O que é Delegated Proof-of-Stake (DPoS) e como funciona?

O que é Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

Delegated Proof-of-Stake (DPoS) é um mecanismo de consenso utilizado na tecnologia blockchain para determinar quem pode validar transações e adicionar novos blocos à blockchain. O DPoS foi desenvolvido como uma alternativa ao Proof-of-Work (PoW) e ao Proof-of-Stake (PoS), uma vez que o PoW consome muita energia e o PoS pode levar a uma elevada concentração de poder.

Delegated Proof-of-Stake foi introduzido em 2013 por Daniel Larimer no projeto BitShares. Desde então, tem sido adotado por diversas redes devido à sua eficiência, escalabilidade e baixo custo energético.

O algoritmo de consenso DPoS é único por combinar um modelo de decisão democrática com elevado desempenho, no qual os usuários ou detentores de tokens utilizam seus direitos de voto para eleger representantes. Esses representantes são chamados de delegados ou testemunhas, e são responsáveis por adicionar novos blocos à blockchain.

Pontos principais

• Delegated Proof-of-Stake (DPoS) é um mecanismo de consenso energeticamente eficiente, desenvolvido como alternativa ao Proof-of-Work e ao Proof-of-Stake.
• Os usuários votam em um grupo limitado de delegados responsáveis por validar transações e criar novos blocos.
• O poder de voto depende da quantidade de tokens detida, o que influencia a governança da rede.
• Os delegados são recompensados por seu trabalho e podem compartilhar essas recompensas com os eleitores, incentivando a participação.
• Algumas redes DPoS utilizam Byzantine Fault Tolerance (BFT) para maior segurança contra participantes mal-intencionados.
• Projetos blockchain conhecidos que utilizam DPoS incluem EOS, TRON e BitShares.

Como funciona o Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

Delegated Proof-of-Stake funciona como uma espécie de democracia representativa, na qual os detentores de tokens possuem não apenas valor econômico, mas também poder de voto. Cada titular de tokens pode votar em vários delegados, que por sua vez validam transações e adicionam novos blocos à blockchain. Veja como funciona o processo:

Etapa 1: Votação nos delegados
Os detentores de tokens votam em um determinado número de delegados (geralmente entre 21 e 101, dependendo da rede). O poder de voto depende da quantidade de tokens possuída por cada usuário.

Etapa 2: Seleção dos delegados
Os delegados são escolhidos com base nos votos recebidos e recebem a responsabilidade de validar transações e criar novos blocos. Esses delegados funcionam como um tipo de parlamento da blockchain.

Etapa 3: Adição de blocos
A adição de blocos à blockchain é feita por turnos. Os delegados validam transações e produzem novos blocos segundo uma ordem pré-estabelecida, que é periodicamente atualizada.

Etapa 4: Recompensas e prestação de contas
Os delegados recebem recompensas por seu trabalho, na forma de taxas de transação e/ou novos tokens. Eles podem optar por compartilhar essas recompensas com seus eleitores. Além disso, os eleitores podem redirecionar seus votos para outro candidato, caso um delegado apresente má conduta.

Byzantine Fault Tolerance

Além do processo de delegação, algumas redes DPoS utilizam o modelo Byzantine Fault Tolerance (BFT) como uma camada adicional de consenso. Nesse sistema, os delegados também votam entre si sobre a validade dos novos blocos. Isso ajuda a combater o Problema dos Generais Bizantinos, dificultando a manipulação da rede por delegados maliciosos. O resultado é uma maior segurança.

Qual é a diferença entre o Delegated Proof-of-Stake e o Proof-of-Stake tradicional?

Delegated Proof-of-Stake (DPoS) é semelhante ao Proof-of-Stake (PoS) tradicional, pois ambos utilizam tokens para selecionar validadores. No entanto, a diferença principal está na forma como essa seleção ocorre.

No PoS tradicional, os validadores são escolhidos automaticamente com base na quantidade de tokens em staking. Quanto mais tokens forem bloqueados, maiores são as chances de validar transações e receber recompensas. Este sistema favorece a descentralização, mas pode resultar em processamento mais lento e custos mais altos, especialmente em redes congestionadas.

No DPoS, os detentores de tokens votam em um grupo reduzido de delegados que validam blocos em nome da comunidade. Essa abordagem permite maior velocidade de transação e escalabilidade, uma vez que apenas um número limitado de participantes está ativo no processo de consenso.

O PoS foca na participação direta via staking, enquanto o DPoS busca eficiência através do voto e da delegação. Ambos os sistemas oferecem diferentes equilíbrios entre desempenho, segurança e descentralização.

Quais blockchains utilizam Delegated Proof-of-Stake?

Desde a sua criação, várias blockchains importantes adotaram o DPoS como mecanismo de consenso. Veja os exemplos mais relevantes:

EOS

EOS é uma das blockchains com DPoS mais conhecidas. Utiliza 21 produtores de blocos ativos que geram um novo bloco a cada 0,5 segundo. EOS é reconhecida por sua alta velocidade e baixos custos, sendo projetada para aplicações descentralizadas (dApps) em larga escala.

TRON

TRON utiliza 27 “Super Representantes” escolhidos pela comunidade. A rede é focada principalmente na indústria de entretenimento, facilitando transações rápidas e acessíveis para criadores de conteúdo.

BitShares

BitShares foi o primeiro projeto a implementar o DPoS, com foco em mercados financeiros e bolsas descentralizadas. Com o novo mecanismo, demonstrou a capacidade para lidar com transações complexas em tempo real.

Quais são as vantagens do Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

Delegated Proof-of-Stake (DPoS) apresenta diversas vantagens importantes. Veja a seguir:

• Alta velocidade de transações
  O DPoS foi desenvolvido para realizar transações de forma rápida. Como apenas um pequeno grupo de delegados produz blocos, as validações ocorrem em poucos segundos.

• Baixo consumo de energia
  Comparado ao Proof-of-Work, o DPoS é muito mais eficiente energeticamente e ambientalmente sustentável, pois não requer a resolução de quebra-cabeças criptográficos complexos.

• Foco comunitário
  Os detentores de tokens têm poder de decisão sobre quem administra a rede. Isso torna as blockchains DPoS geralmente mais orientadas para a comunidade.

• Custos reduzidos
  Devido à eficiência dos sistemas DPoS, as taxas de rede e de transação são consideravelmente menores do que em outras blockchains.

• Justiça e transparência
  Os delegados são substituídos com regularidade caso não desempenhem adequadamente suas funções, o que garante um sistema justo e transparente.

Quais são as desvantagens do Delegated Proof-of-Stake (DPoS)?

Apesar das muitas vantagens, o DPoS também apresenta alguns riscos e desvantagens a considerar:

• Risco de centralização e conluio
  Como o número de delegados é limitado, existe o risco de que poucos participantes assumam o controle da rede. Isso pode ocorrer, por exemplo, se grandes detentores de tokens se unirem para influenciar as votações. Além disso, os delegados podem fazer acordos entre si ou serem corrompidos por recompensas.

• Dependência de usuários ativos
  Assim como outros sistemas de delegação, o DPoS exige uma comunidade ativa para substituir delegados ineficazes ou ausentes.

• Distribuição desigual de votos
  Usuários com grandes quantidades de tokens possuem mais poder de voto, o que pode permitir que os participantes mais ricos dominem a rede.

Considerações finais

Delegated Proof-of-Stake (DPoS) é uma forma inovadora e eficiente de alcançar consenso em redes blockchain. Ele combina velocidade, escalabilidade e baixo consumo de energia com um modelo democrático de votação. No entanto, o sistema não está isento de riscos: centralização e concentração de poder continuam sendo pontos de atenção. Para blockchains que buscam alto desempenho e envolvimento ativo da comunidade, o DPoS representa uma alternativa poderosa.