Делегированное доказательство доли

Делегированное доказательство доли — это тип консенсусного протокола блокчейна, который позволяет пользователям использовать свои монеты, чтобы голосовать за различных делегатов. Как только эти делегаты избраны, они могут принимать важные решения, применимые ко всей сети. Например, избранные делегаты могут устанавливать правила протокола или проверять транзакции.

В целом делегированное доказательство доли оказалось наиболее эффективным доступным механизмом консенсуса, который помог обеспечить устойчивость и масштабируемость протокола блокчейна. 

Что такое алгоритм консенсуса?

Прежде чем приступить к основам доказательства с делегированием доли и тому, как оно работает, важно взглянуть на то, что такое алгоритмы консенсуса. Сети блокчейнов функционируют, потому что они децентрализованы. Это означает, что каждый узел в сети должен проверять транзакции. Узел обычно представляет собой компьютер или подобную систему.

Поскольку каждый узел блокчейна требует отдельной проверки транзакций, сама сеть должна использовать какой-то метод, чтобы убедиться, что каждый узел согласен с транзакциями, которые являются действительными, а какие нет. Метод, который сеть использует, чтобы убедиться, что каждый узел согласен, считается алгоритмом консенсуса блокчейна. Каждый тип блокчейна использует свой алгоритм. 

Что такое делегированное доказательство доли (DPoS)?

Делегированное доказательство доли работает аналогично доказательству доли (PoS), за исключением того, что оно включает в себя механизм голосования и делегирования, чтобы стимулировать пользователей защищать сеть с помощью своего залога. 

Пользователи должны ставить свои монеты, чтобы участвовать в механизме консенсуса как PoS, так и DPoS. Однако для успешного производства блоков пользователи сети выбирают свидетелей или делегатов, и только избранные делегаты могут подтверждать транзакции.

Избранных делегатов часто называют производителями блоков или свидетелями. Когда используется делегированное доказательство доли, становится возможным голосовать за делегатов, объединяя все ваши монеты в централизованный пул ставок, после чего вы можете поручиться этими монетами за конкретного делегата. Важно понимать, что ваши монеты физически не переводятся из вашего кошелька в любой другой, когда вы избираете делегата.

Когда делегаты избраны, важно, чтобы они смогли договориться о том, какие транзакции следует отклонить, а какие — одобрить. 

Зачем блокчейну нужны механизмы консенсуса

Чтобы понять, насколько полезным может быть доказательство с делегированием доли, в первую очередь важно понять, почему технология блокчейна требует консенсуса. Блокчейн — это своего рода распределенный реестр, способный записывать все транзакции, происходящие в сети. Децентрализация оказалась важным компонентом всех технологий блокчейна. Это означает, что один объект не отслеживает каждую транзакцию. Вместо этого эти транзакции распределяются между многочисленными узлами в сети.

Несмотря на то, что транзакции распределены по множеству различных узлов, их можно проверять с помощью криптографических хеш-функций . Эти функции генерируют уникальные значения для различных входных данных. Предполагается, что запись с наибольшим количеством узлов менее подвержена ошибкам, чем другие. Чтобы технология блокчейна функционировала должным образом, важно, чтобы она работала с согласованными протоколами. Эти протоколы позволяют различным узлам в сети должным образом проверять законные транзакции.

Что касается Биткойна, то он использует консенсусный протокол доказательства работы (PoW), который дает хорошие результаты, но является очень энергоемким. Из-за этого скорость транзакций низкая по сравнению со стандартными сетевыми протоколами, используемыми, например, Visa и MasterCard.

Независимо от протоколов, которые используют разные криптовалюты, они необходимы для того, чтобы все узлы на сервере могли прийти к соглашению о каждой транзакции. При наличии механизма консенсуса узлы могут договориться о том, что транзакция должна быть либо одобрена, либо отклонена. Эта технология также не позволяет пользователям тратить одну монету на две отдельные транзакции, известные как двойные траты.

Как работает DPoS?

Существует множество различных компонентов делегированного подтверждения доли, которые позволяют технологии быть эффективной и действенной при проверке транзакций. Несмотря на то, что в настоящее время доказательство доли и доказательство работы используется большим количеством блокчейнов, доказательство с делегированием доли предназначено для устранения большинства ограничений, влияющих на PoS и PoW .

Этот конкретный алгоритм консенсуса поддерживается уникальной системой выборов, которая выбирает узлы, способные проверять блоки. В большинстве случаев делегаты выбираются на основе репутации. Каждый пользователь, у которого есть хотя бы одна монета с цепочкой блоков DPoS, может голосовать за узлы, которые они хотят подтвердить транзакциями. 

Голосование с dpos

Доказательство с делегированием доли включает в себя очень важный компонент голосования. Чтобы узлы были выбраны для процесса проверки транзакции, пользователи, желающие проголосовать, должны проголосовать за разные узлы. Несмотря на то, что каждая сеть DPoS имеет свою собственную систему голосования, большинство систем работают, позволяя пользователям консенсуса DPoS голосовать напрямую или предоставляя право голоса кому-то еще, кто может голосовать от их имени.

Узлы, в которых они голосуют, называются свидетелями. Эти свидетели могут создавать блоки, проверяя транзакции. В случае проверки всех транзакций в одном блоке свидетели получают специальное вознаграждение, которое затем можно разделить с каждым проголосовавшим за этого свидетеля.

Если выбранный свидетель не проверяет каждую транзакцию в течение отведенного ему времени, блок пропускается, что означает, что ни одна из транзакций не подтверждена, и свидетель не получает вознаграждения. В большинстве случаев вознаграждение, которое получил бы свидетель, добавляется к вознаграждению, которое получает следующий свидетель, если он подтвердит все транзакции. 

Свидетели в DPoS

Как упоминалось выше, свидетели несут ответственность за безопасность и проверку блокчейна. Хотя пользователю не нужна криптовалюта, чтобы стать свидетелем, он должен иметь возможность получить достаточное количество голосов, чтобы быть избранным. Когда свидетель сможет подтвердить транзакцию, она будет официально зарегистрирована в реестре. Общее количество свидетелей на одном сервере может варьироваться от 21 до 101. Несмотря на то, что свидетель может удерживать определенные транзакции вне блока, он не может изменить информацию о транзакции.

Важно отметить, что процесс голосования является непрерывным, а это означает, что свидетели могут быть исключены, если избиратели считают, что кто-то другой заслуживает большего доверия. Если на роль свидетеля претендует большое количество людей, конкуренция может быть достаточно высокой. В этом случае репутация может быть ключом к определению того, за каких людей проголосовали, а за каких нет.

Время транзакции в доказательстве доли

Время транзакции подтверждения с делегированием доли относится к количеству времени, которое требуется для обработки транзакции. Поскольку DPoS разработан как более эффективная технология по сравнению с PoS и PoW, транзакция должна обрабатываться за более короткий период времени. Однако время транзакций различается в каждой проверенной сети с делегированными ставками.

Например, сеть TRON использует DPoS и расчетное время транзакции составляет одну минуту, для прохождения транзакции требуется 20 подтверждений. Для сравнения расчетная скорость транзакции для USD Coin, в которой используется механизм консенсуса PoS, составляет пять минут.

Делегаты в системе DPOS

Делегаты — это пользователи в системе DPoS, которые контролируют управление в блокчейне. За делегатов голосуют другие пользователи. Делегат может предложить изменить размер отдельного блока или изменить количество свидетелей, которым платят за проверку блоков. Когда изменения предлагаются делегатом, пользователи блокчейна голосуют за принятие этих изменений.

Валидаторы в системе доказательства доли

Валидаторы блоков — это полные узлы, которые могут проверять, что блоки, созданные разными свидетелями, соответствуют правилам консенсуса. Если пользователь становится валидатором блоков, все, что от него требуется, — это запустить валидатор и проверить сеть. В отличие от того, чтобы быть свидетелем, нет никакого финансового стимула для того, чтобы быть валидатором.

PoS против DPoS

Есть некоторые явные различия между DPoS и PoS. В целом доказательство с делегированием доли рассматривается как более эффективная и демократичная версия PoS.

Пользователь PoS создает блоки на основе точной доли, которую они имеют в валюте, и их времени в сети блокчейна. DPoS отличается тем, что за делегатов и свидетелей голосуют, а свидетели могут создавать блоки.

Ограничения DPoS

Несмотря на то, что блокчейны с делегированными долями очень выгодны благодаря своей инклюзивности и защите пользователей от двойных расходов, у них есть несколько ограничений. Во-первых, сеть может стать централизованной, если только ограниченное число пользователей может выступать в качестве свидетелей. Также возможно взвешенное голосование, когда пользователи, не имеющие большой доли в валюте, решают не голосовать.

Блокчейны, использующие консенсус DPoS

Хотя многие популярные сети блокчейнов используют консенсус DPoS, основными из них являются EOS, TRON и Cosmos.

Заключение о DPoS

Технология доказательства с делегированием доли, известная как DPoS, на сегодня является одной из самых эффективных систем консенсуса. Наряду с меньшим потреблением энергии, чем системы PoW, DPoS также требует меньше времени, чем системы PoS. Алгоритмы консенсуса лежат в основе каждой сети блокчейнов. Использование правильного алгоритма обеспечивает быструю и безопасную проверку транзакций. DPoS предоставляет жизнеспособные сетевые решения в то время, когда более высокая скорость транзакций, снижение энергопотребления и сетевая безопасность становятся приоритетными параметрами.