Ключові висновки

  • Delegated Proof of Stake (DPoS) — це механізм консенсусу для блокчейну, у якому власники токенів голосують за невеликий набір делегатів, відповідальних за валідацію транзакцій і створення нових блоків.

  • DPoS було створено у 2014 році Деніелом Ларімером. Ранні реалізації включали BitShares, Steem та Lisk. До більш сучасних мереж у стилі DPoS належать TRON (27 Super Representatives) та EOS (21 блоковий продюсер).

  • Основна перевага DPoS — висока продуктивність: невеликий, відомий набір валідаторів може забезпечувати швидкі часи блоків (часто менше трьох секунд) і високу пропускну здатність транзакцій порівняно з Proof of Work або стандартним Proof of Stake.

  • Головний компроміс — централізація: влада зосереджена в невеликій кількості обраних делегатів, а байдужість виборців може з часом «закріпити» існуючих валідаторів.

  • DPoS варто відрізняти від споріднених, але різних механізмів, як-от Номінований Proof of Stake (використовується у Polkadot) та Ouroboros PoS (використовується у Cardano). Вони містять делегування стейку, але мають інші моделі безпеки.

Binance Academy courses banner

Вступ

Delegated Proof of Stake (DPoS) — це механізм консенсусу, який використовують деякі блокчейн-мережі, щоб досягати домовленості про стан реєстру без енергоємності майнінгу Proof of Work. DPoS розширює базову модель Proof of Stake, додаючи рівень представницького голосування: замість того, щоб усіх власників токенів потенційно обирали як валідаторів, зацікавлені сторони голосують за меншу групу обраних делегатів, які від їхнього імені створюють блоки.

Щоб зрозуміти DPoS, корисно спочатку розібратися з двома консенсус-механізмами, які були до нього, та з тим, які компроміси кожен з них передбачає.

Proof of Work

Proof of Work (PoW) — це оригінальний алгоритм консенсусу для блокчейну, уперше реалізований у Bitcoin. У системі PoW майнери змагаються за розв’язання обчислювально складної криптографічної задачі. Перший майнер, який знаходить коректне рішення, отримує право додати наступний блок до ланцюга та винагороду за блок разом із комісійними за транзакції.

Це змагання дає сильні гарантії безпеки: щоб переписати ланцюг, зловмиснику потрібно було б випередити сукупну обчислювальну потужність чесних майнерів. Однак PoW потребує значних постійних витрат енергії та спеціалізованого обладнання (ASIC). Також транзакції обробляються відносно повільно: у Bitcoin у середньому один блок з’являється приблизно кожні десять хвилин. Ці обмеження стимулювали розвиток альтернативних підходів до консенсусу.

Proof of Stake

Proof of Stake (PoS) замінює енергоємний процес майнінгу економічною вимогою зробити стейк. Валідатори «заморожують» певну кількість власної нативної криптовалюти як заставу (колатераль). Далі протокол обирає валідаторів для пропозиції та підтвердження (attest) нових блоків, зазвичай з урахуванням розміру їхнього стейку. Успішна атака вимагала б, щоб зловмисник отримав і зробив стейк на значну частку загальної пропозиції монет, що є надзвичайно дорого у великих мережах.

PoS значно енергоефективніший, ніж PoW, і загалом забезпечує швидшу фінальність транзакцій. Перехід Ethereum на Proof of Stake у вересні 2022 року привернув до PoS увагу широкої аудиторії як до життєздатної альтернативи для великих мереж із високою вартістю. Стандартний PoS все ще може бути відносно повільним за кількістю транзакцій за секунду — це одна з проблем, яку DPoS і задумували вирішити.

Як працює Delegated Proof of Stake

DPoS було розроблено Даніелом Ларімером у 2014 році. Замість того щоб усі учасники з активним стейком потенційно могли бути допущені до виробництва блоків, DPoS використовує систему голосування для обрання фіксованого, невеликого набору делегатів (також званих свідками, producer блоків або Super Representatives — залежно від мережі). Обрані делегати по черзі створюють блоки за заздалегідь визначеною схемою round-robin, а не змагаються випадково чи через лотерею.

Голосова потужність кожного власника токенів пропорційна кількості токенів, які він тримає. Делегати зазвичай діляться частиною винагороди за блоки з тими виборцями, які їх підтримали, створюючи стимул для учасників брати участь у виборах. Оскільки активний набір валідаторів є малим і відомим наперед, мережі DPoS можуть досягати швидких часів блоків — часто значно менше трьох секунд — і високої масштабованості блокчейну порівняно з PoW або стандартним PoS.

Підзвітність вбудовано в саму систему: якщо делегат працює погано, поводиться недобросовісно або часто виходить офлайн, власники токенів можуть відсторонити його голосуванням і замінити іншим кандидатом. Це створює репутаційний стимул для делегатів діяти чесно та підтримувати високу доступність (uptime).

Відомі мережі DPoS

Перші реалізації DPoS включали BitShares (першу робочу DPoS-мережу), Steem (соціальну медіаплатформу), Lisk і Ark. TRON використовує варіант із 27 обраними Super Representatives, а EOS — 21 активного блокового продюсера. Sui, новіша високопродуктивна мережа смартконтрактів, запущена у 2023 році, використовує механізм добору валідаторів у стилі DPoS у поєднанні з архітектурою паралельного виконання, створеною для дуже високої пропускної здатності.

Плюси та мінуси DPoS

Переваги

Основна перевага DPoS — продуктивність. Обмежуючи активний набір валідаторів малим передбачуваним колом, мережа може швидко фіксувати блоки та обробляти значно більше транзакцій за секунду, ніж PoW або багато реалізацій PoS. Це робить DPoS придатним для застосунків, яким потрібна висока пропускна здатність, таких як соціальні медіаплатформи, геймінг або високочастотні децентралізовані біржі. DPoS також дуже енергоефективний, як і PoS, оскільки немає конкурентного майнінгу.

Структуру управління також можна вважати перевагою: власники токенів мають прямий механізм впливати на те, хто валідує мережу, і можуть прибирати слабших делегатів без необхідності хардфорку.

Недоліки

Головна критика DPoS — централізація. Оскільки в більшості мереж лише від 21 до 101 активного валідатора, влада концентрується в відносно невеликій групі. Це створює ризик змови серед топ-делегатів і може зробити мережу більш вразливою до скоординованих атак, ніж PoW-блокчейни з тисячами майнерів. На практиці задокументованою проблемою є байдужість виборців: багато власників токенів не беруть активної участі у виборах, що може закріплювати відомих валідаторів і зменшувати ефективність механізму підзвітності.

Деякі критики стверджують, що, оскільки у багатьох системах DPoS покарання за неправильну поведінку здебільшого є репутаційними (втрата голосів і винагород), а не пов’язаними з знищенням заставленого капіталу (як у PoS із слешингом), стимули до безпечної поведінки слабші.

DPoS та споріднені механізми

Варто відрізняти класичний DPoS (як у EOS та TRON) від споріднених, але різних механізмів. Polkadot використовує Номінований Proof of Stake (NPoS), де номінатори підтримують валідаторів власним стейком, а алгоритм обирає активний набір для максимізації децентралізації. Cardano застосовує Ouroboros — PoS-протокол, у якому користувачі делегують свої ставки пулам, а лідерів пулів обирають імовірнісно залежно від стейку. Обидва підходи передбачають делегування, але механіка виборів і моделі безпеки в них відрізняються від DPoS у стилі Larimer.

Питання та відповіді (FAQ)

Що таке делегат у DPoS?

У системі DPoS делегат (також відомий як свідок, producer блоків або Super Representative — залежно від мережі) є учасником, якого обирають власники токенів для валідації транзакцій і створення нових блоків від імені ширшої спільноти. Делегати по черзі виробляють блоки в заздалегідь визначеній послідовності, і зазвичай діляться частиною винагороди за блоки з виборцями, які підтримали їхнє обрання.

Як працює голосування в DPoS?

Власники токенів використовують свої застейкані токени як голосову потужність, причому зазвичай один токен дорівнює одному голосу. Вони можуть голосувати за одного або кількох кандидатів-делегатів, а кандидати з найбільшою сумарною кількістю голосів стають активним набором валідаторів. Кількість активних делегатів фіксована для кожної мережі (наприклад, 21 в EOS або 27 у TRON). Вибори є безперервними: власники токенів можуть змінювати свої голоси в будь-який час, а делегатів можна замінити, якщо їхній показник голосів падає нижче, ніж у конкурента.

DPoS більш централізований, ніж PoS?

Класичний DPoS загалом вважають більш централізованим, ніж стандартний Proof of Stake, оскільки виробництво блоків зосереджене в дуже невеликій кількості обраних делегатів (зазвичай від 21 до 101) порівняно з PoS-мережами, де можуть брати участь сотні або тисячі валідаторів. Цей компроміс є навмисним: менший набір валідаторів дає змогу досягати швидшого консенсусу та вищої пропускної здатності. Чи прийнятна така централізація — залежить від цілей проєктування мережі та сценарію використання.

Які блокчейни використовують DPoS?

Мережі у стилі класичного DPoS включають BitShares (першу), EOS (21 блоковий продюсер), TRON (27 Super Representatives), Lisk (101 делегат), Steem, Hive та Ark. Новіші мережі, як-от Sui, застосовують механізми, натхненні DPoS, у поєднанні з іншими оптимізаціями продуктивності. Деякі мережі, зокрема Polkadot і Cardano, містять елементи делегування стейку, але використовують відмінні протоколи консенсусу, які відрізняються від DPoS у стилі Larimer.

У чому різниця між DPoS і PoS?

У стандартному Proof of Stake валідаторів зазвичай обирають імовірнісно залежно від їхнього стейку, а активний набір валідаторів може бути доволі великим. У DPoS власники токенів голосують, щоб обрати фіксований малий набір делегатів, які беруть на себе все виробництво блоків. DPoS обмінює частину децентралізації на значно вищу пропускну здатність транзакцій і швидші часи блоків. У PoS-системах із механізмами слешингу зазвичай також передбачені сильніші економічні покарання за зловмисну поведінку, ніж у багатьох реалізаціях DPoS.

Заключні думки

Delegated Proof of Stake (DPoS) було розроблено як спосіб досягти високої пропускної здатності транзакцій і швидкої фінальності, зберігаючи енергоефективність консенсусу, заснованого на стейку. Це досягається через концентрацію виробництва блоків у невеликому наборі обраних делегатів, відповідальних перед власниками токенів через безперервний механізм голосування. Компромісом є більший рівень централізації порівняно з більшими наборами валідаторів. DPoS і надалі залишається активною сферою розробки блокчейн-архітектур: нові мережі адаптують його базові принципи в поєднанні з іншими інноваціями продуктивності та безпеки.

Додаткове читання

  • Пояснення Proof of Work

  • Пояснення Proof of Stake

  • Пояснення гібридного консенсусу PoW/PoS

  • Масштабованість блокчейну, сайдчейни та платіжні канали

  • Ethereum у Proof of Stake: що потрібно знати власникам Ethereum


Відмова від відповідальності: Цей матеріал надано вам у форматі «як є» лише для загальної інформації та/або навчальних цілей без будь-яких тверджень чи гарантій будь-якого типу. Його не слід тлумачити як фінансову, юридичну або іншу професійну консультацію, а також він не призначений для рекомендації придбання будь-якого конкретного продукту чи послуги. Вам слід звернутися по власну консультацію до відповідних професійних радників. Якщо контент підготовлено третім учасником, зверніть увагу, що висловлені ним погляди належать цьому третьому учаснику і не обов’язково відображають погляди Binance Academy. Ціни на цифрові активи можуть бути волатильними. Вартість вашої інвестиції може знижуватися або зростати, і ви можете не отримати суму, яку інвестували. Ви несете повну відповідальність за свої інвестиційні рішення, а Binance Academy не несе відповідальності за будь-які збитки, які можуть настати у зв’язку з вашими інвестиціями. Для детальнішої інформації див. наші Умови користування, Попередження про ризики та Умови Binance Academy.