什麼是委託權益證明（DPoS）？

關鍵要點委託權益證明（DPoS）是一種區塊鏈共識機制，代幣持有者為一小組代表投票，這些代表負責驗證交易並生成新區塊。
DPoS 於 2014 年由 Daniel Larimer 創建。早期實現包括 BitShares、Steem 和 Lisk。最近的 DPoS 風格網絡包括 TRON（27 名超級代表）和 EOS（21 名區塊生產者）。
DPoS 的主要優勢是高性能：小而知名的驗證者集合能夠實現快速的區塊時間（通常在三秒以內）和較高的交易吞吐量，相比於工作量證明或標準的權益證明。
主要的權衡是集中化：權力集中在少數選舉出的代表中，並且投票者的冷漠可能會隨著時間的推移固化現有的驗證者。
DPoS 應與 Nominated Proof of Stake（Polkadot 使用）和 Ouroboros PoS（Cardano 使用）等相關但不同的機制區分開來，這些機制都包含權益委託但具有不同的安全模型。
介紹委託權益證明（DPoS）是一種共識機制，用於一些區塊鏈網絡，以在不需要能源密集的工作量證明挖礦的情況下達成對帳本狀態的共識。它通過引入代表性投票層擴展了基本的權益證明模型：而不是所有代幣持有者都可能被選作驗證者，持份者為一小組選舉代表投票，這些代表負責代替他們進行區塊生產。
要理解 DPoS，首先要了解其前兩個共識機制以及每個機制所涉及的權衡。
工作量證明工作量證明（PoW）是最早的區塊鏈共識算法，首次在比特幣中實施。在 PoW 系統中，礦工競爭解決一個計算密集的加密難題。第一個找到有效解決方案的礦工獲得將下一個區塊添加到鏈上的權利，並獲得區塊獎勵和交易費用。
這種競爭提供了強大的安全保證：要重寫鏈條，攻擊者需要超越誠實礦工的綜合計算能力。然而，PoW 需要持續顯著的能源支出和專業硬體（ASIC）。它的交易處理相對緩慢，比特幣平均每十分鐘生成一個區塊。這些限制促使了替代共識方法的發展。
權益證明權益證明（PoS）用經濟質押要求替代能源密集的挖礦過程。驗證者鎖定一定數量的網絡原生加密貨幣作為抵押。然後，協議選擇驗證者來提議和證實新區塊，通常根據其權益的大小進行加權。成功的攻擊將需要攻擊者獲得並質押大量的總幣供應，這在大型網絡上是極其昂貴的。
PoS 在能源效率上顯著優於 PoW，並通常實現更快速的交易最終性。以太坊在 2022 年 9 月轉向權益證明使 PoS 成為大型高價值網絡的可行替代方案。標準 PoS 在每秒交易方面仍然相對緩慢，這是 DPoS 設計用來解決的問題之一。
委託權益證明的運作方式DPoS 於 2014 年由 Daniel Larimer 開發。DPoS 使用投票系統來選舉固定的、較小的代表集合（根據網絡的不同，這些代表也稱為見證、區塊生產者或超級代表），而不是讓所有質押者都有可能參與區塊生產。這些被選舉的代表按計劃輪流生成區塊，這是一種循環的方式，而不是隨機競爭或通過彩票進行。
每個代幣持有者的投票權與其持有的代幣數量成正比。代表通常會將其區塊獎勵的一部分與支持他們的投票者分享，這為持有者參與選舉創造了動力。由於活躍的驗證者集合小且提前已知，DPoS 網絡能夠實現快速的區塊時間，通常在三秒以內，並且相比於 PoW 或標準 PoS 實現較高的區塊鏈可擴展性。
問責制被內建於系統中：如果一名代表表現不佳、不誠實或經常離線，代幣持有者可以將其投票罷免，並用另一位候選人替換。這為代表提供了誠實行事和維持高正常運行時間的聲譽激勵。
著名的 DPoS 網絡早期 DPoS 實現包括 BitShares（第一條運行的 DPoS 鏈）、Steem（社交媒體平台）、Lisk 和 Ark。TRON 使用 27 名選舉超級代表的變體，而 EOS 使用 21 名活躍的區塊生產者。2023 年推出的較新高性能智能合約網絡 Sui，使用了 DPoS 風格的驗證者選擇機制，並結合了針對非常高吞吐量設計的並行執行架構。
DPoS 的優缺點優勢DPoS 的主要優勢是性能。通過將活躍的驗證者集合限制為小而可預測的群體，網絡能夠快速確定區塊，並且每秒處理的交易數量遠超過 PoW 或許多 PoS 實現。這使得 DPoS 適用於需要高吞吐量的應用，如社交媒體平台、遊戲或高頻去中心化交易所。DPoS 也像 PoS 一樣非常節能，因為沒有競爭性挖礦。
治理結構也可以被視為一個優勢：代幣持有者擁有直接的機制來影響誰來驗證網絡，並且可以在不需要硬分叉的情況下罷免表現不佳的代表。
缺點DPoS 的主要批評是集中化。在大多數網絡上只有 21 到 101 名活躍驗證者，權力集中在相對小的一組中。這增加了頂級代表之間共謀的風險，並且可能使網絡比擁有數千名礦工的 PoW 區塊鏈更易受到協調攻擊。在實踐中，選民冷漠是一個記錄在案的挑戰：許多代幣持有者不積極參與選舉，這可能會鞏固知名驗證者並降低問責機制的有效性。
一些批評者認為，由於許多 DPoS 系統中的不當行為懲罰主要是聲譽性（失去投票和獎勵），而不是涉及質押資本的銷毀（如基於削減的 PoS 系統），因此安全激勵較弱。
DPoS 與相關機制值得區分的經典 DPoS（如 EOS 和 TRON 所用）與相關但不同的機制。Polkadot 使用提名權益證明（NPoS），在這個機制中，提名者用他們的權益支持驗證者，並且算法選擇活躍的驗證者集合以最大化去中心化。Cardano 則使用 Ouroboros，這是一種權益證明協議，使用者將權益委託給權益池，並根據權益以概率選擇池領導者。兩者都涉及委託，但在選舉機制和安全模型上與 Larimer 風格的 DPoS 有所不同。
常見問題DPoS 中的代表是什麼？在 DPoS 系統中，代表（根據網絡的不同，也稱為見證、區塊生產者或超級代表）是一種由代幣持有者選舉出來的實體，負責驗證交易並代表更廣泛的社區生成新區塊。代表按計劃輪流生成區塊，並通常將其區塊獎勵的一部分與支持他們選舉的投票者分享。
DPoS 中的投票是如何運作的？代幣持有者使用他們質押的代幣作為投票權，每個代幣通常代表一票。他們可以為一個或多個候選代表投票，累積票數最多的候選人成為活躍的驗證者集合。每個網絡的活躍代表數量是固定的（例如，EOS 有 21 名或 TRON 有 27 名）。選舉是持續進行的，這意味著代幣持有者可以隨時更改他們的投票，而如果代表的投票數低於競爭者，他們可以被替換。
DPoS 比 PoS 更集中嗎？經典 DPoS 通常被認為比標準權益證明更集中，因為區塊生產集中在非常少數的被選舉代表（通常是 21 到 101 人）中，而 PoS 網絡中可能有數百或數千名驗證者參與。這種權衡是有意為之：較小的驗證者集合能夠實現更快的共識和更高的吞吐量。這種集中化是否可以接受取決於網絡的設計目標和用例。
哪些區塊鏈使用 DPoS？經典 DPoS 風格的網絡包括 BitShares（最早的）、EOS（21 名區塊生產者）、TRON（27 名超級代表）、Lisk（101 名代表）、Steem、Hive 和 Ark。較新的網絡如 Sui 使用了靈感來自 DPoS 的機制，並結合了其他性能優化。一些網絡，包括 Polkadot 和 Cardano，則結合了權益委託的元素，但使用與 Larimer 風格的 DPoS 不同的共識協議。
DPoS 和 PoS 有什麼區別？在標準的權益證明中，驗證者通常是根據其權益進行概率選擇的，活躍的驗證者集合可以非常大。DPoS 中，代幣持有者投票選舉一個固定的、較小的代表集合，這些代表負責所有的區塊生產。DPoS 以某種程度的去中心化來交換顯著更高的交易吞吐量和更快的區塊時間。具有削減機制的 PoS 系統通常對不當行為有比許多 DPoS 實現更強的經濟懲罰。
結論委託權益證明（DPoS）是為了實現高交易吞吐量和快速最終性而開發的，同時保留基於權益的共識的能源效率。這是通過將區塊生產集中在一小部分選舉代表中來實現的，這些代表通過持續的投票機制對代幣持有者負責。這種權衡是與較大驗證者集合相比的更高集中化程度。DPoS 仍然是區塊鏈設計的一個活躍領域，較新的網絡在結合其他性能和安全創新時適應其核心原則。
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