Алгоритм консенсуса Delegate Proof-Of-Stake (Dpos)

Delegated Proof of Stake(клик текст) или сокращенно DPoS – алгоритм консенсуса, созданный разработчиком Дэном Ларимером (Daniel Larimer) в 2014 году.

Классический PoS позволяет держателям монет заниматься «стейкингом». (клик) Держатель монет подтверждает транзакции, получая в награду новые монеты.

Вознаграждения в сети PoS зависят от количества монет, принадлежащих держателю («стейкеру»). Чем больше стейк, тем больше вознаграждение.(клик)

PoS стимулирует держателей крупных сумм заниматься стейкингом и образует неравенство, подобное распределению майнинговых мощностей в сети биткоина: майнер, больше инвестировавший в оборудование, получает больший шанс нахождения блока. Так же и тут. Чем больше монет, тем больше шансы.(клик)

Delegated Proof of Stake делает распределение монет и влияние в сети более равномерным и обеспечивает большую степень децентрализации.(клик)

В DPoS-блокчейнах каждый кошелек с монетами на балансе может голосовать за так называемых валидаторов — специальных представителей сообщества, получивших право генерировать блок и получать награду в виде транзакционных комиссий.(клик)

DPoS устойчив к атаке мошенников, которые могут скупить большое колличество монет и захватить сеть, как например в Proof of Stake. Если валидаторы вредят сети или ушли в офлайн, участники сети повторно проводят выборы и назначают новых валидаторов, пока количество честных валидаторов не вернется к 100%.(клик)

Фундаментальное отличие алгоритмов PoS, DPoS и PoW — принцип выбора участника, которому достанется право добавить в цепь новый блок. (клик текст) В сетях с PoW желающие добавить блок наперегонки решают криптографическую головоломку, а первый разгадавший добавляет свой блок и получает вознаграждение. В PoS участники ставят на кон токены, чтобы получить шанс добавить блок. Чем больше ставка — тем больше шансов. (клик)Но если в PoW майнеры получают предопределенную награду за создание блока и комиссии с каждой вошедшей в блок транзакции, в PoS вознаграждение ограничивается только комиссиями с транзакций.

В случае с DPoS участники по собственному желанию выдвигают кандидатуры на роль валидатора — полного узла сети, который проверяет и добавляет блоки за вознаграждение. (клик)Остальные участники голосуют за кандидатов токенами, а вес голосов распределяется согласно количеству внесенных монет. (клик)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.(клик) можно сравнить три алгоритма PoS, DPoS, PoW на примерах : (клик текст)

1 - С алгоритмом PoW каждый, кто хочет предложить свой вариант досуга, начинает, например , отжиматься. Кто первый отожмется 50 раз, тот и выбирает, а все остальные соглашаются с его решением. Никто ведь не будет так утруждаться, чтобы предложить плохой вариант. (клик текст)

2- в PoS решение принимает тот, кто готов поставить больше денег на то, что его вариант всем понравится. Однако если остальные друзья разочаруются, ставку вернут, потому единственная мотивация выбирать хорошо — желание поддерживать хорошее настроение в компании.(клик текст)

С DPoS друзья голосованием выберут нескольких самых опытных друзей, которые на протяжении месяца будут поочередно выбирать вариант досуга для всей компании. Если чей-то вариант окажется плохим, на его место выберут другого человека, а старый останется с пятном на репутации.(клик текст)

Как стать Валидатором в Dpos? (клик текст)

Список активных валидаторов обновляется после подсчета голосов.(клик) Затем система в случайном порядке выбирает валидаторов и ставит их в очередь. Каждый валидатор получает возможность генерировать блок. После того как все валидаторы воспользовались очередью, их порядок снова меняется случайным образом.(клик)

Валидатор может не пропустить транзакции в блок, отложив их подтверждение. Такой подход требует доверия к валидаторам и делает саму систему уязвимой к манипуляциям.(клик)

Если валидатор не создал блок или не включил в него транзакцию, то следующий блок генерируется другим валидатором и будет вдвое большим по размеру, чтобы включить в себя неподтвержденные транзакции. Так устраняется злонамеренная попытка блокировать или отсрочить генерацию блоков.(клик)

В долгосрочной перспективе заблокировать конкретные транзакции невозможно: если валидатор злоупотребляет полномочиями, остальные участники сети имеют механизмы для его отстранения.

Главный плюс Dpos (клик текст)

Масштабируемость и скорость обработки транзакций(клик текст)

Алгоритм DPoS позволяет достигать консенсуса относительно новых блоков быстрее, чем PoW и PoS.(клик) На практике в DPoS-системе сравнительно небольшое количество узлов сети должны согласиться с валидностью блока, чтобы все транзакции в нем можно было считать включенными в основную цепь.(клик)

Есть ли у DPoS существенные недостатки и какие? (клик текст)

Среди недостатков: (клик текст)

Деанонимизация валидаторов. Чаще всего это не отдельные люди, а компании, которые должны поддерживать репутацию и представлять себя голосующим участникам сети, чтобы конкурировать за право добавлять блоки. (клик текст)
Возможность проведения DDoS-атаки на узлы сети.(клик текст)
Большинство не имеют достаточного стимула принимать участие в голосованиях, ведь их стейк слишком мал.(клик текст)
Опасность централизации: обладатель больших ресурсов может переизбирать сам себя.(клик текст)
Голосование кошельком несет высокие финансовые и политические риски: голосующие скорее возьмут взятку или совсем не проголосуют.(клик текст)

Неоднозначная мораль и перспективы DPoS

Баланс между скоростью обработки транзакций, безопасностью и децентрализацией кажется игрой с нулевой суммой. PoW жертвует масштабируемостью, но при этом он — наиболее безопасный и децентрализованный алгоритм консенсуса как минимум в теории.(клик) PoS неплохо масштабируется, но подвергается критике из-за централизации.(клик) DPoS потенциально обгоняет PoS по масштабируемости, но и его критикуют за опасность централизации.(клик)

Идеологические споры о централизации и децентрализации — вечная тема для криптосообщества.(клик) Однако сейчас становятся популярными решения с акцентом не на децентрализации, а на масштабируемости и универсальности. Алгоритм DPoS и его производные — один из путей к этим преимуществам.

Споры о вреде централизации вряд ли утихнут в ближайшие годы, а алгоритм DPoS, несмотря на критику, уже зарекомендовал себя как жизнеспособное решение.(клик) Пусть не настолько привычное и проверенное как PoW, но масштабируемое и актуальное.