше средств и достаточное количество пользователей желают участвовать в выборах.В небольших сетях на основе DPoS более вероятно, что мошенническая группа стейкеров может объединить свои ресурсы и проголосовать за нечестные узлы, которые действуют вопреки интересам сети. Без наличия достаточного количества хороших участников атаки с двойным расходованием становятся менее дорогостоящими и намного проще для нечестных узлов.
Узнайте больше о механизмах консенсуса
Если вы нашли это руководство по делегированному доказательству доли полезным и хотите узнать больше на похожие темы, ознакомьтесь с серией Komodo Blockchain Fundamentals.Существуют десятки информативных статей, которые помогут вам узнать все о том, как работает технология блокчейн.
Вы можете узнать все тонкости консенсуса блокчейна и то, как сети реализуют протоколы консенсуса, такие как Proof of Work и Proof of Stake.
Чтобы быть в курсе достижений Komodo, вы можете присоединиться к серверу Discord Komodo и подписаться на ежемесячную рассылку новостей.
Начните свое путешествие по блокчейну с Komodo сегодня.
Proof of Stake — Bitpanda Academy
Сильные и слабые стороны алгоритмов Proof of Stake
С одной стороны, PoS устраняет некоторые недостатки системы PoW, лежащей в основе таких криптовалют, как биткойн.PoS практически устраняет барьеры для входа в процесс проверки. Пользователям больше не нужно покупать специализированные компьютеры только для того, чтобы получить шанс выиграть эту неуловимую награду за блок. Следовательно, PoS требует меньше вычислительной мощности, чем PoW, и поэтому оказывает меньшее влияние на окружающую среду.
С другой стороны, некоторые сети PoS имеют серьезные недостатки, в зависимости от вариантов, используемых для определения доли в сети.
Производители блоков некоторых монет могут обладать невероятной властью, если количество производителей блоков в сети невелико, и они могут проверять все транзакции.Однако полномочия продюсера могут быть автоматически отозваны в любое время, когда он или она делает что-либо, противоречащее интересам сети. Если, например, производитель монеты EOS не работает ни с одним блоком в течение 24 часов, его место быстро занимает резервная копия.
Второй основной недостаток заключается в том, что ряд PoS-систем отдают предпочтение состоятельным пользователям: чем больше монет вы ставите, тем больше вы можете проголосовать.
Второй основной недостаток заключается в том, что ряд систем PoS отдают предпочтение состоятельным пользователям: чем больше монет вы ставите, тем больше вы можете голосовать.Такие сети, как Cardano, уже решили эту проблему, внедрив рандомизированный выбор производителей блоков. В этом случае более состоятельные пользователи по-прежнему имеют больше шансов стать производителями блоков, но внешнее влияние «крипто-китов» — участников, владеющих гораздо большим количеством монет конкретной сети, чем средний пользователь — уменьшается.
Наконец, существует проблема в сети Proof-of-Stake, известная как «ничего не поставлено на карту».В сети PoW редко бывает так, что два майнера создают блок почти одновременно из-за временной задержки. Это приводит к временной путанице в сети, и узлам необходимо достичь консенсуса в отношении действительного блока. Следовательно, майнерам необходимо выбирать, на какую версию блокчейна тратить свои ресурсы, минуя другие возможности.
Однако, как и в системе PoS, для создания новых блоков требуется мало ресурсов, валидатор может продолжить работу над несколькими версиями форка и создать новые блоки.Поскольку для подделки в конкретном блокчейне нет альтернативных издержек, для пользователей, создающих блоки, «ничего не поставлено на карту». Как следствие, пользователи могут майнить на конкурирующих ветвях блокчейна, чтобы максимизировать размер комиссий за транзакции, которые они получают. Чтобы решить эту проблему, большинство монет PoS имеют дополнительные механизмы защиты, встроенные в их протокол.
Алгоритм консенсуса Delegated Proof of Stake (DPoS) представляет собой разновидность протокола консенсуса Proof of Stake.Пользователи сети выбирают достаточное количество делегатов, также называемых свидетелями, для обеспечения децентрализации сети. Избранные делегаты проверяют транзакции и генерируют блоки. Если делегат получает награду за блок, он обычно делится ею с теми кошельками, которые проголосовали за него и также владеют долей в сети.
В сети DPoS сетевые параметры, такие как размеры транзакций и интервалы между блоками, могут быть изменены путем голосования делегатов, также называемых свидетелями.
Если делегату не удается проверить транзакции или в сети происходят другие сбои, этот механизм консенсуса обеспечивает быстрое обнаружение расхождений и замену производителей блоков, которые не соответствуют консенсусу.
Будущие сценарии для сетей Proof of Stake В настоящее время Биткойн остается одной из ведущих криптовалют.