DPoS: 顛覆區塊鏈的共識機制

委托權益證明機制(DPoS)作爲一種技術演進，旨在平衡區塊鏈網路中的效率、去中心化和安全性。DPoS於2014年開發，克服了之前系統的限制，提供了更高的可擴展性和民主參與。

盡管區塊鏈技術已經存在超過十年，但在全球技術格局中，它仍然是一個相對較新的概念。

想象一下互聯網 — 可以說它的第一次迭代是1969年推出的ARPANET，這是第一個操作的分組交換網路。這項技術經歷了無數次變革。在1970年代，新的協議被引入，比如傳輸控制協議(TCP)和互聯網協議(IP)，使得網路能夠足夠去中心化和可擴展。

爲了使技術成熟到足夠的程度並轉變爲萬維網，花費了超過二十年的時間。類似地，區塊鏈技術仍在成熟過程中。一個持續發展的關鍵要素是共識機制——驗證區塊鏈上交易的方法。

共識機制的演變

比特幣引入了第一個共識機制，稱爲工作量證明(PoW)，礦工們競爭將交易數據編碼爲滿足特定哈希要求的格式。這個過程，盡管具有革命性，已經顯示出：

• 極其低能效
• 資源計算方面的開銷大
• 對新礦工的限制

在2012年，Peercoin提出了權益證明(PoS)，消除了競爭元素。在這個模型中，驗證者由網路選擇來鑄造新塊，只要他們在網路中的“參與”(stake)足夠高，以抑制惡意活動。然而，權益證明仍然存在與以下相關的問題：

• 潛在集中化
• 有限的可擴展性
• 安全漏洞

在這種背景下，2014年出現了委托權益證明(DPoS)，這是一種旨在克服工作量證明（PoW）和權益證明（PoS）缺陷的共識機制。

什麼是權益授權證明?

由丹尼爾·拉裏默於2014年創建，DPoS允許代幣持有者投票選舉代表來驗證交易，從而減少能源消耗和在PoS中遇到的中心化問題。此機制在BitShares、Steemit、EOS和Tron等網路中使用。

在傳統的權益證明（PoS）系統中，單個驗證者被選中基於僞隨機選擇過程創建一個區塊。這與工作量證明（PoW）系統形成對比，後者要求大量礦工在長時間內消耗巨量能源。驗證者通過鎖定一部分權益 — 一定數量的加密貨幣 — 來證明他們對網路的承諾，如果參與惡意活動，他們可能會失去這部分權益。

問題出現在“僞隨機性”的概念上。在傳統的權益證明網路中，存在着更大規模的參與被鎖定的激勵。因此，持有更大份額的人比持有較小份額的人更頻繁地被選中，這導致了一定程度的不希望的中心化。

權益授權證明 被專門設計用來解決這個問題。

簡單來說，與其讓所有代幣持有者直接驗證交易，不如讓他們投票選出代表來執行這項任務。這個系統不僅節省能源，而且確保權力以更平衡的方式分配。被選出的代表高效地工作，以快速驗證交易，使DPoS成爲現代區塊鏈應用的可擴展解決方案。

想象一下，這就像一個社區選舉代表來管理城市事務。這些代表對選舉他們的代幣持有者負責，確保他們爲網路的最佳利益行動。如果他們沒有做到這一點，他們可能會被投票罷免並被替換，保持一個動態和響應的系統。

DPoS的歷史始於2014年，由Daniel Larimer和BitShares區塊鏈的推出。BitShares取得了成功，隨後其他區塊鏈項目如Steemit、EOS和Tron也紛紛效仿，採用DPoS來推動他們的網路。

鑄造 如何運作權益授權證明?

權益授權證明 依賴於投票者和代表。投票者擁有代幣並選舉代表，代表驗證交易並生成區塊。投票是持續進行的，代表通過新創建的代幣和交易費用獲得獎勵。代表受到經濟獎勵和聲譽的激勵，而完整節點確保區塊鏈的有效性。

DPoS共識機制依賴於兩種類型的代幣持有者，他們擁有區塊鏈網路的本地加密貨幣：投票者和代表。

DPoS中的投票者是誰？

投票者是擁有DPoS網路內代幣的個人或實體。他們的主要責任是參與網路治理，投票選出代表。

持幣者可以直接投票或將其投票權委托給其他代表。他們的投票權重與所持代幣的數量成正比，確保那些投資更顯著的人在網路操作中具有更大影響力。

一個重要的方面是，DPoS中的投票不是一次性事件，而是一個持續的過程，代幣持有者可以隨時改變他們的投票。這個動態投票系統確保代表對社區負責。如果一個代表未能有效履行其職責或參與惡意行爲，他可以被迅速撤換，並由其他候選人替代。

許多DPoS網路實施了一種獎勵共享機制，其中部分代表的獎勵分配給支持他們的投票者，爲參與選舉過程創造了直接的經濟激勵。

此外，許多網路向代幣持有者提供權益證明獎勵，單純因爲他們參與投票過程，無論代表的表現如何，確保所有投票者因其參與而獲得獎勵。

DPoS中的委托人是誰？

也被稱爲見證人或區塊生產者，代表是由代幣持有者選舉產生的代表，負責驗證交易和生成新區塊。代表的數量在不同網路之間可能有所不同，但通常在21到101之間。

在輪流制中，代表們輪流在區塊鏈上生產新的區塊。這種結構化的方法確保了創建區塊的可預測和有序的過程。每個代表負責在一個特定時間段內創建並添加新的區塊，這個時間段被稱爲區塊間隔。如果一個代表在分配的時間內未能生產出一個區塊，隊列中的下一個代表將接管，確保區塊的持續生產。

自然地，代表們會獲得一部分新創建的代幣作爲生產區塊的獎勵，類似於礦工在工作量證明（PoW）系統中獲得的獎勵。除了區塊獎勵，代表們還會獲得用戶爲處理其交易支付的交易費用，這些費用包含在代表們生產的區塊中。

網路還可以根據代表的績效指標（如正常運行時間和成功生產的區塊數量）來獎勵他們。穩定可靠的代表可以獲得更高的獎勵。另一方面，未能按時生產區塊或惡意行爲的代表可能會面臨懲罰，包括減少獎勵或被社區投票驅逐。

除了經濟激勵，代表們還受到他們在社區中的聲譽的驅動。積極的聲譽可以導致連任和持續的獎勵，而糟糕的表現或惡意行爲可能導致失去他們的職位。這種聲譽激勵確保代表們以誠信行事，並優先考慮網路的福祉。

在DPoS系統中，代表不會像驗證者在某些其他共識機制中可以相互驗證工作那樣直接驗證其他代表的工作。相反，網路中的完整節點可以由任何人(包括非代表)操作，下載並驗證所有區塊，檢查每個區塊中交易的有效性，並確保區塊生產者遵循共識規則。

權益授權證明 的優勢

DPoS提供快速的交易時間、去中心化與中心化之間的平衡、更低的能耗以及通過社區責任增強的安全性。

技術和運營效率

通過使用固定數量的選舉代理以可預測和有序的方式生成區塊，DPoS網路實現了快速的交易時間和高吞吐量。這一特性使得DPoS特別適合需要快速處理交易的應用。

一項技術比較研究表明，DPoS 網路每秒可以處理 3,000 到 4,000 筆交易 (TPS)，而傳統的 PoW 網路通常每秒處理 7 到 15 筆交易。這一顯著差異展示了 DPoS 在處理效率上的優越性。

去中心化與中心化之間的平衡

DPoS在去中心化和實用中心化之間建立了獨特的平衡。雖然依賴於有限數量的代表來生成區塊，但這些代表是由代幣持有者社區民主選舉產生的。

該治理系統通過民主過程使網路保持令人滿意的去中心化水平，同時實現更集中系統的運營效率。被選舉的代表始終受到社區的批準，這降低了傳統上與集中化相關的風險。

能源效率

DPoS 的一個顯著優勢是其與 PoW 相比的低能耗。雖然像比特幣這樣的 PoW 網路通過競爭性挖礦過程消耗大量電力，但 DPoS 僅需要適度的計算資源供代表們生成區塊。

估計顯示，DPoS 網路的能耗僅爲 PoW 網路的一小部分——在某些情況下，僅爲維持相當規模的 PoW 網路所需能量的 0.01% 以下。

通過責任實現安全

代表們對社區負責，那些未能履行職責或惡意行爲的代表可能會迅速被投票罷免。這種責任，加上投票和區塊生產過程固有的透明性，有助於維護一個安全可靠的網路。

DPoS中的聲譽機制爲代表們誠實行事創造了強烈的激勵，因爲他們的地位和持續獎勵取決於社區的信任。

DPoS的缺點

DPoS面臨集中化風險，投票權的不平衡使大股東受益，以及由於投票者的潛在冷漠，維護代表責任的挑戰。

中心化風險

雖然DPoS旨在平衡去中心化，但有限的代表數量仍可能導致中心化。實際上，如果一些代表持續主導選舉，這可能會減少控制的多樣性，並增加勾結或單一故障點的風險。

在實踐中，多個DPoS網路觀察到，一個小團體的代表長時間保持權力，可能會損害區塊鏈所追求的去中心化特性。這種權力集中理論上可能導致對交易的審查或有利於代表而犧牲更廣泛生態系統的決策。

投票權力動態

在權益授權證明 中，投票過程可能受到大型利益相關者的強烈影響。擁有大量代幣的個人擁有更大的投票權，這可能扭曲選舉結果，並可能導致少數富裕個人或實體對網路施加重大影響。

在多個DPoS平台上對投票模式的分析顯示，在許多情況下，少於5%的代幣持有者積極參與投票過程，而前10大代幣持有者通常控制超過50%的總投票權，說明權力的顯著集中。

委員的責任

確保代表在網路的最佳利益上始終如一地行動可能是一項挑戰。盡管社區可以移除表現不佳或惡意的代表，但這一過程依賴於廣泛的代幣持有者積極和知情的參與。

在實踐中，選民的冷漠或缺乏參與可能會導致問題代表在權力上停留的時間比預期的更長。關於DPoS系統中投票行爲的研究表明，一旦當選，代表們通常會在選民持續參與最低的情況下，長時間保持其職位，這表明長期問責可能存在潛在問題。

如何在Tron網路中成爲代表

要成爲Tron的代表(超級代表)，請配置一個可靠安全的服務器，質押大量TRX，宣布您的候選資格，參與社區，進行投票宣傳，並在當選後保持高水平的表現和社區參與。

本文以Tron網路爲例，闡述如何成爲網路中的一個委托人，幫助您更好地理解委托人是如何被選出的。

在Tron網路中，代表被稱爲超級代表(SRs)，成爲一名超級代表並不容易。基本要求是對Tron的技術架構有深入了解，並能夠有效地管理和保護您的節點。

我們來審查一下這個過程:

技術要求和準備

確保擁有一個高可靠性和安全性的強大服務器基礎設施。您需要穩定且高速的互聯網，以及