Prova Delegada de Consenso de Estaca

Modelos de consenso têm sido um tópico controverso de discussão na comunidade de criptomoedas recentemente, com diversas opiniões sobre qual solução é a melhor. A resposta realista é que todos eles têm seus próprios benefícios e desvantagens para diferentes tipos de redes, aplicativos e sua segurança geral.

Um dos modelos de consenso mais populares que veio à tona nas discussões recentemente é a Prova de Participação Delegada (DPoS). O modelo de consenso foi inventado por Dan Larimer como uma estrutura de consenso para Bitshares e foi aplicado a várias outras plataformas, incluindo Lisk, Steem e EOS. DPoS representa mais um formato de consenso líquido e de estilo de democracia representativa que faz alguns ajustes importantes do modelo de Prova de Participação típico e concessões perceptíveis quando se trata de descentralização.

Prova Delegada de Consenso de Estaca

Como funciona o DPoS?

O DPoS alavanca o poder da votação de aprovação delegada das partes interessadas para resolver problemas de consenso e validar o blockchain em um modelo com designs semelhantes aos de sistemas democráticos. Essencialmente, as partes interessadas que possuem qualquer quantidade de tokens em suas carteiras são capazes de votar para eleger os produtores de blocos que são escolhidos com base em quais produtores de blocos têm mais votos no final de cada rodada de votação. Uma distinção importante de DPoS de PoS é que em DPoS, não há requisito mínimo de tokens de partes interessadas para participar e, em vez de tokens de partes interessadas representando proporcionalmente sua capacidade de produzir blocos, os usuários votam proporcionalmente a suas participações para selecionar produtores de blocos.

DPoS

DPoS, imagem de Aelf

O DPoS pretende ser uma forma mais eficiente de consenso de PoS. Com foco específico na escalabilidade, ele pode fornecer transações confirmadas de forma confiável na rede em segundos e é capaz de escalar para níveis entre os mais altos de qualquer mecanismo de consenso atual. O sistema é construído em torno de uma reputação e de um processo de votação em tempo real para chegar a um consenso. O poder sempre permanece com as partes interessadas, que têm a capacidade de votar na adição ou remoção de produtores em bloco com base em sua confiabilidade e ações. O trabalho dos produtores de blocos é validar e propagar blocos e garantir que não haja gastos duplos. A quantidade de produtores de bloco pode ser alterada pelas partes interessadas a qualquer momento e isso incentiva os produtores a agirem honestamente dentro do sistema porque se eles escolherem agir de forma maliciosa, suas ações serão exibidas publicamente e podem ser removidas.

O processo para chegar a um consenso em uma rodada pode ser dividido nas seguintes etapas básicas.

  • Os produtores de blocos são eleitos pelas partes interessadas em uma rodada de votação.
  • Uma vez que os produtores são selecionados, eles recebem deterministicamente uma rotação round-robin para uma rodada de blocos equivalente ao número de produtores selecionados. Isso cria um mercado competitivo dentro da rodada, garantindo confiabilidade.
  • Os produtores de blocos validam e transmitem os blocos para a rede.
  • O consenso é alcançado e a próxima rodada começa.

Por seus serviços, os produtores de blocos recebem uma recompensa. Se eles não produzem um bloco, então não há recompensa e a recompensa é transferida para o próximo produtor de bloco se um bloco bem-sucedido for produzido. Os produtores não têm a capacidade de alterar os detalhes da transação, no entanto, eles podem entrar em conluio para evitar que transações específicas sejam incluídas nos blocos. Agir dessa maneira provavelmente faria com que um produtor fosse eliminado, custando-lhes economicamente e prejudicando sua reputação. Além disso, as condições de redução para mineiros que agem de forma maliciosa podem ser facilmente implementadas e sua prevenção de certas transações de serem incluídas em blocos não funcionará a longo prazo, pois a transação acabaria sendo incluída em um bloco produzido por produtores de blocos honestos.

O projeto do DPoS é para otimizar a condição nominal de 100% de participação honesta do nó, mesmo em face de condições de falha altas e variadas. Por exemplo, a cadeia mais longa será aquela aprovada pela maior maioria. Mesmo se a maioria dos nós estiver em conluio para agir maliciosamente (o que é muito improvável), as partes interessadas notariam uma participação reduzida do nó na validação do bloco pelos produtores (ou seja, 70% em vez de 100% porque 30% são honestos) e votariam para remover o conjunto atual de produtores. É risco dos usuários realizarem transações na rede quando a participação do nó não for igual ou próxima de 100%. Eventualmente, uma cadeia minoritária com participação de nó 100% honesta ultrapassará todas as cadeias com participação inferior a 100%. O processo de votação de aprovação também garante que mesmo alguém com 50% do poder de voto ativo seja incapaz de selecionar um único produtor por conta própria.

DPoS Lisk

Prova de participação de delegado, imagem de Lisk Academy

A capacidade das partes interessadas de votar e remover produtores à vontade tem consequências significativas no design do sistema e é um recurso de segurança muito importante. Os produtores de blocos não têm poder real por causa disso e sua participação é controlada pelas partes interessadas. Os usuários podem até delegar seus votos a outra pessoa para votar neles em um processo conhecido como votação por “procuração”. Por operar em um sistema de hierarquia mais tradicional, mas com os benefícios da transparência do blockchain, as partes interessadas podem exercer muito mais controle sobre a rede e o resultado é uma rede muito mais flexível.

Os modelos de consenso DPoS fazem compensações informadas entre escalabilidade e descentralização. O custo da verdadeira descentralização é alto e é o principal fator limitante da escalabilidade em plataformas como Bitcoin e Ethereum. O DPoS se concentra na escalabilidade, criando um ambiente mais centralizado, mas onde os componentes centralizados (produtores de blocos) que validam e propagam o consenso são transparentes, identificáveis ​​e removíveis pela comunidade maior de partes interessadas votantes. A descentralização é mais representativa dentro da comunidade de partes interessadas através do sistema de votação de aprovação de qualquer maneira, e é onde o verdadeiro poder do sistema está presente.

Uma característica importante dos modelos de consenso DPoS é que os parâmetros do sistema podem ser modificados pelas partes interessadas por meio de um processo de votação. Esses parâmetros incluem tudo, desde taxas de transação, tamanhos de bloco, pagamento do produtor e intervalos de bloco. Permitir mudanças dinâmicas dos parâmetros que definem o modelo pode facilitar um grau substancial de flexibilidade para plataformas que empregam o modelo DPoS para atender às necessidades específicas da plataforma.

Vantagens do modelo DPoS

Há uma variedade de vantagens notáveis ​​que o modelo de consenso DPoS oferece. A mais óbvia é a eliminação da necessidade de mineração de hash como nos modelos de Prova de Trabalho, que por sua vez remove o alto consumo elétrico associado a esses modelos.

Além disso, o mecanismo de votação otimiza as plataformas usando modelos DPoS para se adaptar às atualizações de software necessárias por meio do aproveitamento da governança formalizada que é criada. Funcionando como um sistema de governança em cadeia, os sistemas de consenso DPoS podem evitar os debates conflituosos que assolam algumas das plataformas de criptomoeda mais populares.

Finalmente, uma vantagem distinta que o modelo DPoS tem sobre o modelo PoS tradicional é a remoção do dilema “Nothing at Stake”. Isso se refere ao caso em que há pouco ou nenhum custo para validadores validar em duas cadeias concorrentes. Para validadores, a estratégia é a mais lucrativa, mas para a rede pode levar a um gasto duplo de um ativo digital. O DPoS mitiga isso devido ao fato de que as partes interessadas estão usando sua participação para votar nos produtores de blocos, não nos próprios blocos. A cadeia mais longa é considerada a cadeia canônica, portanto, é impossível para um subconjunto de produtores maliciosos produzir um garfo que ultrapasse a cadeia principal devido ao número e ordem dos produtores serem fixados antes de cada rodada.

Desvantagens do modelo DPoS

As críticas ao modelo DPoS decorrem de sua falta de descentralização e existência como um sistema onde a confiança de certas partes é necessária, ao invés de operar como um sistema sem confiança. Embora algumas dessas críticas possam ser bem fundamentadas, é o contexto da aplicação do mecanismo de consenso que mais importa. Sacrificar a descentralização pela escalabilidade pode não ser racional para sistemas como o Bitcoin, que operam como depósitos seguros de valor protegidos de grandes entidades de poder que podem atacar a rede, onde a descentralização se torna necessária. Em vez disso, DPoS e seu sistema semicentralizado que tem responsabilidade por meio de transparência e reputação é mais adequado para aplicativos e plataformas onde a troca inerente é muito mais prática e não sob ameaças mais formidáveis.

Um vetor de ataque válido contra os modelos DPoS segue uma ocorrência comum e uma preocupação crescente em muitas eleições políticas, o baixo comparecimento eleitoral. Uma vez que poucos eleitores geralmente aparecem para votar em sistemas onde eles têm direito a voto, como historicamente provado uma e outra vez, as partes interessadas com pequenas quantias de aposta e, portanto, votos, podem não ver isso como um uso eficiente de seu tempo para votar no DPoS modelo. Isso deixa a porta aberta para uma influência mais direta das baleias para determinar a direção da rede.

Embora o mecanismo de incentivo e o processo de votação de aprovação mitiguem a centralização reduzida e a possibilidade de uma estrutura de votação manipulada, as preocupações em torno dos dois são críveis. Será interessante observar como os sistemas DPoS evoluem e abordam essas questões no futuro, à medida que são construídos para serem sistemas escaláveis ​​e flexíveis.

Conclusão

A Prova de Participação Delegada é um mecanismo de consenso interessante e significativo a ser observado no desenvolvimento da comunidade de criptomoedas. Seus trade-offs explícitos entre descentralização e escalabilidade funcionarão como um estudo de caso importante para compromissos futuros que podem ajudar a indústria a crescer mais organicamente.

Já vimos plataformas de criptomoedas sustentáveis ​​e bem-sucedidas usarem o modelo DPoS, como Steem e Bitshares. Com projetos mais ambiciosos como EOS utilizando DPoS no horizonte, os entusiastas de criptografia estarão observando de perto e avaliando as implicações de sua evolução.

Mike Owergreen Administrator
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