Viele halten den Delegated Proof of Stake (DPoS)-Konsensalgorithmus für eine effizientere und demokratischere Version des vorherigen Proof of Stake (PoS)-Mechanismus.

Sowohl PoS als auch DPoS werden als Alternative zum Proof of Work (PoS)-Konsensalgorithmus verwendet, da der Entwurf des PoW-Systems viele externe Ressourcen erfordert. Der PoW-Algorithmus verwendet eine große Anzahl von Berechnungen, um ein unveränderliches, dezentrales und transparentes verteiltes Hauptbuch zu sichern. Im Gegensatz dazu benötigen PoS und DPoS weniger Ressourcen und sind nachhaltiger und umweltfreundlicher konzipiert. Um zu verstehen, wie der delegierte Proof of Stake funktioniert, müssen wir das Grundkonzept der Vorgänger-Algorithmen PoW und PoS verstehen.

 

Arbeitsnachweis (PoW)

Die meisten Kryptowährungssysteme basieren auf einem verteilten Hauptbuch namens Blockchain, und der PoW-Algorithmus war der erste verwendete Konsensalgorithmus. Dieser Algorithmus ist als Kernelement des Bitcoin-Protokolls implementiert und für die Erstellung neuer Blöcke und die Aufrechterhaltung der Sicherheit des Netzwerks (durch Mining) verantwortlich. Bitcoin wird als Alternative zum globalen Währungssystem vorgeschlagen, das zentralisiert und ineffizient ist. PoW bietet ein tragfähiges Konsensprotokoll, bei dem Geldtransfers nicht von einer zentralen Behörde verwaltet werden müssen. Es ermöglicht dezentrale Zahlungstransaktionen in Echtzeit in einem Peer-to-Peer-Wirtschaftsnetzwerk, wodurch Zwischenhändler eliminiert und die Gesamttransaktionskosten gesenkt werden.

Zusammen mit anderen Knotentypen wird das PoW-System von einem Netzwerk von Miner-Knoten verwaltet, die mithilfe spezieller Hardware (ASIC) versuchen, komplexe kryptografische Probleme zu lösen. Im Durchschnitt wird alle 10 Minuten ein neuer Block abgebaut. Ein Miner kann nur dann einen neuen Block zur Blockchain hinzufügen, wenn er eine Lösung für diesen Block findet. Mit anderen Worten: Der Miner kann dies nur tun, nachdem er einen Arbeitsnachweis erbracht hat, der ihm eine Belohnung in Form neu erstellter Münzen und die gesamte Transaktionsgebühr dieses Blocks einbringt. Allerdings ist dies auch mit Kosten verbunden, da es viel Energie verbraucht und Fehlversuche verursacht. Darüber hinaus ist ASIC-Hardware recht teuer.

Neben dem Aufwand für die Wartung des Systems werden auch Fragen zum Grad der Akzeptanz des PoW-Systems aufgeworfen – insbesondere hinsichtlich der Skalierbarkeit des Systems (die Anzahl der Transaktionen pro Sekunde ist sehr begrenzt). PoW-Blockchains gelten jedoch als die sichersten und zuverlässigsten und sind weiterhin der Standard für eine Lösung mit Fehlertoleranz.

 

Nachweis des Einsatzes (PoS)

Der PoS-Konsensalgorithmus ist die beliebteste Alternative zu PoW. PoS-Systeme sind darauf ausgelegt, Ineffizienzen und neue Probleme zu beheben, die häufig auf PoW-basierten Blockchains auftreten. Dabei geht es insbesondere um die mit dem PoW-Mining verbundenen Kosten (Strom- und Hardwareverbrauch). Im Wesentlichen werden PoS-basierte Blockchains auf eine vorab festgelegte Weise gesichert. In diesen Systemen gibt es kein Block-Mining und die Validierung neuer Blöcke hängt von der Anzahl der von den Validatoren gehaltenen Münzen ab. Die Person mit der größeren Anzahl an Münzen hat eine höhere Chance, als Blockprüfer (auch Münzpräger oder Münzfälscher genannt) ausgewählt zu werden.

Während PoW-Systeme auf externe Investitionen (Stromverbrauch und Hardware) angewiesen sind, werden PoS-Blockchains durch interne Investitionen (die Kryptowährung selbst) gesichert.

Darüber hinaus verteuern PoS-Systeme den Angriff auf eine Blockchain, da der Angreifer für einen erfolgreichen Angriff mindestens 51 % aller im Umlauf befindlichen Coins besitzen muss. Fehlgeschlagene Angriffe werden zu enormen finanziellen Verlusten führen. Trotz der positiven Aspekte und überzeugenden Argumente für PoS befinden sich diese Systeme noch in einem frühen Stadium und müssen noch in größerem Maßstab getestet werden.

 

Delegierter PoS (DPoS)

Der Delegated PoS (DPoS)-Konsensalgorithmus wurde 2014 von Daniel Larimer entwickelt. Bitshares, Steem, Ark und Lisk sind einige der Kryptowährungsprojekte, die den DPoS-Konsensalgorithmus verwenden.

Eine Blockchain, die DPoS verwendet, basiert auf einem Abstimmungssystem, bei dem Stakeholder ihre Arbeit an Dritte delegieren. Mit anderen Worten: Sie können eine Reihe von Vertretern wählen, die in ihrem Namen Netzwerksicherheitsarbeiten durchführen. Diese Vertreter können als Zeugen bezeichnet werden und sind dafür verantwortlich, bei der Erstellung und Validierung neuer Blöcke einen Konsens zu erzielen. Die Stimmrechte sind proportional zur Anzahl der Münzen, die jeder Benutzer besitzt. Das Abstimmungssystem variiert von Projekt zu Projekt, aber im Allgemeinen legt jeder Vertreter einen individuellen Vorschlag vor, wenn er um Abstimmung bittet. Typischerweise werden die Belohnungen, die die Abgeordneten erhalten, proportional zu denen aufgeteilt, die für sie gestimmt haben

Daher schafft der DPoS-Algorithmus ein Abstimmungssystem, das direkt von der Reputation der Vertreter abhängt. Wenn sich ein ausgewählter Knoten schlecht verhält oder ineffizient arbeitet, wird dieser Knoten schnell vertrieben und durch einen anderen Knoten ersetzt.

Was die Leistung betrifft, sind DPoS-Blockchains skalierbarer und können mehr Transaktionen pro Sekunde (TPS) verarbeiten als PoW und PoS.

 

DPoS und PoS

Obwohl sich PoS und DPoS darin ähneln, dass sie eine Form des Einsatzes verwenden, verfügt DPoS über eine demokratischere Form der Abstimmung und wählt dadurch die Ersteller von Blöcken aus. Da das DPoS-System von den Wählern aufrechterhalten wird, besteht für gewählte Vertreter ein Anreiz, ehrlich und effektiv zu arbeiten, andernfalls droht ihnen ein Ausschluss. Darüber hinaus scheinen DPoS-Blockchains mit einer größeren Anzahl von Transaktionen pro Sekunde schneller zu verarbeiten als PoS-Blockchains.


DPoS und PoW

Während PoS versucht, die Probleme von PoW zu lösen, versucht DPoS, den Prozess der Erstellung neuer Blöcke zu verbessern. Aus diesem Grund sind DPoS-Systeme in der Lage, eine größere Anzahl von Transaktionen auf der Blockchain schneller zu verarbeiten. Derzeit wird DPoS nicht auf die gleiche Weise wie PoW oder PoS verwendet. PoW gilt immer noch als der sicherste Konsensalgorithmus und ist daher der Ort, an dem die meisten Geldtransfers getätigt werden. PoS ist schneller als PoW und kann über mehr Benutzerfreundlichkeitsfunktionen verfügen. DPoS verwendet Einsätze nur zur Wahl von Blockerstellern. Die tatsächliche Blockgenerierung ist im Gegensatz zum wettbewerbsbasierten System von PoW vorbestimmt. Jeder Zeuge ist an der Reihe, den Block zu machen. Einige Leute argumentieren, dass DPoS als ein Proof-of-Authority-System betrachtet werden sollte.

 

Daraus schließen

DPoS unterscheidet sich stark von PoW und sogar PoS. In diesem System ist die Stimmabgabe der Aktionäre eine Möglichkeit, ehrliche und wirksame Vertreter (oder Zeugen) zu finden und zu fördern. Die neue Blockgenerierung unterscheidet sich jedoch stark von PoS-Systemen und bietet in den meisten Fällen eine höhere Leistung im Hinblick auf die Anzahl der pro Sekunde durchgeführten Transaktionen.