Введение

Протокол блокчейн должен работать в соответствии с механизмом консенсуса, который должен быть как можно более демократичным, чтобы оставаться распределенным и децентрализованным. Механизм консенсуса Биткойна Proof of Work (PoW) считается самым безопасным, но подвергается критике за медлительность и энергозатратность. По этой причине появился новый механизм консенсуса под названием Proof of Stake (PoS). В отличие от PoW, этот механизм больше не основан на внешнем ресурсе (высоком потреблении энергии), а на криптовалютах, заблокированных в стаке. Кроме того, в качестве альтернативы была представлена третья новая модель консенсуса, названная Delegated Proof of Stake.

Что такое делегированное доказательство доли?

Выводя "старую" концепцию Proof of Stake на новый уровень, Delegated Proof of Stake дает возможность держателям криптовалюты голосовать и выбирать так называемых делегатов (также называемых свидетелями или производителями блоков ), которые отвечают за валидацию следующего блока и обеспечение безопасности сети. Если в предыдущей системе эта задача случайным образом поручалась стакерам, то в новой системе ответственность за обеспечение безопасности сети возложена на известных людей или группы, отобранные в соответствии с их репутацией и готовностью работать честно и прозрачно. Таким образом, эти делегаты представляют волю всех участников сети блокчейн. По этой причине, по мнению многих, ДОП представляет собой наиболее демократичный механизм консенсуса. Следовательно, эту систему можно сравнить с большинством западных демократий с одним существенным отличием: если один или несколько делегатов ведут себя неправильно, сообщество может лишить их голоса, а затем свергнуть их, избрав новых делегатов.
Если предположить, что, как правило, не все криптовалютные участники хотят активно участвовать в обеспечении безопасности сети, то вполне логично, что они могут предпочесть делегировать эту задачу кому-то, кто более непосредственно вовлечен в процесс.

Как работает DPoS?

Существует множество элементов делегированного доказательства доли, которые позволяют технологии эффективно и качественно подтверждать транзакции. Их можно обобщить в четырех пунктах:

1. Голосование: Как уже упоминалось выше, новшеством, введенным DPoS, является метод голосования. Каждый пользователь, владеющий одной монетой на блокчейне DPoS, имеет возможность голосовать за желаемые узлы для подтверждения транзакций. Большинство делегированных PoS блокчейн позволяют пользователям голосовать напрямую или делегировать свое право голоса другому пользователю. Узлы, за которые пользователи голосуют в делегированном доказательстве консенсуса кола, известны как свидетели.

2. Свидетели: они отвечают за защиту и легитимацию блокчейна. Даже если пользователю не обязательно нужна криптовалюта, чтобы стать свидетелем, он должен набрать достаточное количество голосов, чтобы быть избранным. Репутация имеет решающее значение для свидетеля, чтобы быть избранным, поскольку в большинстве случаев конкуренция очень высока. Транзакции, успешно завершенные свидетелем, официально записываются в бухгалтерскую книгу, и свидетели получают специальное вознаграждение, которое затем может быть разделено со всеми, кто голосовал за этого свидетеля. Количество свидетелей на одном сервере может находиться где-то между 21 и 101.

3. Делегаты: они также избираются голосованием пользователей. Хотя делегаты не играют роли в управлении транзакциями, у них есть другая фундаментальная задача в рамках протоколов DPoS: они могут предложить изменить размер блока или сумму, которую следует заплатить свидетелю в обмен на подтверждение блока. В любом случае, эти изменения должны быть вынесены на голосование пользователей.

4. Валидаторы блоков: отвечают за валидацию блоков, созданных другими свидетелями, убеждаясь, что эти блоки соответствуют определенным правилам консенсуса. Для того чтобы стать валидатором блоков, пользователь должен запустить полный узел. Любой пользователь может стать валидатором, но в отличие от свидетелей, для валидаторов нет денежного поощрения.

Примеры блокчейн, использующих DPoS

Существует множество популярных блокчейн-сетей, использующих консенсус DPoS. Вот некоторые из наиболее важных:

• EOS: Первая версия DPoS была разработана в 2014 году бывшим директором по технологиям (CTO) компании EOS Дэном Ларимером. В случае EOS все делегаты называются производителями блоков, и их максимальное количество не может превышать 21 единицу. EOS очень похож на Ethereum в своей способности размещать dApps. Кроме того, она работает по модели владения, когда пользователи могут владеть и использовать ресурсы пропорционально своей доле, а не платить за каждую транзакцию, что способствует устранению комиссий за транзакции. EOS считается одним из самых масштабируемых блокчейнов в отрасли.

• Tron: - децентрализованный протокол на основе блокчейна, целью которого является создание бесплатной экосистемы цифровых развлечений за счет использования технологии p2p и сети блокчейн. Tron Network называет делегатов Суперпредставителями, которые избираются каждые 24 часа. Суперпредставителей может быть максимум 27, и они должны управлять узлом TRON, чтобы участвовать в производстве блоков. Эти делегаты также получают вознаграждения за блокировку и голосование. Избиратели, голосующие за суперпредставителей, получают только вознаграждение за голосование.

• Tezos: платформа смарт-контрактов, которая имеет внутрицепочечную модель управления, что позволяет блокчейну автоматически внедрять изменения без необходимости выполнять жесткие форки. Tezos ввел новшество в систему DPoS, придумав ее обновленную модель: Liquid Proof of Stake (LPoS). Самое большое различие между LPoS и DPoS заключается в том, что делегирование является совершенно необязательным для пользователей сети. Каждый держатель токенов может делегировать право голоса валидаторам, которые известны как "бейкеры". Кроме того, количество узлов валидатора является динамическим, в отличие от фиксированного количества в системах DPoS. На самом деле, Tezos может поддерживать до 80 000 валидаторов, что потенциально делает его более децентрализованным, чем его конкуренты.

Преимущества и ограничения

Делегированное доказательство доли многие считают наиболее эффективным и демократичным механизмом консенсуса. На самом деле, протоколы блокчейн, использующие этот тип консенсуса, отличаются скоростью выполнения транзакций, экономичностью и низким энергетическим воздействием. Кроме того, демократическая система голосования для делегатов и свидетелей гарантирует, что каждый владелец токенов имеет шанс внести свой вклад в развитие сети, и, повторимся, злоумышленники могут быть немедленно заменены.

Однако существует много сомнений относительно безопасности сетей, использующих согласие DPoS, и не все они безосновательны.

Во-первых, необходимо принять во внимание ограниченное количество валидаторов. Будь их 21 или 101, результат не сильно меняется: их может быть недостаточно, чтобы гарантировать распределение, а значит, и децентрализацию сети. Риск централизации слишком высок, что противоречило бы философии блокчейна.

Во-вторых, блокчейн DPoS подвержен проблемам взвешенного голосования. Пользователи с меньшей долей могут отказаться от участия в голосовании, посчитав, что их голос незначителен. Это актуальная проблема, поскольку в большинстве случаев те, кто обладает реальным правом голоса, являются большими китами (часто это институты и биржи).

И последнее, но не менее важное: вероятность того, что валидаторы могут быть повреждены, является реальной проблемой. Несмотря на то, что большинство из них являются хорошо известными организациями, которые были оценены на основе их репутации, проблема может заключаться в этой небольшой детали. Опираясь на тот факт, что валидаторы блоков известны, они могут быть подвержены эпизодам коррупции, как совершаемым изнутри сети (например. валидаторы, которые согласны действовать только на основе своих собственных интересов), и извне (напр. злонамеренные субъекты, владеющие большим количеством токенов). Чем меньше круг валидаторов, тем выше риск того, что сеть будет атакована.

Заключение

Появление DPoS стало важной структурной инновацией, которая в теории позволяет протоколам блокчейн работать быстро и эффективно. Тем не менее, некоторые улучшения должны быть применены, так как подверженность централизации все еще является очень высоким риском, а узлы валидатора подвержены коррупции. Во-первых, можно увеличить количество узлов, с целью попытаться больше распределить сеть, а во-вторых, в дальнейшем можно увеличить уровень конкуренции между ними.

Именно конкуренция является одним из ключевых моментов механизма консенсуса Proof of Work (PoW) (как и механизма блокчейна в целом), поскольку она подталкивает активных участников сети работать все усерднее и усерднее, чтобы решить криптографическую загадку и, следовательно, добавить новый блок. В результате такого активного участия сложность успешной атаки протокола значительно возрастает. Пока нет сомнений в том, что PoW - самый безопасный механизм консенсуса из всех, если взять в качестве примера Биткойн. Поэтому DPoS должен попытаться достичь такого же уровня безопасности, чтобы завоевать абсолютное доверие своих пользователей.