Im Vergleich zum vorherigen Proof of Stake (PoS)-Mechanismus wird der Delegated Proof of Stake (DPoS)-Konsensalgorithmus von vielen als effizientere und demokratischere Version angesehen.
Da Proof of Work (PoW) konstruktionsbedingt viele externe Ressourcen erfordert, werden sowohl Proof of Stake als auch Delegated Proof of Stake als Alternativen zum Proof of Work-Konsensalgorithmus verwendet. Der Proof-of-Work-Algorithmus nutzt große Rechenmengen, um ein unveränderliches, transparentes und dezentrales verteiltes Hauptbuch sicherzustellen. Proof of Stake und Delegated Proof of Stake erfordern nicht so viele Ressourcen und sind von Natur aus nachhaltiger und umweltfreundlicher. Um zu verstehen, wie Delegated Proof of Stake funktioniert, müssen Sie zunächst einige Grundkenntnisse über Proof of Work und Proof of Stake beherrschen.
Arbeitsnachweis (PoW)
Die meisten digitalen Währungssysteme basieren auf einem verteilten Hauptbuch, das als Blockchain bezeichnet wird, und Proof-of-Work war der erste verwendete Konsensalgorithmus. Es bildet den Kern des Bitcoin-Protokolls und ist für die Generierung neuer Blöcke und die Sicherung des Netzwerks (durch Mining) verantwortlich. Bitcoin kann das zentralisierte und ineffiziente globale traditionelle Währungssystem ersetzen. Proof of Work führt ein tragfähiges Konsensprotokoll ein, das es überflüssig macht, Überweisungen über eine zentralisierte Institution abzuwickeln. Es bietet ein dezentrales Zahlungssystem, das auf einem Peer-to-Peer-Netzwerk basiert und die Beteiligung von Zwischenhändlern überflüssig macht, wodurch die Transaktionskosten erheblich gesenkt werden.
Das Proof-of-Work-System wird von Mining-Knoten und anderen Knotentypen gemeinsam gepflegt. Es nutzt spezielle Hardware (ASIC-Miner), um komplexe kryptografische Probleme zu lösen und im Durchschnitt alle zehn Minuten einen neuen Block zu schürfen. Miner können der Blockchain erst dann einen neuen Block hinzufügen, wenn sie eine Lösung für diesen Block gefunden haben. Mit anderen Worten: Miner können dies nur tun, nachdem sie einen Arbeitsnachweis erbracht haben, der wiederum Miner mit neu geschürfter digitaler Währung und allen Transaktionsgebühren für diesen Block belohnt. Dies ist jedoch äußerst kostspielig, da es viel Energie verbraucht und viele Fehlversuche erfordert. Darüber hinaus ist ASIC-Hardware auch sehr teuer.
Zusätzlich zu den Kosten für die Wartung des Systems gibt es eine Reihe von Problemen, die Proof-of-Work-Systemen zu schaffen machen – insbesondere im Hinblick auf die Skalierbarkeit (sehr begrenzte Transaktionen pro Sekunde). Dennoch gelten Proof-of-Work-Blockchains immer noch als die sicherste, zuverlässigste und fehlertoleranteste Standardlösung.
Nachweis des Einsatzes (PoS)
Der Proof-of-Stake-Konsensalgorithmus ist die häufigste Alternative zu Proof-of-Work. Proof-of-Stake zielt darauf ab, die Ineffizienzen und aufkommenden Probleme einiger Proof-of-Work-Blockchains zu lösen. Dabei werden die Kosten (Stromverbrauch und Hardware) des Proof-of-Work-Mining untersucht. Grundsätzlich gewährleistet Proof of Stake die Sicherheit der Blockchain auf deterministische Weise. Ohne Mining in diesen Systemen hängt die Verifizierung neuer Blöcke von der Anzahl der eingesetzten Coins ab. Je mehr Coins eine Person besitzt, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, als Blockvalidator (auch Coiner oder Forger genannt) ausgewählt zu werden.
Proof-of-Work basiert auf externen Investitionen (Stromverbrauch und Hardware), während Proof-of-Stake die Sicherheit der Blockchain durch interne Investitionen (die digitale Währung selbst) festigt.
Darüber hinaus verteuert das Proof-of-Stake-System den Angriff auf die Blockchain, da für einen erfolgreichen Angriff der Besitz von mindestens 51 % der gesamten existierenden Währung erforderlich ist. Und ein gescheiterter Angriff wird zu enormen finanziellen Verlusten führen. Obwohl Proof-of-Stake überzeugende Vorteile und erhebliches Potenzial bietet, befindet sich das System noch in einem frühen Stadium und muss noch in größerem Maßstab getestet werden.
Delegierter Proof of Stake (DPoS)
Der Delegated Proof of Stake (DPoS)-Konsensalgorithmus wurde 2014 von Daniel Larimer (BM) vorgeschlagen. Zum Beispiel: Bitshares, Steem, Ark und Lisk sind alles digitale Währungsprojekte, die den delegierten Proof-of-Stake-Konsensalgorithmus verwenden.
Die Delegated Proof of Stake-Blockchain verfügt über ein Abstimmungssystem, bei dem Stakeholder ihre Arbeit an Dritte weitergeben. Mit anderen Worten: Sie können für mehrere Vertreter stimmen, die in ihrem Namen das Netzwerk schützen. Delegierte, auch Zeugen genannt, müssen bei der Generierung und Validierung neuer Blöcke einen Konsens erzielen. Die Stimmmacht ist proportional zur Anzahl der von jedem Benutzer gehaltenen Münzen. Die Abstimmungssysteme variieren von Projekt zu Projekt, aber im Allgemeinen bringt jeder Vertreter bei der Abstimmung seine persönliche Stimme ein. Typischerweise sammeln die Abgeordneten Belohnungen ein und verteilen diese anteilig an ihre jeweiligen Wähler.
Daher schafft der Delegated Proof of Stake-Algorithmus ein Abstimmungssystem, das direkt vom Ruf der Vertreter abhängt. Wenn sich ein ausgewählter Knoten schlecht verhält oder nicht effektiv funktioniert, wird er schnell vertrieben und durch einen anderen Knoten ersetzt.
In Bezug auf die Leistung sind Delegated Proof of Stake-Blockchains skalierbarer und in der Lage, mehr Transaktionen pro Sekunde (TPS) zu verarbeiten als Proof of Work und Proof of Stake.
Delegierter Einsatznachweis VS. Einsatznachweis
Während Proof of Stake und Delegated Proof of Stake im dezentralen Sinne ähnlich sind, schlägt Delegated Proof of Stake ein neuartiges demokratisches Abstimmungssystem zur Auswahl von Blockproduzenten vor. Da das Delegated Proof of Stake-System von den Wählern aufrechterhalten wird, müssen die Vertreter ehrlich und effizient handeln, sonst werden sie abgewählt. Darüber hinaus sind delegierte Proof-of-Stake-Blockchains in Bezug auf Transaktionen pro Sekunde tendenziell schneller als Proof-of-Stake-Blockchains.
Delegierter Nachweis des Einsatzes VS. Nachweis der Arbeit
Im Gegensatz zu Proof-of-Stake, das versucht, das Proof-of-Work-Problem zu lösen, zielt Delegated Proof-of-Stake darauf ab, den Blockgenerierungsprozess zu vereinfachen. Daher ist das Delegated Proof-of-Stake-System in der Lage, große Mengen an On-Chain-Transaktionen schnell zu verarbeiten. Delegierter Proof of Stake wird anders verwendet als Proof of Work und Proof of Stake. Da Proof-of-Work immer noch als sicherster Konsensalgorithmus gilt, finden hier die meisten Finanzströme statt. Da Proof of Stake effizienter arbeitet als Proof of Work, gibt es mehr Anwendungsfälle. Der delegierte Nachweis des Einsatzes schränkt die Verwendung von Anteilen bei der Wahl von Blockproduzenten ein. Im Gegensatz zu Proof-of-Work-Systemen, die konkurrierende Systeme haben, ist die eigentliche Blockgenerierung von Delegated Proof-of-Stake geplant. Jeder Zeuge produziert abwechselnd Blöcke. Einige argumentieren, dass der delegierte Nachweis des Einsatzes als ein System zum Nachweis der Autorität betrachtet werden sollte.
abschließend
Der delegierte Proof of Stake unterscheidet sich stark vom Proof of Work oder sogar Proof of Stake. Es beinhaltet einen Abstimmungsmechanismus für Interessengruppen, um Anreize zu schaffen und ehrliche und effiziente Vertreter (oder Zeugen) zu wählen. Der eigentliche Blockproduktionsprozess unterscheidet sich jedoch völlig von Proof-of-Stake-Systemen und weist in den meisten Fällen eine höhere Leistung in Bezug auf Transaktionen pro Sekunde auf.