什麼是DPOS共識機制?

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由於加密貨幣多數採用去中心化的區塊鏈設計,節點是各處分散且平行的,所以必須設計一套制度,來維護系統的運作順序與公平性,統一區塊鏈的版本,並獎勵提供資源維護區塊鏈的使用者,以及懲罰惡意的危害者。

這樣的制度,必須依賴某種方式來證明,誰取得了一個區塊鏈的打包權(或稱記帳權),就可以獲取打包這一個區塊的獎勵;又或者是誰意圖進行危害,就會獲得一定的懲罰,這就是共識機制。

共識機制在區塊鏈行業中極其重要,只有執行規則清晰明瞭,才能被接入更多的行業進行落地應用。目前,區塊鏈共識機制主要有四種,分別是PoW(工作量證明)、PoS(權益證明)、DPoS(委託權益證明)和PoC(容量證明),這一期主要給大家介紹的是DPoS (委託權益證明)

——《如何玩轉CoinEx》區塊鏈科普欄目

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概念

DPOS,全稱Delegated Proof of Stake,即委託權益證明。

在前面的兩篇文章裡,小編主要介紹了兩種共識機制,包括比特幣網路使用的工作量證明PoW,以及Peercoin和NXT使用的權益證明PoS;但是,這些共識機制並沒有真正解決交易效能問題,尤其是PoW機制耗能極大,委託權益證明DPOS則很好地解決了該痛點問題,大大提升了網路效能並降低了能耗。

起源

早在2010年,一名叫Danile Lrimer的工程師就已經認識到比特幣POW共識機制中存在的問題,挖礦耗能大,交易速度慢,網路算力被大型礦池壟斷,違背了去中心化法則。Danile Lrimer把自己對於POW機制的看法發表在了在論壇上,隨後中本聰也在論壇中迴應了此事,態度極為不屑。於是,Danile Lrimer擼起袖子就幹,創造出了一種新的共識機制。Danile Lrimer,也就是我們口中的BM大神。2013年,BM發表了一篇論文,闡釋了DPOS共識演算法如何解決工作量證明網路中的限制。之後,DPOS被先後應用在位元股系統Bitshares和Steem中,表現不俗,公鏈明星EOS也沿用了DPOS作為其共識機制。

原理

DPOS的執行機制就像議會制度,每個持幣人都是選民,每個人用自己手裡的選票選出最合理的議員,並且每個議員的權利都是相等的,沒有高低貴賤之分;同時只要某個議員表現得不夠好,他馬上就會被選民踢出去,而後備代表(後備節點)隨時頂上去;這樣就把權利歸還到每個持幣人手上,而使得任何重大決定不完全是由大戶說了算。

以EOS為例,由所有EOS持有人投票,投票會產生21個主節點和100個備用節點,這就相當於投票選出21個代表和100個候補代表,由這21個代表輪流生產區塊,就相當於比特幣的挖礦,每產生一個區塊就可以獲得1個EOS的獎勵,EOS每年會增發不超過5%的代幣獎勵給21個代表,由他們平分。這21個代表權利地位是一樣的,如果有人不履行職責會被網路踢掉,由候補代表頂上。

21個代表也稱21個節點見證人,節點見證人是透過投票機制選出來的,誰的票數最高誰就能獲選。

優勢

1)大大降低了能耗。 相比POS,DPOS機制大幅度減少了參與驗證和記賬的節點數量。DPoS機制中的節點數量極少,大概只有幾十個或幾百個,每次只授權一個區塊生產者在既定時間中生產區塊,所有節點按照時間表輪流出塊,整個過程井然有序,節點與節點間是合作關係,所有節點就不需要消耗大量算力去競爭記賬權,大大降低了能源消耗。

2)大大提升了去中心化程度去中心化是比特幣的願景,但隨著比特幣算力的集中化,幾大礦池控制了市場超51%的算力,最初的幻想遭到了破壞。POS機制下,早期的持幣者在幣的數量和幣齡上的絕對優勢也讓後來者無法超越。總體而言,DPOS共識機制下去中心化程度要更高一些。

3)大大提升了確認速度。在DPOS機制下,比如EOS每生成一個區塊大概需要0.5S,一筆交易需要經過6-10個區塊確認,交易完成時間不超過一分鐘。而PoW機制下的比特幣每生成一個區塊需要10分鐘,一筆交易完成(6個區塊確認後)需要1個小時,PoS機制下的點點幣一筆交易的確認時間大概也需要1小時。相比之下,DPOS機制下的確認速度是大大優於以上兩種機制的。

劣勢

1)整個共識機制依賴於代幣,容易引發炒幣行為。

2)儘管DPOS提高了網路執行效率,但實際上極易引發賄選刷票行為,增加安全隱患。複雜的投票過程使得投票率很低,新使用者為了當選為超級節點開始進行賄選,刷票等行為,甚至可以輕易地鎖定某個出塊節點,並進行惡意攻擊。

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