Що таке Delegated Proof-of-Stake?

У нещодавній статті ми ґрунтовно дослідили проєкт Solar (SXP), його унікальні аспекти та потенціал. Сьогодні ми продовжуємо наші дослідження. Розгляньмо модель консенсусу, яку використовує Solar — Delegated Proof-of-Stake (DPoS).

Delegated Proof-of-Stake (DPoS) — це модель консенсусу, яка сьогодні використовується в численних блокчейн-мережах. Відрізняючись від загального алгоритму консенсусу Proof-of-Stake (PoS), DPoS має на меті покращити ефективність, масштабованість та демократичне представництво в процесі валідації блокчейну.

Що таке DPoS?

Delegated Proof-of-Stake — це демократична, гнучка та енергоефективна система, яка лежить в основі безпеки та ефективності різноманітних блокчейн-мереж. У традиційній моделі консенсусу PoW (Proof-of-Work), будь-хто може стати майнером і використовувати значні обчислювальні потужності для валідації транзакцій та створення нових блоків. DPoS, навпаки, дає можливість власникам монет обирати представників (відомих як «спостерігачі» або «виробники блоків») для перевірки транзакцій та підтримки мережі від їхнього імені.

Система DPoS, розроблена Деніелом Ларімером у 2014 році, використовується декількома відомими блокчейнами, включаючи EOS, TRON, Solar, Cosmos та Solana.

Нижче ми окреслюємо основні принципи роботи DPoS: голосування, спостерігачі та виробники блоків.

Голосування

Голосування є важливим аспектом механізму DPoS. У системі DPoS власники монет можуть голосувати за своїх улюблених виробників блоків, яких ще іноді називають делегатами або спостерігачами. Вага голосу пов’язана з кількістю монет, які зберігаються в гаманцях користувачів. Чим більше монет має криптовалютний гаманець, тим більший його вплив у процесі голосування.

Ця система голосування має дві ключові переваги. По-перше, вона забезпечує широку участь, дозволяючи всім власникам монет впливати на роботу мережі. По-друге, вона стимулює обраних представників діяти чесно та ефективно, оскільки вони можуть бути замінені в наступних раундах голосування, якщо не відповідатимуть очікуванням спільноти.

Спостерігачі

Представники, обрані через процес голосування, відомі як «спостерігачі». Вони відіграють ключову роль в моделі DPoS: відповідають за перевірку транзакцій та створення нових блоків.

Кожен спостерігач оперує нодою, підтримуючи роботу, цілісність та стабільність блокчейну. Їх посада не є постійною — вона залежить від довіри спільноти. Якщо спостерігач діє таким чином, який вважається нечесним або шкідливим для мережі, вони можуть бути швидко зняті з посади та замінені в наступному раунді голосування.

Виробники блоків

Виробники блоків (block producers) в системах DPoS, хоча іноді використовуються як заміна спостерігачам, більше схожі на політичних представників — вони не перевіряють транзакції та не створюють нові блоки. Замість цього вони пропонують та голосують за зміни параметрів мережі, які можуть включати комісійні за транзакції або розміри блоків.

Виробники блоків, по суті, діють як голос спільноти у питаннях управління мережею, представляючи інтереси тих, хто голосував за них. Розділення ролей виробництва блоків та управління допомагає підтримувати збалансовану, демократичну та ефективну роботу блокчейну.

Ці три компоненти: голосування, спостерігачі та виробники блоків працюють разом, щоб створити демократичну та ефективну модель консенсусу, здатну обробляти велику кількість транзакцій, зберігаючи цілісність та безпеку мережі.

Переваги та недоліки консенсусу DPoS

Хоча DPoS має кілька переваг, які роблять його перспективною моделлю консенсусу, важливо визнати його потенційні обмеження. Нижче ми розглядаємо переваги та недоліки моделі консенсусу DPoS.

Переваги

Ефективність та масштабованість. Модель консенсусу DPoS високоефективна. Система голосування та обмежена кількість виробників блоків гарантують швидку валідацію транзакцій, що дозволяє блокчейну обробляти більший обсяг даних і забезпечує кращу масштабованість, ніж традиційні моделі PoW та PoS.

Демократичне управління. DPoS дозволяє всім власникам токенів непрямо брати участь в управлінні мережею. Вони можуть голосувати за бажаних делегатів, надаючи мережі демократичний характер. Цей демократичний принцип дозволяє чути голос кожного, а не лише найбагатших учасників.

Екологічна сталість. На відміну від алгоритму консенсусу PoW, DPoS не залежить від величезної обчислювальної потужності, тому він значно менш енергомісткий і, отже, більш сталий.

Безпека. Обрані делегати мають стимул дотримуватися правил поведінки та забезпечувати безпеку мережі. Недобросовісні ноди можуть швидко бути замінені іншими, що сприяє загальній безпеці мережі.

Гнучка та децентралізована структура. Розподіл ролей між спостерігачами та виробниками блоків гарантує гнучку структуру управління, яка може адаптуватися до мінливих потреб та цінностей мережі, зберігаючи при цьому децентралізацію.

Недоліки

Потенційна централізація. Хоча DPoS має бути демократичним, існує ризик, що більшість голосів будуть сконцентровані в декількох великих учасників, що призводить до централізації. Цей ризик притаманний будь-якій системі, заснованій на голосуванні.

Однак ця потенційна централізація часто усувається на практиці завдяки тому, що виробники блоків, які не діють в інтересах мережі, можуть бути виключені спільнотою. До того, багато DPoS-орієнтованих блокчейнів впроваджують механізми для запобігання цій потенційній централізації.

Байдужість виборців. Поширеною критикою DPoS є потенційна байдужість виборців, коли багато власників монет не беруть участі в процесі голосування. Це може призвести до того, що менша кількість активних учасників буде визначати напрямок розвитку мережі, що може підривати демократичні принципи системи DPoS.

Ризик змови. З DPoS існує ризик, що делегати можуть вступити в змову. Якщо група делегатів вирішить діяти у власних інтересах, а не в інтересах мережі, це може завдати шкоди екосистемі.

Підсумовуючи, механізм консенсусу DPoS пропонує перспективний баланс ефективності, демократичного управління та стійкості. Як і з будь-яким протоколом консенсусу, ключовим способом пом’якшення недоліків є постійний розвиток та участь в мережі.

У чому альтернатива алгоритмам консенсусу PoS та PoW

Розуміння того, чим алгоритми консенсусу відрізняються один від одного, є важливим для всебічного розуміння технологій блокчейну. Нижче ми розглянемо унікальні особливості Delegated Proof-of-Stake (DPoS), Proof-of-Stake (PoS) та Proof-of-Work (PoW), виділяючи їх унікальні атрибути, переваги та потенційні недоліки.

DPoS проти PoS

У своїй основі як DPoS, так і PoS використовують стейкінг криптовалют як важливий елемент своїх алгоритмів консенсусу. Однак їх підхід до валідації мережі та управління суттєво відрізняється.

В традиційній моделі Proof-of-Stake всі власники токенів, які стейкають свої монети, можуть брати участь у валідації блоків. Їхні шанси бути обраними валідатором в основному залежать від кількості монет, які вони заблокували, та тривалості, протягом якої ці монети були в стейкінгу. Така схема забезпечує деяку децентралізацію, але може бути вигіднішою багатшим учасникам, які можуть дозволити собі стейкати більші суми.

З іншого боку, Delegated Proof-of-Stake використовує демократичну систему голосування. Власники токенів, незалежно від кількості монет у стейкінгу, можуть брати участь в управлінні мережею, голосуючи за представників — відомих як спостерігачі та виробники блоків.

Цим обраним представникам потім доручається завдання валідації блоків і підтримки мережі. Такий підхід дає можливість власникам меншої кількості активів висловлювати свою думку в управлінні мережею і допомагає запобігти централізації влади.

DPoS проти PoW: основні відмінності

Порівнюючи Delegated Proof-of-Stake з Proof-of-Work, можна знайти значні відмінності в роботі, вимогах до ресурсів та впливі на навколишнє середовище.

Proof-of-Work, алгоритм консенсусу, який використовується Bitcoin та декількома іншими ранніми криптовалютами, великою мірою залежить від обчислювальної потужності. Майнери змагаються між собою, щоб розв’язати складні математичні задачі, і перший, хто знайде рішення — валідує блок і отримує винагороду за блок.

Однак цей процес вимагає значних обчислювальних ресурсів та електроенергії, що сприяє великому викиду вуглецю та викликає питання про сталість.

З іншого боку, Delegated Proof-of-Stake досягає консенсусу через обраних представників, уникаючи потреби в інтенсивних обчислювальних ресурсах. Таким чином, DPoS значно більш енергоефективний та сталий, що краще відповідає сучасним стурбованостям про вплив на навколишнє середовище та зміну клімату.

На додаток, мережі Proof-of-Work більш вразливі до «атак 51%», коли одна людина чи організація, що отримала контроль над 51% потужності майнінгу мережі, може зловмисно маніпулювати блокчейном. DPoS, зі своєю системою спостерігачів та голосування, надає механізми для запобігання такому централізованому контролю, покращуючи загальну безпеку мережі.

Підсумовуючи, хоча PoS та PoW є важливими кроками в розвитку алгоритмів консенсусу блокчейну, DPoS представляє рішення наступного покоління. Delegated Proof-of-Stake пропонує масштабну, демократичну та сталу альтернативу своїм попередникам.

Приклади Delegated Proof-of-Stake блокчейнів

Численні блокчейни використовують механізм консенсусу DPoS. Кожен застосовує його по-своєму, щоб відповідати своїм унікальним потребам та цілям. Ось декілька відомих прикладів.

Solana

Solana використовує унікальний варіант DPoS в поєднанні зі своїм механізмом консенсусу Proof-of-History (PoH). Це інноваційне поєднання дозволяє Solana обробляти транзакції з мінімальною затримкою, підтримуючи неймовірну швидкість до 65 000 транзакцій за секунду. Вона найкраще підходить тоді, коли потрібні високі пропускні спроможності та низька затримка, наприклад, у децентралізованих біржах та децентралізованих застосунках (dapps), що потребують масштабування.

EOS

EOS використовує DPoS для забезпечення високошвидкісних транзакцій та надійного управління на блокчейні. EOS зосереджена на наданні архітектури, здатної підтримувати децентралізовані застосунки, здатні до масштабування, пропонуючи платформу з мінімальними комісіями та гнучким функціоналом.

Solar

Solar — це потужна блокчейн-плафторма, яка використовує алгоритм DPoS для досягнення консенсусу. Центральне місце у Solar посідає нативний токен SXP, який дозволяє здійснювати демократичне та децентралізоване управління мережею через голосування. Це гарантує, що всі власники токенів можуть брати участь в управлінні платформою та робити свій внесок у колективний процес прийняття рішень.

Інтеграція Solar Core в його систему DPoS покращує безпеку мережі, зменшуючи ймовірність того, що ноди пропустять блоки, та пом’якшуючи поширені вразливості, притаманні блокчейнам з PoW, такими як атаки 51% та високе енергоспоживання.

TRON

TRON впровадив DPoS з сильним наголосом на демократичне управління. У системі TRON власники токенів голосують за «суперпредставників», які беруть на себе відповідальність за управління мережею та виробництво блоків. Ця модель гарантує, що кожен власник токена має право висловлювати свою думку про майбутнє розвиток та напрямок платформи.

Cosmos

Cosmos також використовує принципи DPoS у своєму алгоритмі консенсусу Tendermint, що сприяє його баченню створення масштабного «інтернету блокчейнів». Інтеграція DPoS дозволяє швидко підтверджувати транзакції, забезпечуючи безпеку мережі, при цьому підтримуючи свої широкі цілі масштабування.

Висновок

DPoS представляє важливу еволюцію механізмів консенсусу блокчейну. Забезпечуючи більш демократичні та ефективні процеси валідації, DPoS пропонує обнадійливий шлях до розробки масштабних, сталих та інклюзивних мереж блокчейн. За допомогою постійного удосконалення та інновацій, DPoS має потенціал розвинути наступне покоління технології блокчейн.