DPoS權益委託證明機制是什麼?DPoS投票挖礦有什麼優缺點?

DPoS-權益委託證明機制

區塊鏈是透過點對點(P2P)運行的網路,這個網路由分散式節點組成,
是一種去中心化的帳本,儲存著網路上進行的所有交易。

區塊鏈網路中,必須有一套制度才能維護系統運作,保護各網路節點間傳遞的訊息不被修改,
並獎勵提供資源維護區塊鏈的使用者,也會對危害區塊鏈的使用者給予懲處。

取得區塊鏈的打包權(記帳權),就可以獲得這個區塊的記帳獎勵,
但如果破壞這個區塊就會獲得懲處,而用來判別這些行為的就稱為共識機制

區塊鏈主要有3種常見的共識機制,分別為PoWPoS、DPoS,
簡單來說這就是一種保護各網路節點間傳遞的訊息不被修改,並決定誰取得區塊鏈的記帳權、可領取獎勵(加密貨幣)的區塊鏈共識算法。

這篇文章市場先生介紹權益委託證明DPoS機制(投票挖礦),分為以下幾個部分:

在閱讀DPos之前,建議先了解PoW、PoS機制,會更好了解DPoS,

可先閱讀:
1. PoW工作量證明機制是什麼?
2. PoS權益證明機制是什麼?

這篇文章為個人經驗分享與資料整理,無任何投資推薦買賣之意,投資必定有風險,虛擬貨幣屬於極高風險的投資標的,投資前務必自行研究判斷。

DPoS權益委託證明機制是什麼意思?

DPoS (Delegated Proof Of Stake)的中文叫做權益委託證明,或是代理權益證明

它比權益證明PoS(Proof of Stake)多了「委託」兩個字,也就是說它是建構在PoS的概念下而延伸出來的共識機制。

PoS (Proof of Stake)必須將加密貨幣抵押在智能合約中,誰的加密貨幣多(誰的錢多),就更有能力去爭取新的區塊。

DPoS和PoS的同樣必須抵押加密貨幣,但負責驗證和記帳的工作交給票選出來的見證人(Witnesses),因此也可以理解為投票挖礦。

依特性來簡略劃分,PoW可稱為算力挖礦、PoS稱為持幣挖礦、DPoS稱為投票挖礦

加密貨幣的持有者抵押加密貨幣當選票投票給見證人(一般來說會選出數個),

如果當選的見證人表現不佳、試圖有詐欺行為,加密貨幣持有人可以將這些選票收回,見證人就會被除名,並再由新的見證人遞補上來。

簡單來說,DPoS讓每個持幣人進行投票,選出一定數量的見證人,、讓他們負責驗證和記帳的工作,這些選出來的見證人(節點)權利是相等的。

DPoS權益委託證明機制如何運作?

DPoS權益委託證明機制有3個主要運作方式,分別為投票(Voting)、票選見證人(Witnesses)、票選代表人(Delegates)。

1. 投票(Voting)

在DPoS系統中,用戶透過投票來選擇見證人(用戶信任的其他用戶),
獲得最多票的人就有驗證交易的權利。

選票是根據持有的加密貨幣數量而定,
越多的加密貨幣可以轉換為更多的選票,算是一種類似民主的投票過程。

2. 票選見證人(Witnesses)

得票高的人可以成為見證人,由幾位見證人負責記帳,也被稱為超級節點。

見證人的數量取決於項目方的設定,
這是固定的數量,例如使用DPoS的EOS幣有21個見證人、BTS幣有101個見證人。
見證人負責驗證交易和創建區塊,完成任務後就能獲得相關報酬,
這種工作可以想成是PoW中的礦工身份。

每當見證人在時效內生產區塊,就可以收取費用獎勵,但如果見證人沒有生產出區塊就得不到獎勵,
同時還有可能在未來被投票出局而失去見證人身份。
投票在DPoS是一個持續的過程,因此見證人有可能被一個獲得更多投票的用戶取代,
見證人彼此之間是非常競爭的。

3. 票選代表人(Delegates)

DPoS系統中的使用者可以投票選出代表人(負責維護網路的受信任人),
主要的工作是監督整個區塊鏈協定的管理和性能,但不負責交易驗證與區塊生產。

例如:代表可以提議改變一個區塊的大小、要付給見證人多少獎勵費用,
一旦代表們提出提議,區塊鏈的用戶就可以投票決定是否採用這些內容。

這也意味著,投票者可以將選票,投給會給予他們最大回饋的對象,有機會讓利潤更加平均一點。

DPoS權益委託證明機制有什麼優缺點?

DPoS權益委託證明機制有降低耗能、加快交易速度的優勢,
但這種機制仍有一些缺點要注意。

DPoS權益委託證明機制優點:

  1. 節省耗能、網路運行成本最低
  2. 交易速度更快

DPoS機制採用投票制度,減少了節點數量,可降低整個網路的能源消耗,運行成本相當低。

可以想像原本區塊鏈需要成千上萬個結點驗證,現在只需要少數幾個結點驗證,
速度當然會加快,耗能也當然更低。

另外也提升了交易速度,例如與比特幣PoW機制的比特幣產生1個區塊需要10分鐘相比,
DPoS每個區塊產生的時間約為1~10秒之內,甚至還可能更快,大幅優化了交易速度。

市場先生提示:可以延伸思考,出塊速度真的有必要越快越好嗎?

我認為答案是不一定,這要看該區塊鏈提供的功能性,例如比特幣最初的定位就是帳本,除了記帳以外最初並沒有想提供其他附加功能,
而當初設計10分鐘一區塊的特性,雖不利於快速交易,但也有利於系統的安全性、節省成本費用。

所有的優化調整,都會在另一些地方付出代價,有些代價也許很明顯,有些也許是潛在的風險,
是否值得、如何取捨,應該是看區塊鏈功能性與定位,而不是越快一定越好。

DPoS權益委託證明機制缺點:

  1. 投票積極性不高
  2. 網路內的權力過於集中、違反去中心化理念

大部分人其實不參與投票,因為投票需要花時間與精力,而這是許多數投資人所缺乏的。

另外,投票選出來了少數見證人、代表,反而讓網路內的權力變得相當集中,加上投票都需要使用加密貨幣,控制權其實都在擁有最多加密貨幣的人身上。

市場先生補充:PoW、PoS、DPoS,都分別有不夠去中心化的論述

PoW:雖然區塊鏈是由全球挖礦者驗證,但幾大礦廠和礦池佔比高,有壟斷情形。

PoS:持幣越多的人,就越有可能壟斷整個區塊鏈的運作。

DPoS:票選出的少數見證人,壟斷了整個區塊鏈的運作。

我的看法是,PoW、PoS中,造成中心化因素的是人為行動,而DPoS則是從制度層面就是一定程度中心化,
也許去中心化,並不能用一個二分法來看它,而是用光譜的方式去理解,雖然更抽象,但才更符合實際情況。

PoS vs. DPoS

PoS、DPoS在股權概念上是相同的,也就是持有加密貨幣越多的人越有權力,

但DPoS又提出了民主投票系統的概念,透過選舉來決定可以驗證交易和創建區塊的見證人,

這種方式可以激勵效率,因為如果見證人(Witnesses)效率不佳就會被淘汰,因此DPoS區塊鏈在每秒交易量方面往往比PoS區塊鏈更快。

簡單來說,DPoS權益委託證明機制有點像”代議政治”的概念,就是使用代議政治,先投票選出政府、人民代表,他們任職期間代替市民做出決定,這種制度就稱為代議政治。

PoS則比較像是民主、公投的概念,全部的人參與投票,公投決定事情。

PoS vs. DPoS

比較項目 權益證明機制PoS (Proof of Stake) 權益委託證明機制DPoS
(Delegated Proof Of Stake)
機制簡介 可以想成是持幣挖礦,意思就是誰的加密貨幣多(誰的錢多),就有能力去爭取新的區塊。
概念像是民主、公投,全部的人參與投票,公投決定事情。
可以想成是投票挖礦,意思就是用加密貨幣當選票,票選能去驗證交易、創建區塊的人。
概念像代議政治,就是使用代議政治,先投票選出政府、人民代表,他們任職期間代替市民做出決定,這種制度就稱為代議政治。
能源消耗
所需工具 不需要設備 不需要設備
安全性 較新的機制尚未詳盡的驗證 目前運作尚屬安全
優點
  • 不需要強大、昂貴的採礦設備
  • 減少51%攻擊的可能性
  • 不需要強大、昂貴的採礦設備
  • 獎勵分配更平均
  • 節省耗能、網路運行成本最低
  • 交易速度更快
缺點
  • 可能導致富人囤積加密貨幣
  • 可能產生加密貨幣通膨問題
  • 51%攻擊更容易
  • 可能導致富人囤積加密貨幣
  • 投票積極性不高
  • 網路內的權力過於集中
代表貨幣 乙太坊2.0、ADA幣 柚子幣(EOS)、Bitshares(BTS)
資料整理:Mr.Market市場先生

有哪些加密貨幣使用DPoS機制?

最受歡迎的DPoS幣之一是EOS幣,交易速度與比特幣、乙太坊相比更快,
在鏈上創建新區塊所需的計算能力也相對減少,
底下介紹幾個使用DPoS機制的加密貨幣。

使用DPoS機制的加密貨幣:

使用DPoS機制的加密貨幣舉例

加密貨幣 特性介紹
柚子幣(EOS) EOS是由Dan Larimer創建的,他也是設計DPoS的人,要在EOS鏈上創建一個新的區塊,需要見證人來驗證交易,但EOS的驗證人只有21個,有些人批評可能會過度依賴中心化的持幣人小團體。
Bitshares(BTS) BTS的DPoS機制裡包含見證人(Witnesses)、代理人(Delegates),見證人負責區塊的打包,代理人負責系統參數的修改和出塊。
Asch(XAS) 為了降低開發者的門檻而設計,是個去中心化平台,像是使用javascript作為應用程式語言,開發一個DApp與傳統的WEB應用非常相似,平台幣為XAS。
資料整理:Mr.Market市場先生

其他還有包括如:Lisk、Steem、Ark、Nano、Cardano、Tezos,也都是採用DPoS機制運行。

快速重點整理:DPoS權益委託證明機制是什麼?

  1. DPoS (Delegated Proof Of Stake)的中文叫做權益委託證明,它比權益證明PoS(Proof of Stake)多了”委託”兩個字,也就是說它是建構在PoS的概念下而延伸出來的共識機制。
  2. DPoS和PoS的原理差不多,同樣必須抵押加密貨幣,但負責驗證和記帳的工作交給票選出來的見證人(Witnesses),因此也可以理解為投票挖礦。
  3. DPoS權益委託證明機制的優點是節省耗能、網路運行成本最低、交易速度更快;缺點是投票積極性不高、網路內的權力過於集中。
  4. PoS、DPoS在股權概念上是相同的,也就是持有加密貨幣越多的人越有權力,但DPoS又提出了民主投票系統的概念,透過選舉來決定可以驗證交易和創建區塊的見證人。

這篇文章為個人經驗分享與資料整理,無任何投資推薦買賣之意,投資必定有風險,虛擬貨幣屬於極高風險的投資標的,投資前務必自行研究判斷。

額外分享幾篇關於虛擬貨幣的文章:

1.哪個加密貨幣值得投資?購買加密貨幣前該做的4個功課

2.區塊鏈是什麼?關於區塊鏈你至少該知道這些事

3.如何投資虛擬貨幣?最完整的虛擬貨幣投資懶人包

4.虛擬貨幣交易所排名 – 加密貨幣交易所排行評價

5.投資虛擬貨幣詐騙如何分辨?4個避開加密貨幣詐騙的方法

FB社團-加密貨幣討論區

區塊鏈、虛擬貨幣是很新的領域,也有很高的風險,我也還在持續研究了解中。
我會把自己一些研究心得或體驗紀錄在FB社團中,
也歡迎對這領域比較有興趣想多了解的人一起交流。

FB社團連結:加密資產研究筆記(比特幣、以太坊、虛擬貨幣、NFT)
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編輯:Joy 主編:市場先生

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