Cos’è il Delegated Proof-of-Stake (DPoS) e come funziona?

Cos’è il Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

Il Delegated Proof-of-Stake (DPoS) è un consensus mechanism utilizzato nella blockchain technology per determinare chi può convalidare le transazioni e aggiungere nuovi blocchi alla blockchain. Il DPoS è stato sviluppato come alternativa al tradizionale Proof-of-Work (PoW) e al Proof-of-Stake (PoS), poiché il PoW consuma molta energia e le blockchain PoS possono portare a una forte concentrazione di potere.

Il Delegated Proof-of-Stake è stato introdotto nel 2013 da Daniel Larimer nel progetto BitShares. Da allora è stato adottato da diverse reti grazie alla sua efficienza, scalabilità e bassi costi energetici.

L’algoritmo di consenso Delegated Proof-of-Stake è unico perché combina un processo decisionale democratico con alte prestazioni. Gli utenti o detentori di token utilizzano i loro diritti di voto per eleggere rappresentanti. Questi rappresentanti sono chiamati delegates o witnesses e sono responsabili dell’aggiunta di nuovi blocchi alla blockchain.

In breve

• Il Delegated Proof-of-Stake (DPoS) è un consensus mechanism a basso consumo energetico sviluppato come alternativa al Proof-of-Work e al Proof-of-Stake.
• Gli utenti votano per un gruppo limitato di delegates responsabili della validazione delle transazioni e della creazione di nuovi blocchi.
• Il potere di voto dipende dal numero di token posseduti, il che influisce sulla governance della rete.
• I delegates vengono ricompensati per il loro lavoro e possono condividere queste ricompense con i votanti, aumentando il coinvolgimento.
• Alcune reti DPoS utilizzano la Byzantine Fault Tolerance (BFT) per una protezione aggiuntiva contro attori malevoli.
• Progetti blockchain noti che usano il DPoS includono EOS, TRON e BitShares.

Come funziona il Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

Il Delegated Proof-of-Stake funziona come una democrazia rappresentativa in cui i detentori di token forniscono non solo valore ma anche potere di voto. Ogni detentore di token può votare per un certo numero di delegates che poi convalidano le transazioni e aggiungono nuovi blocchi alla blockchain. Ecco i passaggi:

Passo 1: Votazione dei delegates
I detentori di token della rete votano per un certo numero di delegates (di solito da 21 a 101 a seconda della rete). Il potere di voto dipende da quanti token possiede un utente.

Passo 2: Selezione dei delegates
I delegates vengono scelti in base ai risultati delle votazioni e hanno il compito di convalidare le transazioni e aggiungere nuovi blocchi. I delegates selezionati funzionano come una sorta di parlamento della blockchain.

Passo 3: Aggiunta dei blocchi
L’aggiunta dei blocchi alla blockchain avviene a turno. I delegates si alternano nella validazione delle transazioni e nella produzione dei nuovi blocchi. L’ordine di produzione è regolarmente ruotato in base a un programma predefinito.

Passo 4: Ricompense e responsabilità
I delegates guadagnano ricompense per il loro lavoro sotto forma di commissioni di transazione e/o nuovi token. Possono decidere di condividerle con i loro votanti. Gli elettori possono anche cambiare voto se un delegate si comporta male.

Byzantine Fault Tolerance

Oltre al processo dei delegates, alcune reti DPoS utilizzano la Byzantine Fault Tolerance (BFT) come livello di consenso aggiuntivo. Questo sistema richiede che i delegates votino tra loro sulla validità dei nuovi blocchi. In questo modo si riduce il Byzantine Generals Problem, rendendo più difficile per i delegates malevoli manipolare la rete. Aggiunge quindi un ulteriore livello di sicurezza.

Qual è la differenza tra Delegated Proof-of-Stake e il Proof-of-Stake tradizionale?

Il Delegated Proof-of-Stake (DPoS) è simile al Proof-of-Stake (PoS) tradizionale in quanto utilizza token per selezionare i validatori, ma la differenza principale sta nel modo in cui avviene la selezione.

Nel PoS tradizionale, i validatori sono scelti automaticamente in base al numero di token messi in staking (stake). Più token possiedi e blocchi, più possibilità hai di validare transazioni e guadagnare ricompense. Questo promuove la decentralizzazione ma può portare a una maggiore lentezza e costi più alti, specialmente nelle reti congestionate.

Nel DPoS, i detentori di token votano per un piccolo gruppo di delegates che validano i blocchi per conto della comunità. Questo approccio aumenta la velocità e la scalabilità delle transazioni perché solo un numero limitato di partecipanti è attivo nel processo di consenso.

Il PoS punta sulla partecipazione diretta tramite staking, mentre il DPoS enfatizza l’efficienza tramite voto e delega. Entrambi bilanciano in modo diverso prestazioni, sicurezza e decentralizzazione.

Quali blockchain usano il Delegated Proof-of-Stake?

Dalla sua introduzione, diversi grandi progetti blockchain hanno adottato il DPoS. Ecco i più noti:

EOS

EOS è una delle blockchain DPoS più famose. Usa 21 produttori di blocchi attivi che generano un nuovo blocco ogni 0,5 secondi. EOS è nota per l’alta velocità e i costi bassi, ed è progettata per le dApps decentralizzate su larga scala.

TRON

TRON utilizza 27 “Super Representatives” eletti dalla comunità. TRON si concentra principalmente sull’industria dell’intrattenimento e permette transazioni veloci ed economiche per i creatori di contenuti.

BitShares

BitShares è stato il primo progetto a implementare il DPoS, puntando principalmente ai mercati finanziari e agli exchange decentralizzati. Il suo nuovo meccanismo DPoS ha dimostrato la potenza nelle transazioni complesse e in tempo reale.

Quali sono i vantaggi del Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

• Alta velocità di transazione
  Il DPoS è progettato per eseguire transazioni velocemente. Con un piccolo gruppo di delegates, le transazioni possono essere convalidate in pochi secondi.

• Basso consumo energetico
  Rispetto al Proof-of-Work, il DPoS è molto più efficiente dal punto di vista energetico ed ecologico. I partecipanti non devono risolvere complessi enigmi cryptographic.

• Orientato alla comunità
  Sulla rete DPoS, i detentori di token hanno voce in capitolo su chi governa la rete. Questo spesso rende le blockchain DPoS più community-driven rispetto ad altri sistemi di consenso.

• Costi più bassi
  Grazie all’efficienza dei sistemi DPoS, le commissioni di rete e di transazione sono di solito molto più basse.

• Equo e trasparente
  I delegates vengono regolarmente sostituiti se non svolgono bene il loro ruolo, mantenendo il sistema equo e trasparente.

Quali sono gli svantaggi del Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

• Rischio di centralizzazione e collusione
  Con un numero limitato di delegates, c’è il rischio che un piccolo gruppo ottenga troppo controllo sulla rete. Questo può succedere se grandi detentori di token collaborano per influenzare il voto. I delegates potrebbero anche accordarsi tra loro o essere influenzati da ricompense.

• Dipendenza dagli utenti attivi
  Come in altri sistemi delegati, il DPoS richiede una comunità attiva per sostituire i delegates inattivi o inefficaci.

• Distribuzione del voto non equa
  Gli utenti con grandi quantità di token hanno più potere di voto e influenza. Questo può permettere ai più ricchi di dominare la rete.

In conclusione

Il Delegated Proof-of-Stake (DPoS) è un modo innovativo ed efficiente per raggiungere il consenso nelle reti blockchain. Combina velocità, scalabilità e basso consumo energetico con un modello di voto democratico. Tuttavia, non è privo di rischi: centralizzazione e concentrazione di potere restano problematiche. Nonostante ciò, per le blockchain che cercano alte prestazioni e un forte coinvolgimento della comunità, il DPoS rappresenta un’alternativa potente.