Алгоритм консенсусу Delegated Proof of Stake (DPoS) вважається більш ефективною та демократичною версією попереднього механізму PoS.

І PoS, і DPoS використовуються як альтернатива алгоритму консенсусу Proof of Work, оскільки система PoW потребує за своєю конструкцією багато зовнішніх ресурсів. Алгоритм Proof of Work використовує великий обсяг обчислювальної роботи для забезпечення незмінного, децентралізованого та прозорого розподіленого реєстру. І навпаки, PoS та DPoS вимагають менше ресурсів і за своєю структурою є більш надійними та екологічними. Щоб зрозуміти, як працює Delegated Proof of Stake, спочатку потрібно зрозуміти основи алгоритмів Proof of Work та Proof of Stake, які йому передували.

Proof of Work (PoW)

Більшість криптовалютних систем працюють на основі розподіленого реєстру під назвою блокчейн, а Proof of Work став першим алгоритмом консенсусу, який використовувався. Він був реалізований як основний компонент протоколу Bitcoin, відповідальний за генерацію нових блоків і підтримку безпеки мережі (через процес майнінгу). Bitcoin був запропонований як альтернатива традиційній глобальній валютній системі, яка є централізованою та неефективною. PoW представив життєздатний протокол консенсусу, який зробив непотрібним переказ грошей під керівництвом центрального органу. Він забезпечував децентралізовані розрахунки в режимі реального часу в peer-to-peer економічній мережі, що усунуло потребу в посередниках і знизило загальну вартість транзакції.

Разом з іншими видами нод система Proof of Work підтримується мережею нод майнінгу, які використовують спеціалізоване апаратне забезпечення (ASIC), щоб спробувати розв'язати криптографічні проблеми. В середньому новий блок добувається кожні 10 хвилин. Майнер може додати новий блок у блокчейн лише в тому випадку, якщо йому вдасться знайти рішення для цього блоку. Іншими словами, майнер може зробити це лише після завершення підтвердження роботи (proof of work), що, своєю чергою, винагороджує його новоствореними монетами та всіма комісіями за транзакції цього конкретного блоку. Однак це дорого коштує, оскільки вимагає багато енергії та невдалих спроб. Крім того, обладнання ASIC досить дороге. 

Крім зусиль з підтримки системи, залишаються питання щодо того, наскільки широко може бути застосована система PoW, особливо щодо масштабованості (через дуже обмежену кількість транзакцій за секунду). Однак блокчейни PoW вважаються найбільш безпечними й надійними та залишаються стандартом відмовостійких рішень.

Proof of Stake (PoS)

Алгоритм консенсусу Proof of Stake – найпоширеніша альтернатива Proof of Work. Системи PoS були розроблені, щоб вирішити деякі недоліки й проблеми, які зазвичай виникають у блокчейнах на основі PoW. Зокрема, йдеться про витрати, пов'язані з майнінгом  PoW (енергоспоживання та обладнання). По суті, блокчейн Proof of Stake захищений детермінованим способом. У цих системах немає майнінгу, і перевірка нових блоків залежить від кількості монет у стейкінгу. Що більше монет у стейкінгу має користувач, то вищі шанси бути обраним валідатором блоку (також відомим як карбувальник).

У той час як системи PoW покладаються на зовнішні інвестиції (споживання електроенергії та обладнання), блокчейн Proof of Stake забезпечується внутрішніми інвестиціями (сама криптовалюта).

Крім того, PoS-системи роблять атаку на блокчейн більш витратною, оскільки для успішної атаки потрібно володіти щонайменше 51% від загальної кількості наявних монет. Невдалі атаки призведуть до величезних фінансових втрат. Попри переваги та переконливі аргументи на користь PoS, такі системи все ще знаходяться на ранніх стадіях і їх ще потрібно протестувати у більших масштабах.

Delegated Proof of Stake (DPoS)

Алгоритм консенсусу Delegated Proof of Stake (DPoS) був розроблений Даніелем Ларімером у 2014 році. Bitshares, Steem, Ark і Lisk – це лише деякі з криптовалютних проєктів, які використовують алгоритм консенсусу DPoS.

Блокчейн на основі DPoS враховує систему голосування, де зацікавлені сторони передають свою роботу третій стороні. Іншими словами, вони можуть голосувати за кількох делегатів, які захищатимуть мережу від їхнього імені. Делегати також можуть називатися свідками, і вони відповідають за досягнення консенсусу під час генерації та перевірки нових блоків. Сила голосу пропорційна кількості монет, якими володіє кожен користувач. Система голосування відрізняється від проєкту до проєкту, але загалом кожен делегат представляє окрему пропозицію, коли просить проголосувати. Зазвичай винагороди, зібрані делегатами, пропорційно діляться між тими, хто бере участь у голосуванні.

Таким чином, алгоритм DPoS створює систему голосування, яка напряму залежить від репутації делегатів. Якщо обрана нода поводиться неправильно або неефективно, її буде швидко виключено та замінено іншою.

Що стосується продуктивності, блокчейни DPoS більш масштабовані, вони можуть обробляти більше транзакцій за секунду (TPS) у порівнянні з PoW та PoS.

DPoS і PoS

Хоча PoS і DPoS схожі в сенсі стейкхолдерів, DPoS представляє нову демократичну систему голосування, за якою обираються виробники блоків. Оскільки система DPoS підтримується учасниками голосування, делегати мотивовані бути чесними та ефективними, інакше їх можуть виключити. Крім того, блокчейни DPoS швидші з огляду на кількість транзакцій в секунду, ніж блокчейни PoS.

DPoS і PoW

Якщо PoS намагається усунути недоліки PoW, то DPoS прагне спростити процес виробництва блоків. З цієї причини системи DPoS здатні швидко обробляти великі обсяги блокчейн-транзакцій. Але DPoS не використовується так само, як PoW або PoS. PoW як і раніше вважається найбезпечнішим алгоритмом консенсусу, тож через нього відбувається більшість переказів грошей. PoS працює швидше, ніж PoW, і потенційно має більше варіантів використання. DPoS обмежує використання стейкінгу вибором виробників блоків. Його фактичне виробництво блоків заздалегідь визначене на відміну від системи PoW, заснованої на конкуренції. Кожен свідок має можливість по черзі взяти участь у виробництві блоку. Деякі стверджують, що DPoS слід розглядати як систему Proof of Authority. 

DPoS суттєво відрізняється від PoW і навіть PoS. Включення голосування стейкхолдерів слугує засобом прийняття рішень і мотивації чесних та ефективних делегатів (або свідків). Однак фактичне виробництво блоків сильно відрізняється від PoS-систем і в більшості випадків має вищу продуктивність з огляду на кількість транзакцій за секунду.