权益授权证明 DPoS (Delegated Proof of Stake) 票选挖矿

佚名

2022-06-17 09:37:46

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DPoS是PoS的改良版，两者最大的不同在于：

PoS是根据节点的持币数量与持币时兼争取记帐权，而DPoS则是以网路中利益相关人的选票选择记帐节点，相当于菁英政治中的代议机制。

DPoS最初由Bitshares、Steemit以及EOS的创办人DanLarimer提出，他在区块链项目Bitshares中实现了DPoS共识机制。

在DPoS网路中，有两个重要的角色“见证人”与“利益相关者”。

利益相关者

利益相关者也就是网路中的持币者，能够透过交易所或钱包，在抵押token后选择要支持谁来担任验证人。

利益相关者持有的token越多，投票的权重就越高，而有些验证人会提供分红，将挖矿奖励分享给支持他的利益相关者。

DPoS的一个重要特点是，任何系统参数都可以通过利益相关者的投票进行更改。

这些参数包括区块间隔和大小、交易费用、见证人奖励、甚至见证人数量（具体支援参数会依据不同项目而有所不同），这为网路提供了更大的灵活性与分散式治理。

见证人

DPoS中另一个重要的角色为见证人（或称为超级节点），其工作是为区块链添加新的区块，也就是记帐。

理论上，只要具备一定程度的设备与计算能力，任何人都有机会担任见证人。

但实务上见证人大多都是社群中活耀的实名组织，具有可靠的社群贡献纪录。

想成为见证人的节点可以通过对网路做出积极的贡献来提高声誉，例如市场营销、贡献代码、筹集资金、社群建立等。

理性的见证人会保持中立，维护帐本的安全，因为见证人始终处于利益相关者的控制之下，当验证人因不良行为（未记帐或签署无效区块等）导致网络运行出现问题时，利益相关者的损失最大。

因此，利益相关者会随时将其选票重新分配给其他见证人。

理论上，网路规模越大，见证人彼此的竞争就越激烈，因此，成为社区中具备良好声誉的成员以避免被替换，才符合见证人的最大利益。

见证人的数量是固定的，具体取决于项目方的设计，Ark的见证人有51个、Lisk有101个、EOS则有21个。

DPoS运作机制

DPoS透过声誉和实时投票机制选出一批见证人，见证人会负责轮流产出并验证新的区块。

假设网路中有A、B、C三个见证人，则A产出第一个区块、B产出第二个区块、C产出第三个区块，保证所有见证人都能够产出区块。

在每t个时间间隔（例如，每10分钟），见证人的顺序会重新排列，然后再次轮流产出区块。

简单来说，第一轮出块顺序是A→B→C，三个见证人都产出过区块后，便开启下一轮出块，并将顺序随机改变例如B→C→A。

DPoS不需要像PoW一样，浪费算力争取记帐权，且PoW必须控制出块时间以降低同时产出两个甚至多个区块的机率，比特币就是为了降低孤块率才会固定十分钟出块一次。

而DPoS因为只有少数见证人负责出块与验证区块，且出块的顺序是经过协议决定好的，因此不会发生两个见证人同时产出区块的问题，可以大幅降低出块时间。

例如EOS的出块时间为3秒，EOS2.0将进一步降低到0.5秒，因此在效率上遥遥领先PoW。

去中心化的争议

DPoS是否有违背权力下放的精神是许多人关注的问题，DPoS的支持者认为，PoW虽然所有节点都有权利能够争取记帐权，但实际上计帐权大多被大型矿场或矿池垄断。

从下图中可以看到，2018十月~2019十月，前七大矿场或矿池就占了比特币全网算力的80%，即使你持有比特币，你也无权决定未来比特币的开发方向以及由哪些人生产区块，所以你不得不授权给那些拥有算力的人，让他们代理产块。

然而，DPoS只有少数见证人负责产出区块与验证区块，帐本安全性会因此降低是不争的事实。

此外，菁英政治的代议机制，往往会延伸出党派斗争，使用DPoS共识机制的EOS便时常传出为了争取见证人地位，拉拢利益相关者相互斗争的问题。

优点

与PoW和PoS相比拥有更高的效率。

解决了PoW的能源问题、PoS的权益粉碎攻击以及降低硬分叉的可能性。

缺点

为了提高效率，DPoS以代理人共识取代全网共识，因此时常被抨击与区块链去中心化的理念相违背。