Wat is Delegated Proof-of-Stake (DPoS) en hoe werkt het?

Wat is Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

Delegated Proof-of-Stake (DPoS) is een consensus mechanisme dat in de blockchain technologie gebruikt wordt om te bepalen wie transacties mag valideren en nieuwe blokken aan de blockchain mag toevoegen. DPoS is ontwikkeld als een alternatief op de traditionele Proof-of-Work (PoW) en Proof-of-Stake (PoS), omdat PoW veel energie verbruikt en PoS blockchains mogelijk een hoog machtsconcentratie kunnen hebben.

Delegated Proof-of-Stake is in 2013 geïntroduceerd door Daniel Larimer in het BitShares project. Sindsdien is het door meerdere netwerken gebruikt vanwege de efficiëntie, schaalbaarheid en lage energiekosten.

Het Delegated Proof-of-Stake consensus algoritme is uniek doordat het democratische besluitvorming combineert met hoge prestaties, waarbij gebruikers of tokenhouders hun stemrecht gebruiken om vertegenwoordigers te kiezen. Deze vertegenwoordigers worden delegates of getuigen genoemd en zij zijn vervolgens verantwoordelijk om nieuwe blokken toe te voegen aan de blockchain.

Korte samenvatting

• Delegated Proof-of-Stake (DPoS) is een energiezuinig consensusmechanisme dat is ontwikkeld als alternatief voor Proof-of-Work en Proof-of-Stake.
• Gebruikers stemmen op een beperkte groep afgevaardigden (delegates) die verantwoordelijk zijn voor het valideren van transacties en het aanmaken van nieuwe blokken.
• De stemkracht van gebruikers is afhankelijk van het aantal tokens dat zij bezitten, wat invloed geeft op het netwerkbeheer.
• Delegates worden beloond voor hun werk en kunnen die beloningen delen met stemmers, wat voor extra betrokkenheid zorgt.
• Sommige DPoS-netwerken gebruiken Byzantine Fault Tolerance (BFT) voor extra veiligheid tegen kwaadwillende deelnemers.
• Bekende blockchainprojecten die DPoS gebruiken zijn onder andere EOS, TRON en BitShares.

Hoe werkt Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

Delegated Proof-of-Stake werkt als een soort representatieve democratie, waarbij tokenhouders niet alleen waarde geven, maar ook stemkracht. Elke tokenhouder kan namelijk stemmen op een aantal afgevaardigden, die op hun beurt transacties valideren en nieuwe blokken toevoegen aan de blockchain. We leggen stap voor stap uit hoe dit werkt:

Stap 1: Stemmen voor delegates
Tokenhouders van het netwerk stemmen op een bepaald aantal delegates (meestal 21 tot 101, afhankelijk van het netwerk). De stemkracht hangt af van de hoeveelheid tokens dat een gebruiker bezit.

Stap 2: Selectie van delegates
Uiteindelijk worden de delegates bepaald aan de hand van de stemmingen en zij worden aangesteld om transacties te valideren en nieuwe blokken toe te voegen. De geselecteerde delegates worden op dat moment gezien als een soort parlement van de blockchain.

Stap 3: Blokken toevoegen
Het toevoegen van de blokken aan de blockchain wordt niet zomaar gedaan, zo hebben de delegates om de beurt de verantwoordelijkheid om transacties te valideren en nieuwe blokken aan te maken. De volgorde waarin delegates blokken mogen produceren, wordt regelmatig opnieuw bepaald via een vooraf opgesteld schema.

Stap 4: Beloningen en verantwoording
De delegates ontvangen beloningen voor hun werk in de vorm van transactiekosten en/of nieuwe tokens. Zij kunnen er voor kiezen om deze te delen met hun stemmers. Daarnaast kunnen stemmers er voor kiezen om na dit proces hun stem te gebruiken op een andere kandidaat, bijvoorbeeld als deze slecht gedrag vertoond.

Byzantine fault tolerance

Naast het delegates proces, maken sommige DPoS-netwerken gebruik van het Byzantine Fault Tolerance (BFT) als een soort extra consensuslaag. Dit is een systeem waarbij delegates ook onderling moeten stemmen over de geldigheid van nieuwe blokken. Hiermee wordt het Byzantine Generals Problem tegengegaan, waardoor het voor kwaadwillende delegates moeilijker wordt om het netwerk te manipuleren. Dit zorgt voor een hogere mate van veiligheid.

Wat is het verschil tussen Delegated Proof-of-Stake en het traditionele Proof-of-Stake?

Delegated Proof-of-Stake (DPoS) lijkt veel op traditioneel Proof-of-Stake (PoS) doordat het tokens gebruikt om validators te selecteren, maar het grote verschil is de manier waarop dit gebeurt.

Bij traditioneel PoS worden validators automatisch gekozen op basis van het aantal tokens dat zij inzetten (staken). Hoe meer tokens je bezit en vastzet, hoe groter de kans dat je transacties mag valideren en beloningen ontvangt. Dit systeem bevordert decentralisatie, maar kan leiden tot trage verwerking en hogere kosten, zeker bij drukke netwerken.

Bij DPoS stemmen tokenhouders op een kleine groep delegates die vervolgens namens de gemeenschap blokken valideren. Deze aanpak zorgt voor hogere transactiesnelheid en schaalbaarheid, doordat slechts een beperkt aantal deelnemers actief is in het consensusproces.

PoS richt zich dus op directe deelname via inzet van tokens, terwijl DPoS inzet op efficiëntie via stemrecht en delegates. Beide systemen hebben hun eigen balans tussen prestaties, veiligheid en decentralisatie.

Welke blockchains gebruiken Delegated Proof-of-Stake?

Sinds de introductie van DPoS zijn er verschillende grote blockchainprojecten die dit consensus mechanisme hebben toegepast. We benoemen de bekendste voorbeelden:

EOS

EOS is een van de bekendste DPoS-blockchains. Het gebruikt 21 actieve blockproducers die elke 0,5 seconde een nieuw blok genereren. EOS staat bekend om zijn hoge snelheid en lage kosten, en is ontworpen voor grootschalige decentrale applicaties (dApps).

TRON

TRON gebruikt 27 "Super Representatives" die door de gemeenschap gekozen worden. TRON is vooral gericht op de entertainmentindustrie, waarbij het snelle en goedkope transacties mogelijk maakt voor contentcreators.

BitShares

BitShares was het eerste project dat DPoS toepaste, waarbij het vooral gericht is op financiële markten en decentrale beurzen. Met het nieuwe DPoS-mechanisme liet het de kracht voor real-time en complexe transacties zien.

Wat zijn de voordelen van Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

Delegated Proof-of-Stake (DPoS) kent vele voordelen die we op een rij hebben gezet:

• Hoge transactiesnelheid
  DPoS is ontworpen om snelle transacties uit te voeren. Doordat er maar een kleine groep delegates is die blokken produceert, kunnen transacties binnen enkele seconden gevalideerd worden.

• Laag energieverbruik
  Vergeleken met consensus mechanisme Proof-of-Work is Delegated Proof-of-Stake (DPoS) veel energie-efficiënter en millieuvriendelijker. Dit komt doordat DPoS-deelnemers geen zware cryptografische puzzels hoeven op te lossen.

• Gemeenschapsgericht
  Op het DPoS-netwerk hebben tokenhouders inspraak over wie het netwerk beheert. Hierdoor zijn de DPoS blockchains vaak meer gemeenschapsgericht dan andere consensusmechanismen.

• Lagere kosten
  Door de efficëntie van DPoS systemen zijn de netwerk- en transactiekosten van deze blockchains veel lager dan andere blockchains.

• Eerlijk en transparant
  Delegates worden regelmatig vervangen als ze hun taken binnen het blockchain-ecosysteem niet goed uitvoeren, wat het systeem eerlijk en transparant houdt.

Wat zijn de nadelen van Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

Naast de vele voordelen heeft Delegated Proof-of-Stake ook sommige nadelen waar je rekening mee moet houden:

• Risico op centralisatie en samenspanning
  Doordat er maar een beperkt aantal delegates zullen zijn, is er een kans dat een kleine groep te veel controle krijgt over het netwerk. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren wanneer grote tokenhouders samenwerken om zo de stemmingen te beïnvloeden. Daarnaast kunnen delegates ook onderling afspraken maken of zich laten beïnvloeden door beloningen.

• Afhankelijkheid van actieve gebruikers
  Zoals bij andere systemen met delegatie, vereist DPoS een actieve gemeenschap om slechte of inactieve delegates te vervangen.

• Geen eerlijke stemverdeling
  Doordat gebruikers met veel tokens meer stemkracht hebben, kunnen zij meer invloed uitoefenen. Hierdoor kunnen de rijkste deelnemers het netwerk domineren.

Conclusie

Delegated Proof-of-Stake (DPoS) is een innovatieve en efficiënte manier om consensus te bereiken binnen blockchainnetwerken. Het combineert snelheid, schaalbaarheid en lage energiekosten met een democratisch stemmodel. Toch is het systeem niet zonder risico’s: centralisatie en machtsconcentratie blijven aandachtspunten. Voor blockchains die hoge prestaties en actieve gemeenschapsbetrokkenheid zoeken, biedt DPoS echter een krachtig alternatief.