松並  大輝

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1643092980

プルーフオブステークの種類:LPoS、PPoS、HPoS、PoV

この記事では、プルーフオブステークの種類を確認します:LPoS、PPoS、HPoS、ブロックチェーンのPoV 

プルーフオブステークコンセンサスメカニズムにはいくつかのバリエーションがあり、それぞれが効果的でリソース効率の高いネットワークガバナンスを実現するための独自のソリューションを備えています。

プルーフオブステーク(PoS)コンセンサスメカニズムは、従来のプルーフオブワークプロトコル(PoW)に固有の非効率性に対処するために設計されました。PoSブロックチェーンは、暗号マイニングに依存する代わりに、プラットフォームトークンのステークに基づいて選択されたノードを使用して、トランザクションを検証および記録します。新しいブロックチェーンプロジェクトの大部分は、PoWの反復よりもはるかにスケーラブルで柔軟性があり、環境に優しいため、何らかの形式のPoSコンセンサスメカニズムを使用しています。

コンテンツ

  • プルーフオブステーク:プルーフオブワークからの逸脱
  • 「オリジナルの」プルーフオブステークコンセンサスメカニズム
  • 委任されたプルーフオブステーク
  • リースされたプルーフオブステーク
  • 純粋なプルーフオブステーク
  • 重要性の証明
  • リキッドプルーフオブステーク
  • 検証の証明
  • ハイブリッドプルーフオブステーク
  • コンセンサスメカニズムの変更は唯一の定数です

プルーフオブステーク:プルーフオブワークからの逸脱

ブロックチェーンネットワークの基本的な要素は、発生したトランザクションの記録を確認するときに、分散ネットワーク全体でコンセンサスを達成する方法です。ビットコイン(およびそれに続く多くのブロックチェーンネットワーク)は、プルーフオブワーク(PoW)コンセンサスメカニズムと呼ばれるものを使用します。プルーフオブワークアーキテクチャ内では、マイナーと呼ばれるハードウェアオペレーターが、ネットワークトランザクションの検証に向けてコンピューティング能力を提供し、そのために暗号で報酬を受け取ります。この暗号マイニングのプロセスは、PoWプロトコルでのトランザクションの実行と記録を促進するものです。

ただし、PoWネットワークの急増により、新しいブロックを正常にマイニングする可能性を高めるために、ますます高度な機器を必要とするマイナー間のハードウェア軍拡競争が発生しています。この統合により、ブロックチェーンネットワークのインフラストラクチャのセキュリティと分散化が妨げられます。さらに、暗号マイニングに依存するブロックチェーンネットワークは、厳格なスケーラビリティの制限に苦しんでおり、エネルギー効率が悪いためにますます攻撃を受けています。

ビットコインに続くほとんどの次世代ブロックチェーンネットワークは、プルーフオブステーク(PoS)モデルを使用した新しいコンセンサスメカニズムをますます採用しています。2011年に最初に提案されたPoSコンセンサスメカニズムは、ネットワークコンセンサスを達成するプロセスの再考を表しています。これは、従来のPoWトランザクション検証プロセスに固有の非効率性と制限に対処するために設計されたものです。

「オリジナルの」プルーフオブステークコンセンサスメカニズム

プルーフオブステークは、エネルギーを大量に消費するハードウェアマイニングを使用してトランザクションを検証するのではなく、今後のイーサリアム2.0ネットワークアップグレードのアーキテクチャに反映されているように、ネットワークデバイスまたはノードに依存して、トランザクションを検証および記録し、暗号報酬を獲得します。トランザクションを検証する権利を獲得するためにデータをハッシュする代わりに、ノードベースの検証は主に計算のランダム性によって指定され、ノードがステーキングと呼ばれるものを通じてネットワークにコミットした金融担保の量によって重み付けされます。

誰でもネットワークにトークンを賭けることができ、プロセスを管理するステーキングプールにトークンを寄付することもできます。PoSアルゴリズムは、いくつかの方法を使用して、トランザクションを検証するノードを選択します。

賭け金のサイズ:賭けられるトークンが多いほど、検証のために選択される可能性が高くなります。

賭けられたトークンの年齢:トークンが使用されていない時間が長いほど、検証するために選択される可能性が高くなります(ブロックの検証に賭け金が使用されると、その年齢はゼロにリセットされます)。

ランダムな選択:PoSバリデーターの選択プロセスは、より大きなトークンホルダーを優先して傾斜していますが、このメカニズムには、集中化を回避するためにある程度のランダム性が組み込まれています。 

この疑似ランダム選択プロセスは、計算能力ではなく主にパッシブ暗号預金に基づいているため、PoSは、マイニングハードウェアが互いに競合して無限にエネルギーを消費する必要があるPoWシステムよりもはるかにリソース効率が高くなります。PoSは、強力なマイニング機器の必要性を排除することにより、ネットワークの検証プロセスに参加するための参入障壁も取り除きます。このアクセスの基準が低くなると、ノードがより広く分散されて分散化が進み、セキュリティが向上します。 

プルーフオブステークは、PoWプロトコルに固有の問題の多くを軽減する一般的なコンセンサスメカニズムですが、批評家は、PoSプロトコルは大規模なトークン所有者を支持し、バリデーターとして報酬を受け取るたびに金持ちが豊かになると主張しています。これは正当な批判ですが、ネットワークへの損害や混乱は自分のトークンの価値に悪影響を及ぼし、ネットワークのセキュリティをさらに強化するため、トップトークン所有者は検証者として正直に行動する金銭的インセンティブを持っています。 

ほとんどの元のPoSネットワークは、ネットワークバリデーターになるために最小限のステーキング量を必要とします。ただし、多くのブロックチェーンプロジェクトは、最適な分散化と公平性を維持するために、他のユーザーに損害を与える大きなトークン所有者を支持するリスクを軽減することを目的としています。このバリデーター選択プロセスを改善し、ネットワーク効率を向上させることを目的とした、PoSコンセンサスメカニズムの複数のバリエーションが開発されました。

委任されたプルーフオブステーク

Delegated Proof-of-Stake(DPoS)アーキテクチャでは、ネットワーク参加者は、新しいブロックの作成を、多くの場合「証人」としても知られる一定数の委任者に委任する権利があります。ユーザーは、プラットフォームの暗号ウォレットにロックされたトークンの量によって投票が重み付けされる民主的な投票メカニズムを介して、どのデリゲートが新しいブロックを検証するかを決定します。この投票プロセスは継続的であり、ユーザーはいつでも効果のないデリゲートを別のバリデーターに置き換えることができます。これは、投票者/利害関係者の支持を受け続けるために、代表者は正直かつ効果的に行動しなければならないことを意味します。承認された代理人は、ブロックの制作権を自分たちの間で均等に分割します。代表者を支援することと引き換えに、利害関係者はその代表者のブロック生産報酬の一部を受け取ります その代表者に賭けられたトークンの保有に比例して。

このステーク加重投票および委任プロセスにより、DPoSのブロック作成プロセスは従来のPoSプロトコルよりも民主的であり、DPoS投票プロセスに参加するためのしきい値は非常に低いため、DPoSは最も平等主義的な方法の1つであると広く考えられています。分散型ネットワークでコンセンサスを達成します。

さらに、バリデーターの小さなグループは、ネットワーク全体のコンセンサスを必要とするシステムよりも迅速にコンセンサスに到達できるため、DPoSシステムは、他の多くのコンセンサスプロトコルよりも迅速にブロックを生成し、1秒あたりのトランザクション数を増やすことができます。とはいえ、DPoSプロトコルは、新しいブロックを作成するアクティブなデリゲートの数に厳しい制限を設定しているため(通常は20〜100)、この構造でもある程度の集中化が実現します。

従来のPoSプロトコルは疑似ランダムですが、大きなトークンホルダーを優先して重み付けされていますが、DPoSを使用すると、すべてのトークンホルダーがネットワークの決定に影響を与える役割を果たすことができます。その結果、DPoSは現在PoSの最も広く採用されているバリアントです。EOSIOTRONを含むいくつかの主要なプロジェクトはDPoSを使用しています。

リースされたプルーフオブステーク

Leased Proof-of-Stake(LPoS)は、特にWavesブロックチェーンで使用されるコンセンサスメカニズムであり、ユーザーはネットワークブロックプロデューサーとして機能することを目的としたノードに暗号トークンをリースします。ノードが賭けたトークンが多いほど、次のブロックを生成して対応する報酬を受け取るためにノードが選択される可能性が高くなり、トークンの所有者はいつでもリースをキャンセルする権利があります。その結果、従来のPoSシステムのブロック作成プロセスに参加する資格がない小規模なトークン所有者は、資産をプールして、ネットワークの取引手数料の一部を受け取る可能性を高めることができます。一部のノードはより多くの報酬を分配する可能性があるため、ユーザーは自分の投資戦略に最適なノードを探すために買い物をすることができます。

LPoSプロトコルは、オンチェーントランザクションを検証できるフルノードの実行に関連する高度な技術要件を持つネットワークに最適に適用されます。このコンセンサスメカニズムは、透過的で持続的に自己奉仕的な方法で最も効率的なバリデーターをサポートするように小規模なユーザーにインセンティブを与えることにより、最高のパフォーマンスを発揮するノードに報酬を与えます。 

正味の効果という点では、このコンセンサスメカニズムはDPoSとかなり似ています。ただし、DPoSバリデーターは、他のネットワーク参加者のトップステーク加重投票によって選択されますが、LPoSネットワーク内のトークン所有者は、ブロック生成プロセス自体に参加するためにトークンを直接借りたり貸したりできます。

純粋なプルーフオブステーク

Pure Proof of Stake(PPoS)は、ユーザーフレンドリーな分散型アプリケーション(dApp)開発に焦点を当てたパブリックブロックチェーンプロジェクトであるAlgorandによって使用される高度に民主化された形式のPoSです。他の多くの形式のPoSとは異なり、PPoSコンセンサスメカニズムには、悪意のあるノードのアクティビティや重複ブロック検証などの潜在的なセキュリティ障害を防ぐための制裁メカニズムが組み込まれていません。代わりに、PPoSは、ネットワークに参加してセキュリティを確保するための低い最小ステーキング要件を提供します。これにより、関心のあるすべてのユーザーに門戸が開かれます。これにより、不正な攻撃者がネットワークを妨害またはハイジャックすることは経済的に自己破壊的であるシステムが作成されます。

Algorandネットワークでは、ネットワークステーキングプロセスに参加するために必要なALGOトークンは1つだけです。対照的に、Ethereum 2.0は、32イーサリアム(ETH)の最小ステークを必要とします。これは、ユーザーの参入障壁をはるかに高くする量です。Algorandネットワークユーザーは、新しいブロックを提案して提案に投票するためにランダムかつ秘密裏に選択される可能性があり、特定のユーザーが選択される可能性、およびその提案と投票の重みは、そのユーザーの賭け金に比例します。PPoSシステムは、ネットワークのノードの3分の2が正直に動作している限り正常に動作します。また、PPoSに関連する低い最小ステーキング要件は、一部のシナリオでネットワークセキュリティを損なう可能性がありますが、このプロトコルはこれまでAlgorandに役立ちました。

重要性の証明

従来のPoSコンセンサスメカニズムは、ノードの比例ガバナンス機能を決定するときにノードが付与した資本の量のみを考慮しますが、重要性の証明(PoI)メカニズムは、各ノードのチェーン上の影響のそれぞれのレベルを評価するときに追加の要素を組み込みます。PoIはPoSの反復であり、資本要件だけに焦点を合わせるのではなく、ユーザーの貢献を評価するためのより包括的なアプローチを取るよう努めています。PoIは、新経済運動(NEM)プロジェクトによって最初に導入されました。

PoIで使用される正確なスコアリング基準はさまざまですが、これらのコンセンサスメカニズムの多くは、ネットワーククラスタリングとページランク付けで使用されるアルゴリズムから機能を借用しています。一般的な要因には、ノードが設定された期間に参加した転送の数や、アクティビティのクラスターを介してさまざまなノードが相互にリンクされている度合いが含まれます。

上位のトークン保有者はネットワーク上で絶対的な力を行使しないため、PoIは過剰な富の集中のリスクを軽減するのに役立ちます。各ノードの重要度スコアは動的であり、ネットワークアクティビティに基づいているため、ユーザーはスコアを維持するために両方のフォークされたネットワークでアクティブな状態を維持するためにリソースを消費する必要があるため、このコンセンサスメカニズムはブロックチェーンフォークを推奨しません。 

リキッドプルーフオブステーク

Liquid Proof-of-Stake(LPoS)を使用すると、トークン所有者は、トークンの所有権を放棄することなく、検証権を他のユーザーに貸与できます。これはDPoSに似ているように聞こえるかもしれませんが、LPoSネットワークのトークン所有者は、トークン化された検証権限を他のユーザーに委任するか、独自のトークンを賭けるかについて独自の選択を行います。さらに、LPoSのアクティブなバリデーターノードの数は動的であり、DPoSの固定バリデーター数とは異なります。たとえば、LPoSを利用するTezosは、ほとんどのDPoSネットワークで許可されている数十個のバリデーターではなく最大80,000個のバリデーターを技術的にサポートでき、Tezosのブロック作成プロセスには選挙が含まれません。

その結果、LPoSネットワーク内のユーザーは、ネットワークへの参加に関して高度な柔軟性を備えています。たとえば、大規模なトークン所有者は、外部の承認を必要とせずに自分の資金を賭けることでブロック検証者になることができ、ブロック自体を検証するリソースを持たない小規模な所有者は、大規模な所有者をサポートしたり、集まって効果的な連立を形成したりできます。同時に、LPoS検証権は非常に流動的であり、簡単に再配置できるため、この設定は、多数派の連立政権がネットワーク全体を乗っ取るリスクを軽減するのに役立ちます。

検証の証明

Proof-of-Validation(PoV)は、ステークされたバリデーターノードを介してコンセンサスを達成するために機能する独自のPoSコンセンサスメカニズムです。通常、PoVシステム内の各ノードは、ブロックチェーン上に作成されたブロック内のトランザクションシーケンスの完全なコピー、ユーザーの公開鍵で識別できるすべてのユーザーアカウントのコピー、およびノー​​ドが所有する暗号トークンを保持します。そこから、ユーザーはバリデーターノード内にコインを賭けることができ、各バリデーター内に賭けられたトークンの数によって、特定のバリデーターが所有する投票数が決まります。

ネットワークの総投票力の少なくとも3分の2を備えたバリデーターのセットが、そのブロックへのコミット投票を送信すると、新しいブロックが確認されます。ただし、これは、ネットワークの合計ノードの3分の1以下が危険にさらされた場合にのみ正常を維持できるという意味で、PoVプロトコルがビザンチンフォールトトレラントである可能性があることも意味します。CosmosネットワークのTendermintコンセンサスアルゴリズムは、PoVプロトコルの一種です。

ハイブリッドプルーフオブステーク

ほとんどのPoSプロトコルはPoWからの意図的な逸脱ですが、一部のハイブリッドコンセンサスメカニズムは、PoWモデルとPoSモデルの両方の要素を使用してオンチェーン操作を強化します。ほとんどの場合、これらのハイブリッドコンセンサスメカニズム(HPoS)は、PoWマイナーがトランザクションを収容する新しいブロックを生成することに依存し、PoSバリデーターは、ブロックを確認してブロックチェーンの元帳に記録するかどうかを投票します。

HPoSプロトコルは、ネットワークのネイティブコインの価格を安定させるのに役立ち、PoS参加者が新しいブロックに投票したり、ネットワークのコンセンサスロールを変更したりできるようにすることで、鉱夫がハッシュパワーの独占を達成する可能性が低くなります。したがって、ハッシュ能力と利害関係者の投票を組み合わせることにより、HPoSプロトコルは印象的なレベルのネットワークセキュリティと安定性を実現できます。いくつかの注目すべきプロジェクトは、DashとDecredを含むハイブリッドPoW / PoSコンセンサスメカニズムを採用しており、Ethereumの今後のCasperアップグレードにより、EthereumネットワークがHPoSモデルに移行します。

コンセンサスメカニズムの変更は唯一の定数です

ブロックチェーン開発者が既存のプロトコルを組み合わせて一致させ、オンチェーンガバナンスを合理化する新しい方法を設計するにつれて、コンセンサスメカニズム(PoSベースまたはその他)の数は増え続けます。説明されているプロトコルは、今日実際に行われているプルーフオブステークの広い視野を示していますが、ブロックチェーン空間内では変化が唯一の不変のものです。 

これまでに数百のブロックチェーンプロジェクトが何らかの形のPoSを実装しており、ネットワークの意思決定、スケーラビリティ、およびリソース効率を改善することにより、このコンセンサスメカニズムカテゴリは、ブロックチェーン業界の将来においてますます不可欠な役割を果たすことが期待されます。

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プルーフオブステークの種類:LPoS、PPoS、HPoS、PoV

この記事では、プルーフオブステークの種類を確認します:LPoS、PPoS、HPoS、ブロックチェーンのPoV 

プルーフオブステークコンセンサスメカニズムにはいくつかのバリエーションがあり、それぞれが効果的でリソース効率の高いネットワークガバナンスを実現するための独自のソリューションを備えています。

プルーフオブステーク(PoS)コンセンサスメカニズムは、従来のプルーフオブワークプロトコル(PoW)に固有の非効率性に対処するために設計されました。PoSブロックチェーンは、暗号マイニングに依存する代わりに、プラットフォームトークンのステークに基づいて選択されたノードを使用して、トランザクションを検証および記録します。新しいブロックチェーンプロジェクトの大部分は、PoWの反復よりもはるかにスケーラブルで柔軟性があり、環境に優しいため、何らかの形式のPoSコンセンサスメカニズムを使用しています。

コンテンツ

  • プルーフオブステーク:プルーフオブワークからの逸脱
  • 「オリジナルの」プルーフオブステークコンセンサスメカニズム
  • 委任されたプルーフオブステーク
  • リースされたプルーフオブステーク
  • 純粋なプルーフオブステーク
  • 重要性の証明
  • リキッドプルーフオブステーク
  • 検証の証明
  • ハイブリッドプルーフオブステーク
  • コンセンサスメカニズムの変更は唯一の定数です

プルーフオブステーク:プルーフオブワークからの逸脱

ブロックチェーンネットワークの基本的な要素は、発生したトランザクションの記録を確認するときに、分散ネットワーク全体でコンセンサスを達成する方法です。ビットコイン(およびそれに続く多くのブロックチェーンネットワーク)は、プルーフオブワーク(PoW)コンセンサスメカニズムと呼ばれるものを使用します。プルーフオブワークアーキテクチャ内では、マイナーと呼ばれるハードウェアオペレーターが、ネットワークトランザクションの検証に向けてコンピューティング能力を提供し、そのために暗号で報酬を受け取ります。この暗号マイニングのプロセスは、PoWプロトコルでのトランザクションの実行と記録を促進するものです。

ただし、PoWネットワークの急増により、新しいブロックを正常にマイニングする可能性を高めるために、ますます高度な機器を必要とするマイナー間のハードウェア軍拡競争が発生しています。この統合により、ブロックチェーンネットワークのインフラストラクチャのセキュリティと分散化が妨げられます。さらに、暗号マイニングに依存するブロックチェーンネットワークは、厳格なスケーラビリティの制限に苦しんでおり、エネルギー効率が悪いためにますます攻撃を受けています。

ビットコインに続くほとんどの次世代ブロックチェーンネットワークは、プルーフオブステーク(PoS)モデルを使用した新しいコンセンサスメカニズムをますます採用しています。2011年に最初に提案されたPoSコンセンサスメカニズムは、ネットワークコンセンサスを達成するプロセスの再考を表しています。これは、従来のPoWトランザクション検証プロセスに固有の非効率性と制限に対処するために設計されたものです。

「オリジナルの」プルーフオブステークコンセンサスメカニズム

プルーフオブステークは、エネルギーを大量に消費するハードウェアマイニングを使用してトランザクションを検証するのではなく、今後のイーサリアム2.0ネットワークアップグレードのアーキテクチャに反映されているように、ネットワークデバイスまたはノードに依存して、トランザクションを検証および記録し、暗号報酬を獲得します。トランザクションを検証する権利を獲得するためにデータをハッシュする代わりに、ノードベースの検証は主に計算のランダム性によって指定され、ノードがステーキングと呼ばれるものを通じてネットワークにコミットした金融担保の量によって重み付けされます。

誰でもネットワークにトークンを賭けることができ、プロセスを管理するステーキングプールにトークンを寄付することもできます。PoSアルゴリズムは、いくつかの方法を使用して、トランザクションを検証するノードを選択します。

賭け金のサイズ:賭けられるトークンが多いほど、検証のために選択される可能性が高くなります。

賭けられたトークンの年齢:トークンが使用されていない時間が長いほど、検証するために選択される可能性が高くなります(ブロックの検証に賭け金が使用されると、その年齢はゼロにリセットされます)。

ランダムな選択:PoSバリデーターの選択プロセスは、より大きなトークンホルダーを優先して傾斜していますが、このメカニズムには、集中化を回避するためにある程度のランダム性が組み込まれています。 

この疑似ランダム選択プロセスは、計算能力ではなく主にパッシブ暗号預金に基づいているため、PoSは、マイニングハードウェアが互いに競合して無限にエネルギーを消費する必要があるPoWシステムよりもはるかにリソース効率が高くなります。PoSは、強力なマイニング機器の必要性を排除することにより、ネットワークの検証プロセスに参加するための参入障壁も取り除きます。このアクセスの基準が低くなると、ノードがより広く分散されて分散化が進み、セキュリティが向上します。 

プルーフオブステークは、PoWプロトコルに固有の問題の多くを軽減する一般的なコンセンサスメカニズムですが、批評家は、PoSプロトコルは大規模なトークン所有者を支持し、バリデーターとして報酬を受け取るたびに金持ちが豊かになると主張しています。これは正当な批判ですが、ネットワークへの損害や混乱は自分のトークンの価値に悪影響を及ぼし、ネットワークのセキュリティをさらに強化するため、トップトークン所有者は検証者として正直に行動する金銭的インセンティブを持っています。 

ほとんどの元のPoSネットワークは、ネットワークバリデーターになるために最小限のステーキング量を必要とします。ただし、多くのブロックチェーンプロジェクトは、最適な分散化と公平性を維持するために、他のユーザーに損害を与える大きなトークン所有者を支持するリスクを軽減することを目的としています。このバリデーター選択プロセスを改善し、ネットワーク効率を向上させることを目的とした、PoSコンセンサスメカニズムの複数のバリエーションが開発されました。

委任されたプルーフオブステーク

Delegated Proof-of-Stake(DPoS)アーキテクチャでは、ネットワーク参加者は、新しいブロックの作成を、多くの場合「証人」としても知られる一定数の委任者に委任する権利があります。ユーザーは、プラットフォームの暗号ウォレットにロックされたトークンの量によって投票が重み付けされる民主的な投票メカニズムを介して、どのデリゲートが新しいブロックを検証するかを決定します。この投票プロセスは継続的であり、ユーザーはいつでも効果のないデリゲートを別のバリデーターに置き換えることができます。これは、投票者/利害関係者の支持を受け続けるために、代表者は正直かつ効果的に行動しなければならないことを意味します。承認された代理人は、ブロックの制作権を自分たちの間で均等に分割します。代表者を支援することと引き換えに、利害関係者はその代表者のブロック生産報酬の一部を受け取ります その代表者に賭けられたトークンの保有に比例して。

このステーク加重投票および委任プロセスにより、DPoSのブロック作成プロセスは従来のPoSプロトコルよりも民主的であり、DPoS投票プロセスに参加するためのしきい値は非常に低いため、DPoSは最も平等主義的な方法の1つであると広く考えられています。分散型ネットワークでコンセンサスを達成します。

さらに、バリデーターの小さなグループは、ネットワーク全体のコンセンサスを必要とするシステムよりも迅速にコンセンサスに到達できるため、DPoSシステムは、他の多くのコンセンサスプロトコルよりも迅速にブロックを生成し、1秒あたりのトランザクション数を増やすことができます。とはいえ、DPoSプロトコルは、新しいブロックを作成するアクティブなデリゲートの数に厳しい制限を設定しているため(通常は20〜100)、この構造でもある程度の集中化が実現します。

従来のPoSプロトコルは疑似ランダムですが、大きなトークンホルダーを優先して重み付けされていますが、DPoSを使用すると、すべてのトークンホルダーがネットワークの決定に影響を与える役割を果たすことができます。その結果、DPoSは現在PoSの最も広く採用されているバリアントです。EOSIOTRONを含むいくつかの主要なプロジェクトはDPoSを使用しています。

リースされたプルーフオブステーク

Leased Proof-of-Stake(LPoS)は、特にWavesブロックチェーンで使用されるコンセンサスメカニズムであり、ユーザーはネットワークブロックプロデューサーとして機能することを目的としたノードに暗号トークンをリースします。ノードが賭けたトークンが多いほど、次のブロックを生成して対応する報酬を受け取るためにノードが選択される可能性が高くなり、トークンの所有者はいつでもリースをキャンセルする権利があります。その結果、従来のPoSシステムのブロック作成プロセスに参加する資格がない小規模なトークン所有者は、資産をプールして、ネットワークの取引手数料の一部を受け取る可能性を高めることができます。一部のノードはより多くの報酬を分配する可能性があるため、ユーザーは自分の投資戦略に最適なノードを探すために買い物をすることができます。

LPoSプロトコルは、オンチェーントランザクションを検証できるフルノードの実行に関連する高度な技術要件を持つネットワークに最適に適用されます。このコンセンサスメカニズムは、透過的で持続的に自己奉仕的な方法で最も効率的なバリデーターをサポートするように小規模なユーザーにインセンティブを与えることにより、最高のパフォーマンスを発揮するノードに報酬を与えます。 

正味の効果という点では、このコンセンサスメカニズムはDPoSとかなり似ています。ただし、DPoSバリデーターは、他のネットワーク参加者のトップステーク加重投票によって選択されますが、LPoSネットワーク内のトークン所有者は、ブロック生成プロセス自体に参加するためにトークンを直接借りたり貸したりできます。

純粋なプルーフオブステーク

Pure Proof of Stake(PPoS)は、ユーザーフレンドリーな分散型アプリケーション(dApp)開発に焦点を当てたパブリックブロックチェーンプロジェクトであるAlgorandによって使用される高度に民主化された形式のPoSです。他の多くの形式のPoSとは異なり、PPoSコンセンサスメカニズムには、悪意のあるノードのアクティビティや重複ブロック検証などの潜在的なセキュリティ障害を防ぐための制裁メカニズムが組み込まれていません。代わりに、PPoSは、ネットワークに参加してセキュリティを確保するための低い最小ステーキング要件を提供します。これにより、関心のあるすべてのユーザーに門戸が開かれます。これにより、不正な攻撃者がネットワークを妨害またはハイジャックすることは経済的に自己破壊的であるシステムが作成されます。

Algorandネットワークでは、ネットワークステーキングプロセスに参加するために必要なALGOトークンは1つだけです。対照的に、Ethereum 2.0は、32イーサリアム(ETH)の最小ステークを必要とします。これは、ユーザーの参入障壁をはるかに高くする量です。Algorandネットワークユーザーは、新しいブロックを提案して提案に投票するためにランダムかつ秘密裏に選択される可能性があり、特定のユーザーが選択される可能性、およびその提案と投票の重みは、そのユーザーの賭け金に比例します。PPoSシステムは、ネットワークのノードの3分の2が正直に動作している限り正常に動作します。また、PPoSに関連する低い最小ステーキング要件は、一部のシナリオでネットワークセキュリティを損なう可能性がありますが、このプロトコルはこれまでAlgorandに役立ちました。

重要性の証明

従来のPoSコンセンサスメカニズムは、ノードの比例ガバナンス機能を決定するときにノードが付与した資本の量のみを考慮しますが、重要性の証明(PoI)メカニズムは、各ノードのチェーン上の影響のそれぞれのレベルを評価するときに追加の要素を組み込みます。PoIはPoSの反復であり、資本要件だけに焦点を合わせるのではなく、ユーザーの貢献を評価するためのより包括的なアプローチを取るよう努めています。PoIは、新経済運動(NEM)プロジェクトによって最初に導入されました。

PoIで使用される正確なスコアリング基準はさまざまですが、これらのコンセンサスメカニズムの多くは、ネットワーククラスタリングとページランク付けで使用されるアルゴリズムから機能を借用しています。一般的な要因には、ノードが設定された期間に参加した転送の数や、アクティビティのクラスターを介してさまざまなノードが相互にリンクされている度合いが含まれます。

上位のトークン保有者はネットワーク上で絶対的な力を行使しないため、PoIは過剰な富の集中のリスクを軽減するのに役立ちます。各ノードの重要度スコアは動的であり、ネットワークアクティビティに基づいているため、ユーザーはスコアを維持するために両方のフォークされたネットワークでアクティブな状態を維持するためにリソースを消費する必要があるため、このコンセンサスメカニズムはブロックチェーンフォークを推奨しません。 

リキッドプルーフオブステーク

Liquid Proof-of-Stake(LPoS)を使用すると、トークン所有者は、トークンの所有権を放棄することなく、検証権を他のユーザーに貸与できます。これはDPoSに似ているように聞こえるかもしれませんが、LPoSネットワークのトークン所有者は、トークン化された検証権限を他のユーザーに委任するか、独自のトークンを賭けるかについて独自の選択を行います。さらに、LPoSのアクティブなバリデーターノードの数は動的であり、DPoSの固定バリデーター数とは異なります。たとえば、LPoSを利用するTezosは、ほとんどのDPoSネットワークで許可されている数十個のバリデーターではなく最大80,000個のバリデーターを技術的にサポートでき、Tezosのブロック作成プロセスには選挙が含まれません。

その結果、LPoSネットワーク内のユーザーは、ネットワークへの参加に関して高度な柔軟性を備えています。たとえば、大規模なトークン所有者は、外部の承認を必要とせずに自分の資金を賭けることでブロック検証者になることができ、ブロック自体を検証するリソースを持たない小規模な所有者は、大規模な所有者をサポートしたり、集まって効果的な連立を形成したりできます。同時に、LPoS検証権は非常に流動的であり、簡単に再配置できるため、この設定は、多数派の連立政権がネットワーク全体を乗っ取るリスクを軽減するのに役立ちます。

検証の証明

Proof-of-Validation(PoV)は、ステークされたバリデーターノードを介してコンセンサスを達成するために機能する独自のPoSコンセンサスメカニズムです。通常、PoVシステム内の各ノードは、ブロックチェーン上に作成されたブロック内のトランザクションシーケンスの完全なコピー、ユーザーの公開鍵で識別できるすべてのユーザーアカウントのコピー、およびノー​​ドが所有する暗号トークンを保持します。そこから、ユーザーはバリデーターノード内にコインを賭けることができ、各バリデーター内に賭けられたトークンの数によって、特定のバリデーターが所有する投票数が決まります。

ネットワークの総投票力の少なくとも3分の2を備えたバリデーターのセットが、そのブロックへのコミット投票を送信すると、新しいブロックが確認されます。ただし、これは、ネットワークの合計ノードの3分の1以下が危険にさらされた場合にのみ正常を維持できるという意味で、PoVプロトコルがビザンチンフォールトトレラントである可能性があることも意味します。CosmosネットワークのTendermintコンセンサスアルゴリズムは、PoVプロトコルの一種です。

ハイブリッドプルーフオブステーク

ほとんどのPoSプロトコルはPoWからの意図的な逸脱ですが、一部のハイブリッドコンセンサスメカニズムは、PoWモデルとPoSモデルの両方の要素を使用してオンチェーン操作を強化します。ほとんどの場合、これらのハイブリッドコンセンサスメカニズム(HPoS)は、PoWマイナーがトランザクションを収容する新しいブロックを生成することに依存し、PoSバリデーターは、ブロックを確認してブロックチェーンの元帳に記録するかどうかを投票します。

HPoSプロトコルは、ネットワークのネイティブコインの価格を安定させるのに役立ち、PoS参加者が新しいブロックに投票したり、ネットワークのコンセンサスロールを変更したりできるようにすることで、鉱夫がハッシュパワーの独占を達成する可能性が低くなります。したがって、ハッシュ能力と利害関係者の投票を組み合わせることにより、HPoSプロトコルは印象的なレベルのネットワークセキュリティと安定性を実現できます。いくつかの注目すべきプロジェクトは、DashとDecredを含むハイブリッドPoW / PoSコンセンサスメカニズムを採用しており、Ethereumの今後のCasperアップグレードにより、EthereumネットワークがHPoSモデルに移行します。

コンセンサスメカニズムの変更は唯一の定数です

ブロックチェーン開発者が既存のプロトコルを組み合わせて一致させ、オンチェーンガバナンスを合理化する新しい方法を設計するにつれて、コンセンサスメカニズム(PoSベースまたはその他)の数は増え続けます。説明されているプロトコルは、今日実際に行われているプルーフオブステークの広い視野を示していますが、ブロックチェーン空間内では変化が唯一の不変のものです。 

これまでに数百のブロックチェーンプロジェクトが何らかの形のPoSを実装しており、ネットワークの意思決定、スケーラビリティ、およびリソース効率を改善することにより、このコンセンサスメカニズムカテゴリは、ブロックチェーン業界の将来においてますます不可欠な役割を果たすことが期待されます。

ຊະນິດຂອງຫຼັກຖານສະເຕກ: LPoS, PPoS, HPoS, PoV

ໃນບົດຄວາມນີ້ພວກເຮົາຈະຊອກຫາແນວພັນຂອງຫຼັກຖານສະແດງການຖືຫຸ້ນ: LPoS, PPoS, HPoS, PoV ໃນ Blockchain 

ມີຫຼາຍຮູບແບບຂອງກົນໄກການເປັນເອກະສັນຂອງຫຼັກຖານສະແດງການສະເຕກ — ແຕ່ລະອັນມີການແກ້ໄຂຂອງຕົນເອງເພື່ອບັນລຸການຄຸ້ມຄອງເຄືອຂ່າຍທີ່ມີປະສິດທິພາບ ແລະມີປະສິດທິພາບ.

ກົນໄກການເປັນເອກະສັນຂອງຫຼັກຖານສະແດງການສະເຕກ (PoS) ໄດ້ຖືກອອກແບບເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມບໍ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ມີຢູ່ໃນໂປຣໂຕຄອນການພິສູດການເຮັດວຽກ (PoW). ແທນທີ່ຈະອີງໃສ່ການຂຸດຄົ້ນ crypto, PoS blockchains ໃຊ້ໂຫມດທີ່ເລືອກໂດຍອີງໃສ່ສະເຕກຂອງແພລະຕະຟອມ tokens ຂອງພວກເຂົາເພື່ອກວດສອບແລະບັນທຶກການເຮັດທຸລະກໍາ. ສ່ວນໃຫຍ່ຂອງໂຄງການ blockchain ໃຫມ່ໃຊ້ບາງຮູບແບບຂອງກົນໄກການເຫັນດີຂອງ PoS, ຍ້ອນວ່າມັນສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ຫຼາຍ, ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ແລະເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍກ່ວາ PoW iterations.

ເນື້ອໃນ

  • ຫຼັກຖານສະແດງຂອງສະເຕກ: ການອອກຈາກຫຼັກຖານຂອງການເຮັດວຽກ
  • 'ຕົ້ນສະບັບ' ກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນຂອງຫຼັກຖານ
  • ການມອບໝາຍຫຼັກຖານສະເຕກ
  • ຫຼັກຖານສະເຕກທີ່ເຊົ່າ
  • ຫຼັກຖານສະເຕກອັນບໍລິສຸດ
  • ຫຼັກຖານສະແດງຄວາມສໍາຄັນ
  • ຫຼັກຖານສະເຕກຂອງແຫຼວ
  • ຫຼັກຖານຢັ້ງຢືນ
  • ຫຼັກຖານສະແດງສະເຕກແບບປະສົມ
  • ການປ່ຽນແປງກົນໄກການເປັນເອກະສັນແມ່ນຄົງທີ່ເທົ່ານັ້ນ

ຫຼັກຖານສະແດງຂອງສະເຕກ: ການອອກຈາກຫຼັກຖານຂອງການເຮັດວຽກ

ອົງປະກອບພື້ນຖານຂອງເຄືອຂ່າຍ blockchain ແມ່ນວິທີທີ່ມັນບັນລຸຄວາມເຫັນດີໃນທົ່ວເຄືອຂ່າຍທີ່ແຈກຢາຍຂອງມັນໃນເວລາທີ່ຢືນຢັນບັນທຶກການເຮັດທຸລະກໍາທີ່ເກີດຂຶ້ນ. Bitcoin - ແລະເຄືອຂ່າຍ blockchain ຫຼາຍໆອັນທີ່ຕິດຕາມມາ - ໃຊ້ສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າກົນໄກການພິສູດການເຮັດວຽກ (PoW). ພາຍໃນສະຖາປັດຕະຍະກໍາຫຼັກຖານສະແດງການເຮັດວຽກ, ຜູ້ປະກອບການຮາດແວທີ່ເອີ້ນວ່າຜູ້ຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ປະກອບສ່ວນພະລັງງານຄອມພິວເຕີໄປສູ່ການກວດສອບການເຮັດທຸລະກໍາເຄືອຂ່າຍ, ແລະໄດ້ຮັບການຊົດເຊີຍໃນ crypto ສໍາລັບການເຮັດເຊັ່ນນັ້ນ. ຂະບວນການຂຸດຄົ້ນ crypto ນີ້ແມ່ນສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ການປະຕິບັດແລະບັນທຶກການເຮັດທຸລະກໍາໃນໂປໂຕຄອນ PoW.

ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ການຂະຫຍາຍເຄືອຂ່າຍ PoW ໄດ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການແຂ່ງຂັນດ້ານອາວຸດຮາດແວລະຫວ່າງບັນດານັກແຮ່ທາດ, ທີ່ຕ້ອງການອຸປະກອນທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ທັນສະໄໝຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອເພີ່ມໂອກາດໃນການຂຸດຄົ້ນທ່ອນໄມ້ໃໝ່ຢ່າງສຳເລັດຜົນ. ການລວມຕົວນີ້ຍັບຍັ້ງຄວາມປອດໄພແລະການກະຈາຍຕົວຂອງໂຄງສ້າງພື້ນຖານຂອງເຄືອຂ່າຍ blockchain. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຄືອຂ່າຍ blockchain ອີງໃສ່ການຕໍ່ສູ້ກັບການຂຸດຄົ້ນ crypto ກັບຂໍ້ຈໍາກັດການຂະຫຍາຍທີ່ເຂັ້ມງວດແລະກໍາລັງກາຍເປັນໄຟໄຫມ້ສໍາລັບພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີປະສິດທິພາບ.

ເຄືອຂ່າຍ blockchain ລຸ້ນຕໍ່ໄປສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ຕິດຕາມມາໃນການຕື່ນຕົວຂອງ Bitcoin ໄດ້ຮັບຮອງເອົາກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນຫຼາຍຂຶ້ນໂດຍໃຊ້ຕົວແບບ Proof-of-Stake (PoS). ສະເຫນີຄັ້ງທໍາອິດໃນປີ 2011, ກົນໄກການເປັນເອກະສັນຂອງ PoS ເປັນຕົວແທນຂອງ reimagination ຂອງຂະບວນການຂອງການບັນລຸຄວາມເຫັນດີຂອງເຄືອຂ່າຍ, ຫນຶ່ງອອກແບບມາເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມບໍ່ມີປະສິດທິພາບແລະຂໍ້ຈໍາກັດທີ່ມີຢູ່ໃນຂະບວນການກວດສອບທຸລະກໍາ PoW ແບບດັ້ງເດີມ.

'ຕົ້ນສະບັບ' ກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນຂອງຫຼັກຖານ

ແທນທີ່ຈະໃຊ້ການຂຸດຄົ້ນຮາດແວທີ່ໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍເພື່ອກວດສອບການເຮັດທຸລະກໍາ, ຫຼັກຖານສະແດງຂອງສະເຕກ — ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນສະຖາປັດຕະຍະກໍາສໍາລັບການ ຍົກລະດັບເຄືອຂ່າຍ Ethereum 2.0 ທີ່ຈະມາເຖິງ — ອີງໃສ່ອຸປະກອນເຄືອຂ່າຍ, ຫຼື nodes, ເພື່ອກວດສອບແລະບັນທຶກການເຮັດທຸລະກໍາແລະໄດ້ຮັບລາງວັນ crypto. ແທນທີ່ຈະ hashing ຂໍ້ມູນເພື່ອຫາສິດທິໃນການກວດສອບການເຮັດທຸລະກໍາ, ການກວດສອບຕາມ node ແມ່ນກໍານົດຕົ້ນຕໍໂດຍການສຸ່ມຂອງຄອມພິວເຕີ້, ນ້ໍາຫນັກໂດຍຈໍານວນຫຼັກຊັບທາງດ້ານການເງິນທີ່ node ໄດ້ສັນຍາກັບເຄືອຂ່າຍໂດຍຜ່ານສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າ staking.

ທຸກ​ຄົນ​ສາ​ມາດ​ສະ​ເຕກ tokens ກັບ​ເຄືອ​ຂ່າຍ, ແລະ​ທ່ານ​ສາ​ມາດ​ປະ​ກອບ​ສ່ວນ tokens ຂອງ​ທ່ານ​ກັບ​ສະ​ເຕກ​ສະ​ຖານ​ທີ່​ບໍ​ລິ​ຫານ​ຂະ​ບວນ​ການ​ສໍາ​ລັບ​ທ່ານ. PoS algorithms ໃຊ້ຫຼາຍວິທີເພື່ອເລືອກວ່າໂນດໃດຈະກວດສອບການເຮັດທຸລະກໍາ:

ຂະໜາດຂອງສະເຕກ : ຍິ່ງມີ tokens staked ຫຼາຍເທົ່າໃດ, ໂອກາດທີ່ຈະຖືກເລືອກໃຫ້ຖືກຕ້ອງສູງຂື້ນ.

ອາຍຸຂອງ tokens staked : ເວລາທີ່ tokens ບໍ່ໄດ້ໃຊ້ດົນຂຶ້ນ, ໂອກາດທີ່ຈະຖືກເລືອກໃຫ້ validate ສູງຂື້ນ (ເມື່ອສະເຕກນັ້ນຖືກໃຊ້ເພື່ອກວດສອບ block, age ຂອງມັນຈະ reset ເປັນສູນ).

ການຄັດເລືອກແບບສຸ່ມ : ໃນຂະນະທີ່ຂະບວນການຄັດເລືອກຕົວກວດສອບ PoS ມີການເໜັງຕີງໃນເງື່ອນໄຂຂອງຜູ້ຖືໂທເຄັນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ກົນໄກນີ້ຍັງຖືກຝັງໄວ້ດ້ວຍລະດັບຄວາມສຸ່ມເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຖືກສູນກາງ. 

ເນື່ອງຈາກຂະບວນການຄັດເລືອກແບບສຸ່ມນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນອີງໃສ່ເງິນຝາກ crypto passive ແທນທີ່ຈະເປັນພະລັງງານຂອງຄອມພິວເຕີ້, PoS ແມ່ນມີປະສິດທິພາບທາງດ້ານຊັບພະຍາກອນຫຼາຍກ່ວາລະບົບ PoW, ເຊິ່ງຕ້ອງການຮາດແວຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ເພື່ອໃຊ້ພະລັງງານໃນການແຂ່ງຂັນກັບການໂຄສະນາອື່ນທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດ. ໂດຍການກໍາຈັດຄວາມຕ້ອງການອຸປະກອນຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ທີ່ມີປະສິດທິພາບ, PoS ຍັງເອົາອຸປະສັກທາງດ້ານວິຊາການໃນການເຂົ້າມາເພື່ອເຂົ້າຮ່ວມໃນຂະບວນການກວດສອບເຄືອຂ່າຍ. ແຖບທີ່ຫຼຸດລົງນີ້ສໍາລັບການເຂົ້າເຖິງສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການກະຈາຍອໍານາດຫຼາຍຂຶ້ນກັບ nodes ທີ່ແຈກຢາຍຢ່າງກວ້າງຂວາງ - ແລະດ້ວຍຄວາມປອດໄພທີ່ສູງຂຶ້ນ. 

ໃນຂະນະທີ່ຫຼັກຖານສະແດງຂອງສະເຕກແມ່ນກົນໄກການເຫັນດີເປັນທີ່ນິຍົມທີ່ຫຼຸດຜ່ອນບັນຫາຫຼາຍຢ່າງທີ່ມີຢູ່ໃນໂປໂຕຄອນ PoW, ນັກວິຈານໄດ້ໂຕ້ຖຽງວ່າໂປໂຕຄອນ PoS ສະຫນັບສະຫນູນຜູ້ຖື token ຂະຫນາດໃຫຍ່ - ໂດຍທີ່ຄົນຮັ່ງມີຈະຮັ່ງມີຂຶ້ນໃນແຕ່ລະຄັ້ງທີ່ພວກເຂົາໄດ້ຮັບລາງວັນເປັນຜູ້ກວດສອບ. ໃນຂະນະທີ່ນີ້ແມ່ນການວິພາກວິຈານທີ່ຖືກຕ້ອງ, ຜູ້ຖື token ເທິງມີແຮງຈູງໃຈທາງດ້ານການເງິນເພື່ອປະຕິບັດຢ່າງຊື່ສັດເປັນຜູ້ກວດສອບ, ເພາະວ່າຄວາມເສຍຫາຍຫຼືການຂັດຂວາງເຄືອຂ່າຍຈະສົ່ງຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ມູນຄ່າຂອງ token ຂອງຕົນເອງ, ເສີມຂະຫຍາຍຄວາມປອດໄພຂອງເຄືອຂ່າຍຕື່ມອີກ. 

ເຄືອຂ່າຍ PoS ຕົ້ນສະບັບສ່ວນໃຫຍ່ຕ້ອງການຈໍານວນເງິນຝາກຂັ້ນຕ່ໍາເພື່ອກາຍເປັນຜູ້ກວດສອບເຄືອຂ່າຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຫຼາຍໂຄງການ blockchain ມີຄວາມຕັ້ງໃຈທີ່ຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຊຸກຍູ້ໃຫ້ຜູ້ຖື token ຂະຫນາດໃຫຍ່ທີ່ເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ຜູ້ໃຊ້ອື່ນໆເພື່ອຮັກສາການກະຈາຍອໍານາດທີ່ດີທີ່ສຸດແລະຄວາມສະເຫມີພາບ. ກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນຂອງ PoS ໄດ້ຖືກພັດທະນາຫຼາຍຮູບແບບທີ່ພະຍາຍາມປັບປຸງຂະບວນການຄັດເລືອກຜູ້ກວດສອບ ແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບເຄືອຂ່າຍ.

ການມອບໝາຍຫຼັກຖານສະເຕກ

ໃນສະຖາປັດຕະຍະກໍາ Delegated Proof-of-Stake (DPoS), ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມເຄືອຂ່າຍມີສິດທີ່ຈະມອບຫມາຍການຜະລິດຕັນໃຫມ່ໃຫ້ກັບຈໍານວນຜູ້ແທນທີ່ຄົງທີ່, ເຊິ່ງມັກຈະເອີ້ນວ່າ 'ພະຍານ'. ຜູ້ໃຊ້ກໍານົດວ່າຜູ້ຕາງຫນ້າໃດທີ່ຈະກວດສອບຕັນໃຫມ່ໂດຍຜ່ານກົນໄກການລົງຄະແນນປະຊາທິປະໄຕເຊິ່ງການລົງຄະແນນສຽງຖືກນ້ໍາຫນັກໂດຍຈໍານວນ tokens ທີ່ຖືກລັອກໄວ້ໃນກະເປົາເງິນຂອງແພລະຕະຟອມ crypto. ຂະບວນການລົງຄະແນນສຽງນີ້ແມ່ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະຜູ້ໃຊ້ສາມາດປ່ຽນແທນຜູ້ແທນທີ່ບໍ່ມີປະສິດຕິພາບດ້ວຍຜູ້ກວດສອບອື່ນໄດ້ທຸກເວລາ. ນີ້​ຫມາຍ​ຄວາມ​ວ່າ​ຜູ້​ແທນ​ຕ້ອງ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ຢ່າງ​ຊື່​ສັດ​ແລະ​ປະ​ສິດ​ທິ​ຜົນ​ເພື່ອ​ສືບ​ຕໍ່​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ສະ​ຫນັບ​ສະ​ຫນູນ​ຂອງ​ຜູ້​ມີ​ສິດ​ເລືອກ​ຕັ້ງ / ຜູ້​ມີ​ສ່ວນ​ຮ່ວມ. ຜູ້​ແທນ​ທີ່​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ອະ​ນຸ​ມັດ​ໄດ້​ແບ່ງ​ສິດ​ການ​ຜະ​ລິດ​ຕັນ​ໃຫ້​ເທົ່າ​ທຽມ​ກັນ​ໃນ​ບັນ​ດາ​ຕົນ​ເອງ. ເພື່ອແລກປ່ຽນກັບການສະໜັບສະໜູນຜູ້ແທນ, ພາກສ່ວນກ່ຽວຂ້ອງໄດ້ຮັບສ່ວນແບ່ງຂອງ ລາງວັນການຜະລິດຕັນ ຂອງຜູ້ແທນນັ້ນ. ໃນອັດຕາສ່ວນຂອງການຖື token ຂອງເຂົາເຈົ້າທີ່ຖືຫຸ້ນກັບຜູ້ແທນນັ້ນ.

ຂັ້ນຕອນການລົງຄະແນນສຽງ ແລະ ການມອບໝາຍທີ່ມີນໍ້າໜັກສະເຕກນີ້ເຮັດໃຫ້ຂະບວນການສ້າງບລັອກຂອງ DPoS ເປັນປະຊາທິປະໄຕຫຼາຍກວ່າໂປຣໂຕຄໍ PoS ແບບດັ້ງເດີມ, ແລະນັບຕັ້ງແຕ່ເກນທີ່ຈະເຂົ້າຮ່ວມໃນຂະບວນການລົງຄະແນນສຽງ DPoS ແມ່ນຕໍ່າຫຼາຍ, DPoS ໄດ້ຖືກພິຈາລະນາຢ່າງກວ້າງຂວາງວ່າເປັນວິທີໜຶ່ງທີ່ສະເໝີພາບທີ່ສຸດ. ບັນລຸຄວາມເຫັນດີເຫັນພ້ອມໃນເຄືອຂ່າຍການກະຈາຍອໍານາດ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ເນື່ອງຈາກຜູ້ກວດສອບກຸ່ມນ້ອຍສາມາດບັນລຸຄວາມເຫັນເປັນເອກະສັນກັນໄດ້ໄວກວ່າລະບົບທີ່ຕ້ອງການຄວາມເຫັນດີເຫັນພ້ອມໃນເຄືອຂ່າຍ, ລະບົບ DPoS ສາມາດສ້າງບລັອກໄດ້ໄວຂຶ້ນ ແລະຈັດການທຸລະກໍາຫຼາຍຕໍ່ວິນາທີຫຼາຍກວ່າໂປຣໂຕຄອນການເຫັນດີອື່ນໆ. ວ່າໄດ້ຖືກກ່າວວ່າ, ນັບຕັ້ງແຕ່ອະນຸສັນຍາ DPoS ກໍານົດຂອບເຂດຈໍາກັດຢ່າງຫນັກແຫນ້ນກ່ຽວກັບຈໍານວນຜູ້ແທນທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວສ້າງຕັນໃຫມ່ (ໂດຍປົກກະຕິ 20-100), ໂຄງສ້າງນີ້ຍັງສົ່ງຜົນໃຫ້ລະດັບສູນກາງທີ່ແນ່ນອນ.

ໃນຂະນະທີ່ໂປໂຕຄອນ PoS ແບບດັ້ງເດີມແມ່ນ pseudo-random ແຕ່ມີນ້ໍາຫນັກໃນເງື່ອນໄຂຂອງຜູ້ຖື token ຂະຫນາດໃຫຍ່, DPoS ອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ຖື token ທັງຫມົດມີບົດບາດໃນອິດທິພົນຕໍ່ການຕັດສິນໃຈຂອງເຄືອຂ່າຍ. ດັ່ງນັ້ນ, DPoS ປະຈຸບັນແມ່ນຕົວແປທີ່ຍອມຮັບຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ສຸດຂອງ PoS. ໂຄງການໃຫຍ່ຈໍານວນຫນຶ່ງລວມທັງ EOSIO ແລະ TRON ໃຊ້ DPoS.

ຫຼັກຖານສະເຕກທີ່ເຊົ່າ

Leased Proof-of-Stake (LPoS) ແມ່ນກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນໃຊ້ໂດຍສະເພາະ Waves blockchain ທີ່ຜູ້ໃຊ້ເຊົ່າ crypto tokens ໄປຫາ node ທີ່ຕັ້ງໃຈເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຜູ້ຜະລິດຕັນເຄືອຂ່າຍ. ຍິ່ງໂທເຄັນມີສະເຕກຫຼາຍເທົ່າໃດ, ມັນຈະຖືກເລືອກໃຫ້ສ້າງບລັອກຕໍ່ໄປ ແລະໄດ້ຮັບລາງວັນທີ່ສອດຄ້ອງກັນຫຼາຍຂຶ້ນ, ແລະເຈົ້າຂອງໂທເຄັນມີສິດທີ່ຈະຍົກເລີກການເຊົ່າຂອງເຂົາເຈົ້າໄດ້ທຸກເວລາ. ດັ່ງນັ້ນ, ຜູ້ຖື token ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າທີ່ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນຈະບໍ່ມີສິດເຂົ້າຮ່ວມໃນຂະບວນການສ້າງບລັອກໃນລະບົບ PoS ແບບດັ້ງເດີມສາມາດລວມຊັບສິນຂອງເຂົາເຈົ້າແລະເພີ່ມໂອກາດຂອງເຂົາເຈົ້າທີ່ຈະໄດ້ຮັບສ່ວນແບ່ງຂອງຄ່າທໍານຽມການເຮັດທຸລະກໍາຂອງເຄືອຂ່າຍ. ຜູ້​ໃຊ້​ສາ​ມາດ​ໄປ​ຊື້​ເຄື່ອງ​ໃນ​ທົ່ວ​ໄປ​ເພື່ອ​ຊອກ​ຫາ node ທີ່​ເຫມາະ​ສົມ​ທີ່​ສຸດ​ຍຸດ​ທະ​ສາດ​ການ​ລົງ​ທຶນ​ຂອງ​ເຂົາ​ເຈົ້າ​, ເພາະ​ວ່າ​ບາງ nodes ອາດ​ຈະ​ແຈກ​ຢາຍ​ລາງ​ວັນ​ຫຼາຍ​ກວ່າ​.

ໂປໂຕຄອນ LPoS ແມ່ນໃຊ້ໄດ້ດີທີ່ສຸດກັບເຄືອຂ່າຍທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການດ້ານເຕັກນິກສູງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການແລ່ນ node ເຕັມທີ່ທີ່ສາມາດກວດສອບທຸລະກໍາໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ໄດ້. ກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນນີ້ໃຫ້ລາງວັນແກ່ໂນດທີ່ເຮັດວຽກດີທີ່ສຸດໂດຍການກະຕຸ້ນໃຫ້ຜູ້ໃຊ້ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນຜູ້ກວດສອບທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍທີ່ສຸດໃນລັກສະນະທີ່ໂປ່ງໃສ ແລະແບບຍືນຍົງ. 

ໃນແງ່ຂອງຜົນກະທົບສຸດທິ, ກົນໄກການເຫັນດີນີ້ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຄ້າຍຄືກັນກັບ DPoS. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນຂະນະທີ່ຜູ້ກວດສອບ DPoS ຖືກເລືອກໂດຍການລົງຄະແນນສຽງສູງສຸດຂອງຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມເຄືອຂ່າຍອື່ນໆ, ຜູ້ຖື token ພາຍໃນເຄືອຂ່າຍ LPoS ສາມາດກູ້ຢືມໂດຍກົງແລະໃຫ້ກູ້ຢືມ tokens ເພື່ອເຂົ້າຮ່ວມໃນຂະບວນການຜະລິດຕັນດ້ວຍຕົນເອງ.

ຫຼັກຖານສະເຕກອັນບໍລິສຸດ

Pure Proof of Stake (PPoS) ແມ່ນຮູບແບບ PoS ທີ່ມີປະຊາທິປະໄຕສູງທີ່ໃຊ້ໂດຍ Algorand, ໂຄງການ blockchain ສາທາລະນະທີ່ສຸມໃສ່ການພັດທະນາແອັບພລິເຄຊັນ (dApp) ທີ່ເປັນມິດກັບຜູ້ໃຊ້. ບໍ່ຄືກັບຮູບແບບອື່ນໆຂອງ PoS, ກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນຂອງ PPoS ບໍ່ມີກົນໄກການລົງໂທດທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນຕົວເພື່ອປ້ອງກັນການເຄື່ອນໄຫວຂອງໂນດທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ ຫຼືຄວາມຜິດດ້ານຄວາມປອດໄພທີ່ອາດເກີດຂຶ້ນເຊັ່ນ: ການກວດສອບບລັອກທີ່ຊໍ້າກັນ. ແທນທີ່ຈະ, PPoS ສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການສະເຕກຕໍາ່ສຸດທີ່ຕໍ່າສໍາລັບການເຂົ້າຮ່ວມແລະຮັບປະກັນເຄືອຂ່າຍ, ເຊິ່ງເປີດປະຕູໃຫ້ກັບຜູ້ໃຊ້ທີ່ສົນໃຈທັງຫມົດ. ນີ້ສ້າງລະບົບທີ່ມັນຈະທໍາລາຍຕົນເອງທາງດ້ານການເງິນສໍາລັບນັກສະແດງ rogue ເພື່ອລົບກວນຫຼື hijack ເຄືອຂ່າຍ.

ໃນເຄືອຂ່າຍ Algorand ພຽງແຕ່ຕ້ອງການ 1 token ALGO ເພື່ອເຂົ້າຮ່ວມໃນຂະບວນການສະເຕກເຄືອຂ່າຍ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, Ethereum 2.0 ຕ້ອງການສະເຕກຕໍາ່ສຸດທີ່ຂອງ 32 ether (ETH), ຈໍານວນທີ່ສ້າງອຸປະສັກທີ່ສູງຂຶ້ນຫຼາຍຕໍ່ການເຂົ້າມາສໍາລັບຜູ້ໃຊ້. ຜູ້ໃຊ້ເຄືອຂ່າຍ Algorand ໃດກໍ່ຕາມອາດຈະຖືກເລືອກແບບສຸ່ມແລະລັບໆເພື່ອສະເຫນີບລັອກໃຫມ່ແລະລົງຄະແນນສຽງກ່ຽວກັບການສະເຫນີ, ແລະຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ຜູ້ໃຊ້ທີ່ກໍານົດຈະຖືກເລືອກ - ແລະນ້ໍາຫນັກຂອງການສະເຫນີແລະການລົງຄະແນນຂອງມັນ - ແມ່ນອັດຕາສ່ວນຂອງສະເຕກຂອງຜູ້ໃຊ້ນັ້ນ. ລະບົບ PPoS ຈະເຮັດວຽກຕາມປົກກະຕິຕາບໃດທີ່ສອງສ່ວນສາມຂອງ nodes ຂອງເຄືອຂ່າຍແມ່ນປະຕິບັດຢ່າງຊື່ສັດ, ແລະໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ອງການຂັ້ນຕ່ໍາຕ່ໍາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ PPoS ອາດຈະທໍາລາຍຄວາມປອດໄພຂອງເຄືອຂ່າຍໃນບາງສະຖານະການ, ໂປໂຕຄອນນີ້ໄດ້ຮັບໃຊ້ Algorand ໄດ້ດີຈົນເຖິງປະຈຸບັນ.

ຫຼັກຖານສະແດງຄວາມສໍາຄັນ

ໃນຂະນະທີ່ກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນຂອງ PoS ແບບດັ້ງເດີມພຽງແຕ່ພິຈາລະນາຈໍານວນທຶນທີ່ node ໄດ້ມອບໃຫ້ໃນເວລາທີ່ກໍານົດຄວາມສາມາດໃນການຄຸ້ມຄອງຕາມອັດຕາສ່ວນຂອງ node, ກົນໄກການພິສູດຄວາມສໍາຄັນ (PoI) ປະກອບມີປັດໃຈເພີ່ມເຕີມໃນເວລາທີ່ການຊັ່ງນໍ້າຫນັກຂອງແຕ່ລະ node ຂອງອິດທິພົນຕໍ່ລະບົບຕ່ອງໂສ້. PoI ແມ່ນການຊໍ້າຄືນຂອງ PoS ທີ່ພະຍາຍາມໃຊ້ວິທີການລວມຕົວຫຼາຍຂຶ້ນໃນການປະເມີນການປະກອບສ່ວນຂອງຜູ້ໃຊ້ແທນທີ່ຈະສຸມໃສ່ຄວາມຕ້ອງການທຶນ. PoI ໄດ້ຖືກນໍາສະເຫນີຄັ້ງທໍາອິດໂດຍໂຄງການການເຄື່ອນໄຫວເສດຖະກິດໃຫມ່ (NEM).

ໃນຂະນະທີ່ເງື່ອນໄຂການໃຫ້ຄະແນນທີ່ແນ່ນອນທີ່ໃຊ້ໃນ PoI ແຕກຕ່າງກັນ, ຫຼາຍໆກົນໄກການເຫັນດີເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຢືມລັກສະນະຕ່າງໆຈາກສູດການຄິດໄລ່ທີ່ໃຊ້ໃນການຈັດກຸ່ມເຄືອຂ່າຍແລະການຈັດອັນດັບຫນ້າ. ປັດໃຈທົ່ວໄປລວມມີຈໍານວນການໂອນທີ່ node ໄດ້ເຂົ້າຮ່ວມໃນໄລຍະເວລາທີ່ກໍານົດໄວ້ແລະລະດັບທີ່ nodes ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັນໂດຍຜ່ານກຸ່ມກິດຈະກໍາ.

PoI ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມຮັ່ງມີເກີນ, ນັບຕັ້ງແຕ່ຜູ້ຖື token ເທິງບໍ່ໄດ້ຖືອໍານາດຢ່າງແທ້ຈິງຜ່ານເຄືອຂ່າຍ. ເນື່ອງຈາກຄະແນນຄວາມສໍາຄັນຂອງແຕ່ລະໂຫນດແມ່ນແບບເຄື່ອນໄຫວແລະອີງໃສ່ກິດຈະກໍາຂອງເຄືອຂ່າຍ, ກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນນີ້ຂັດຂວາງ blockchain fork, ເພາະວ່າຜູ້ໃຊ້ຈະຕ້ອງໃຊ້ຊັບພະຍາກອນເພື່ອໃຫ້ມີການເຄື່ອນໄຫວຢູ່ໃນທັງສອງເຄືອຂ່າຍ forked ເພື່ອຮັກສາຄະແນນຂອງພວກເຂົາ. 

ຫຼັກຖານສະເຕກຂອງແຫຼວ

Liquid Proof-of-Stake (LPoS) ອະນຸຍາດໃຫ້ຜູ້ຖືໂທເຄັນສາມາດກູ້ຢືມສິດທິໃນການກວດສອບຂອງເຂົາເຈົ້າໃຫ້ກັບຜູ້ໃຊ້ອື່ນໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງສະລະສິດເປັນເຈົ້າຂອງໂທເຄັນຂອງເຂົາເຈົ້າ. ໃນຂະນະທີ່ນີ້ອາດຈະສຽງຄ້າຍຄືກັນກັບ DPoS, ຜູ້ຖື token ໃນເຄືອຂ່າຍ LPoS ເຮັດການເລືອກຂອງຕົນເອງກ່ຽວກັບວ່າຈະມອບຫມາຍສິດທິໃນການກວດສອບ tokenized ຂອງເຂົາເຈົ້າໃຫ້ກັບຜູ້ໃຊ້ອື່ນໆຫຼືຖື tokens ຂອງຕົນເອງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ຈໍານວນຂອງ validator nodes ໃນ LPoS ແມ່ນແບບເຄື່ອນໄຫວ, ເຊິ່ງແຕກຕ່າງຈາກ DPoS ' validator count . ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, Tezos, ເຊິ່ງໃຊ້ LPoS, ມີຄວາມສາມາດທາງດ້ານເຕັກນິກທີ່ຈະສະຫນັບສະຫນູນຜູ້ກວດສອບໄດ້ເຖິງ 80,000 ແທນທີ່ຈະກ່ວາຜູ້ກວດສອບເຄືອຂ່າຍ DPoS ສ່ວນໃຫຍ່ອະນຸຍາດໃຫ້, ແລະຂະບວນການສ້າງບລັອກຂອງ Tezos ບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການເລືອກຕັ້ງ.

ດັ່ງນັ້ນ, ຜູ້ໃຊ້ພາຍໃນເຄືອຂ່າຍ LPoS ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນສູງໃນແງ່ຂອງການມີສ່ວນຮ່ວມໃນເຄືອຂ່າຍ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ຜູ້ຖື token ຂະຫນາດໃຫຍ່ສາມາດກາຍເປັນຜູ້ກວດສອບບັນຊີໂດຍສະສົມທຶນຂອງຕົນເອງ, ໂດຍບໍ່ມີການຕ້ອງການການອະນຸມັດຈາກພາຍນອກ, ແລະຜູ້ຖືຂະຫນາດນ້ອຍທີ່ບໍ່ມີຊັບພະຍາກອນໃນການກວດສອບ block ດ້ວຍຕົນເອງສາມາດສະຫນັບສະຫນູນຜູ້ຖືຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼືລວບລວມກັນເພື່ອສ້າງພັນທະມິດທີ່ມີປະສິດທິພາບ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ເນື່ອງຈາກວ່າສິດທິໃນການກວດສອບ LPoS ແມ່ນມີນ້ໍາຫຼາຍແລະສາມາດຈັດລຽງໃຫມ່ໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ, ການຕິດຕັ້ງນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງພັນທະມິດສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ຄອບຄອງເຄືອຂ່າຍທັງຫມົດ.

ຫຼັກຖານຢັ້ງຢືນ

ການກວດສອບຄວາມຖືກຕ້ອງ (PoV) ແມ່ນກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນ PoS ທີ່ເປັນເອກະລັກທີ່ເຮັດວຽກເພື່ອບັນລຸຄວາມເຫັນດີຜ່ານໂຫນດຜູ້ກວດສອບທີ່ຕັ້ງໄວ້. ໂດຍປົກກະຕິ, ແຕ່ລະ node ພາຍໃນລະບົບ PoV ເກັບຮັກສາສໍາເນົາຄົບຖ້ວນສົມບູນຂອງລໍາດັບການເຮັດທຸລະກໍາໃນບລັອກທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນ blockchain, ສໍາເນົາຂອງບັນຊີຜູ້ໃຊ້ທັງຫມົດທີ່ສາມາດຖືກກໍານົດໂດຍລະຫັດສາທາລະນະຂອງຜູ້ໃຊ້, ແລະອັນໃດກໍໄດ້ crypto tokens ທີ່ node ເປັນເຈົ້າຂອງ. ຈາກບ່ອນນັ້ນ, ຜູ້ໃຊ້ສາມາດເອົາຫຼຽນຂອງພວກເຂົາຢູ່ໃນໂຫມດຜູ້ກວດສອບແລະຈໍານວນຂອງ tokens stakes ພາຍໃນຜູ້ກວດສອບແຕ່ລະຄົນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງກໍານົດຈໍານວນຄະແນນສຽງທີ່ຜູ້ກວດສອບສະເພາະມີ.

ບລັອກໃຫມ່ຖືກຢືນຢັນເມື່ອຜູ້ກວດສອບຊຸດທີ່ມີຢ່າງຫນ້ອຍສອງສ່ວນສາມຂອງອໍານາດການລົງຄະແນນສຽງທັງຫມົດຂອງເຄືອຂ່າຍສົ່ງຄໍາຫມັ້ນສັນຍາສໍາລັບຕັນນັ້ນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ນີ້ຍັງຫມາຍຄວາມວ່າໂປໂຕຄອນ PoV ອາດຈະເປັນຄວາມຜິດຂອງ Byzantine, ໃນຄວາມຫມາຍວ່າພວກມັນສາມາດຮັກສາສຸຂະພາບໄດ້ຖ້າຫນຶ່ງສ່ວນສາມຫຼືຫນ້ອຍຂອງ nodes ທັງຫມົດຂອງເຄືອຂ່າຍຖືກທໍາລາຍ. ສູດການຄິດໄລ່ຄວາມເຫັນດີເຫັນພ້ອມຂອງ Tendermint ຂອງເຄືອຂ່າຍ Cosmos ແມ່ນປະເພດຂອງໂປຣໂຕຄໍ PoV.

ຫຼັກຖານສະແດງສະເຕກແບບປະສົມ

ໃນຂະນະທີ່ໂປໂຕຄອນ PoS ສ່ວນໃຫຍ່ເປັນການອອກເດີນທາງໂດຍເຈດຕະນາຈາກ PoW, ບາງກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນແບບປະສົມໃຊ້ອົງປະກອບຂອງທັງສອງຕົວແບບ PoW ແລະ PoS ເພື່ອພະລັງງານໃນການດໍາເນີນງານໃນຕ່ອງໂສ້. ໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດ, ກົນໄກການເປັນເອກະສັນກັນແບບປະສົມ (HPoS) ເຫຼົ່ານີ້ອີງໃສ່ຜູ້ແຮ່ທາດ PoW ເພື່ອສ້າງທຸລະກໍາທີ່ຢູ່ອາໃສຂອງບລັອກໃຫມ່, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຖືກສົ່ງໄປຫາຜູ້ກວດສອບ PoS, ເຊິ່ງລົງຄະແນນສຽງກ່ຽວກັບວ່າຈະຢືນຢັນບລັອກແລະບັນທຶກພວກມັນໄວ້ໃນບັນຊີຂອງ blockchain.

ໂປໂຕຄອນ HPoS ສາມາດຊ່ວຍຮັກສາສະຖຽນລະພາບຂອງລາຄາຂອງຫຼຽນພື້ນເມືອງຂອງເຄືອຂ່າຍ, ແລະໂດຍການໃຫ້ຜູ້ເຂົ້າຮ່ວມ PoS ລົງຄະແນນສຽງກ່ຽວກັບບລັອກໃຫມ່ແລະການປ່ຽນແປງບົດບາດຄວາມເຫັນດີຂອງເຄືອຂ່າຍ, ຜູ້ແຮ່ທາດມີແນວໂນ້ມຫນ້ອຍທີ່ຈະບັນລຸການຜູກຂາດພະລັງງານ hash. ດັ່ງນັ້ນ, ໂດຍການລວມເອົາອໍານາດ hashing ກັບການລົງຄະແນນສຽງຂອງພາກສ່ວນກ່ຽວຂ້ອງ, ໂປຣໂຕຄໍ HPoS ສາມາດບັນລຸລະດັບຄວາມປະທັບໃຈຂອງຄວາມປອດໄພ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງເຄືອຂ່າຍ. ໂຄງການທີ່ໂດດເດັ່ນຫຼາຍໂຄງການໄດ້ຮັບຮອງເອົາກົນໄກການເຫັນດີຂອງ PoW/PoS ປະສົມລວມທັງ Dash ແລະ Decred, ແລະການຍົກລະດັບ Casper ທີ່ຈະມາເຖິງຂອງ Ethereum ຈະປ່ຽນເຄືອຂ່າຍ Ethereum ໄປສູ່ຮູບແບບ HPoS.

ການປ່ຽນແປງກົນໄກການເປັນເອກະສັນແມ່ນຄົງທີ່ເທົ່ານັ້ນ

ໃນຂະນະທີ່ນັກພັດທະນາ blockchain ປະສົມແລະກົງກັບໂປໂຕຄອນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວແລະອອກແບບວິທີການໃຫມ່ເພື່ອປັບປຸງການຄຸ້ມຄອງລະບົບຕ່ອງໂສ້, ຈໍານວນຂອງກົນໄກການເຫັນດີ - ອີງໃສ່ PoS ຫຼືອື່ນໆ - ຈະສືບຕໍ່ຂະຫຍາຍຕົວ. ໃນຂະນະທີ່ໂປໂຕຄອນທີ່ອະທິບາຍໄດ້ນໍາສະເຫນີທັດສະນະຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງຫຼັກຖານສະແດງຂອງສະເຕກໃນການປະຕິບັດໃນມື້ນີ້, ການປ່ຽນແປງແມ່ນຄົງທີ່ພຽງແຕ່ພາຍໃນຊ່ອງ blockchain. 

ຫລາຍຮ້ອຍໂຄງການ blockchain ມາຮອດປະຈຸບັນໄດ້ປະຕິບັດບາງຮູບແບບຂອງ PoS, ແລະໂດຍການປັບປຸງການຕັດສິນໃຈຂອງເຄືອຂ່າຍ, ການຂະຫຍາຍຂະຫນາດ, ແລະປະສິດທິພາບຂອງຊັບພະຍາກອນ, ປະເພດກົນໄກການເຫັນດີນີ້ຄາດວ່າຈະມີບົດບາດສໍາຄັນຫຼາຍຂື້ນໃນອະນາຄົດຂອງອຸດສາຫະກໍາ blockchain.

หลักฐานการถือหุ้นที่หลากหลาย: LPoS, PPoS, HPoS, PoV

ในบทความนี้ เราจะมาทำความรู้จักกับความหลากหลายของหลักฐานการถือหุ้น: LPoS, PPoS, HPoS, PoV ในบล็อคเชน 

มีกลไกฉันทามติ Proof-of-Stake หลายรูปแบบ — แต่ละแบบมีโซลูชันของตัวเองเพื่อให้เกิดการกำกับดูแลเครือข่ายที่มีประสิทธิผลและทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ

กลไกฉันทามติ Proof-of-Stake (PoS) ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการกับความไร้ประสิทธิภาพที่มีอยู่ในโปรโตคอล Proof-of-Work (PoW) แบบเดิม แทนที่จะพึ่งพาการขุด crypto บล็อกเชน PoS ใช้โหนดที่เลือกตามสัดส่วนการถือหุ้นของโทเค็นแพลตฟอร์มเพื่อตรวจสอบและบันทึกธุรกรรม โครงการบล็อคเชนใหม่ส่วนใหญ่ใช้กลไกฉันทามติ PoS บางรูปแบบ เนื่องจากสามารถปรับขนาดได้ ยืดหยุ่น และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าการทำซ้ำ PoW อย่างมาก

สารบัญ

  • หลักฐานการมีส่วนได้ส่วนเสีย: การออกจากหลักฐานการทำงาน
  • กลไกฉันทามติที่พิสูจน์หลักฐานของการเดิมพัน 'ดั้งเดิม'
  • หลักฐานการรับมอบอำนาจของสเตค
  • หลักฐานการเช่าหุ้น
  • หลักฐานการเดิมพันที่บริสุทธิ์
  • หลักฐานแสดงความสำคัญ
  • หลักฐานการเดิมพันของเหลว
  • หลักฐานการตรวจสอบ
  • หลักฐานการเดิมพันแบบไฮบริด
  • การเปลี่ยนแปลงกลไกฉันทามติเป็นค่าคงที่เพียงอย่างเดียว

หลักฐานการมีส่วนได้ส่วนเสีย: การออกจากหลักฐานการทำงาน

องค์ประกอบพื้นฐานของเครือข่ายบล็อคเชนคือการบรรลุฉันทามติทั่วทั้งเครือข่ายแบบกระจายเมื่อยืนยันบันทึกธุรกรรมที่เกิดขึ้น Bitcoin และเครือข่ายบล็อคเชนจำนวนมากที่ตามมา ใช้สิ่งที่เรียกว่ากลไกฉันทามติ Proof-of-Work (PoW) ภายในสถาปัตยกรรม Proof-of-Work ผู้ดำเนินการฮาร์ดแวร์ที่เรียกว่าผู้ทำเหมืองมีส่วนช่วยในการประมวลผลเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมเครือข่าย และได้รับค่าตอบแทนเป็นสกุลเงินดิจิทัลสำหรับการทำเช่นนั้น กระบวนการขุด crypto นี้เป็นสิ่งที่ขับเคลื่อนการดำเนินการและการบันทึกธุรกรรมบนโปรโตคอล PoW

อย่างไรก็ตาม การแพร่กระจายของเครือข่าย PoW ส่งผลให้เกิดการแข่งขันด้านอาวุธฮาร์ดแวร์ในหมู่นักขุด ซึ่งต้องการอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อเพิ่มโอกาสในการขุดบล็อกใหม่ได้สำเร็จ การรวมนี้ยับยั้งการรักษาความปลอดภัยและการกระจายอำนาจของโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่ายบล็อคเชน นอกจากนี้ เครือข่ายบล็อคเชนต้องอาศัยการต่อสู้กับการขุดคริปโตด้วยข้อจำกัดด้านความสามารถในการปรับขนาดที่เข้มงวด และกำลังถูกมองว่าไม่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากขึ้น

เครือข่ายบล็อกเชนรุ่นต่อไปส่วนใหญ่ที่ตามมาภายหลังการปลุกของ Bitcoin ได้นำกลไกฉันทามติที่ใหม่กว่ามาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ โดยใช้โมเดล Proof-of-Stake (PoS) กลไกฉันทามติ PoS ที่เสนอครั้งแรกในปี 2554 แสดงถึงการจินตนาการใหม่ของกระบวนการบรรลุฉันทามติของเครือข่าย ซึ่งออกแบบมาเพื่อจัดการกับความไร้ประสิทธิภาพและข้อจำกัดที่มีอยู่ในกระบวนการตรวจสอบธุรกรรม PoW แบบดั้งเดิม

กลไกฉันทามติที่พิสูจน์หลักฐานของการเดิมพัน 'ดั้งเดิม'

แทนที่จะใช้การขุดด้วยฮาร์ดแวร์ที่ใช้พลังงานมากเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม Proof of Stake — ซึ่งสะท้อนให้เห็นในสถาปัตยกรรมสำหรับการอัปเกรดเครือข่าย Ethereum 2.0 ที่กำลังจะมีขึ้น — อาศัยอุปกรณ์เครือข่ายหรือโหนด เพื่อตรวจสอบและบันทึกธุรกรรมและรับรางวัล crypto แทนที่จะแฮชข้อมูลเพื่อรับสิทธิ์ในการตรวจสอบธุรกรรม การตรวจสอบตามโหนดจะกำหนดหลักโดยการสุ่มทางคอมพิวเตอร์ โดยถ่วงน้ำหนักด้วยปริมาณหลักประกันทางการเงินที่โหนดได้ผูกมัดกับเครือข่ายผ่านสิ่งที่เรียกว่าการปักหลัก

ทุกคนสามารถเดิมพันโทเค็นกับเครือข่ายได้ และคุณยังสามารถบริจาคโทเค็นของคุณให้กับกลุ่มการปักหลักที่จัดการกระบวนการให้กับคุณได้ อัลกอริทึม PoS ใช้หลายวิธีในการเลือกโหนดที่จะตรวจสอบธุรกรรม:

ขนาดของเงินเดิมพัน : ยิ่งมีการเดิมพันโทเค็นมากเท่าใด โอกาสในการถูกเลือกเพื่อตรวจสอบความถูกต้องก็จะยิ่งสูงขึ้น

อายุของโทเค็นที่เดิมพัน : ยิ่งโทเค็นไม่ได้ใช้อีกต่อไป โอกาสในการได้รับเลือกให้ตรวจสอบความถูกต้องก็จะสูงขึ้น (เมื่อใช้เงินเดิมพันนั้นเพื่อตรวจสอบการบล็อก อายุจะถูกรีเซ็ตเป็นศูนย์)

การเลือกแบบสุ่ม : แม้ว่ากระบวนการเลือกตัวตรวจสอบ PoS จะเอียงไปเพื่อผู้ถือโทเค็นที่ใหญ่กว่า กลไกนี้ยังคงฝังอยู่ในระดับของการสุ่มเพื่อหลีกเลี่ยงการรวมศูนย์ 

เนื่องจากกระบวนการสุ่มหลอกแบบหลอกนี้ใช้การฝากเงินเข้ารหัสลับแบบพาสซีฟเป็นหลักมากกว่าพลังการคำนวณ PoS จึงมีประสิทธิภาพด้านทรัพยากรมากกว่าระบบ PoW ซึ่งต้องใช้ฮาร์ดแวร์การขุดเพื่อใช้พลังงานในการแข่งขันกับอีกอันหนึ่งที่ไม่สิ้นสุด ด้วยการขจัดความต้องการอุปกรณ์ขุดที่มีประสิทธิภาพ PoS ยังขจัดอุปสรรคทางเทคนิคในการเข้าร่วมในกระบวนการตรวจสอบความถูกต้องของเครือข่าย แถบด้านล่างสำหรับการเข้าถึงส่งผลให้มีการกระจายอำนาจมากขึ้นด้วยโหนดที่กระจายในวงกว้างมากขึ้น และมีความปลอดภัยที่สูงขึ้น 

ในขณะที่ Proof of Stake เป็นกลไกฉันทามติที่ได้รับความนิยมซึ่งช่วยลดปัญหาหลายอย่างที่มีอยู่ในโปรโตคอล PoW นักวิจารณ์ได้โต้แย้งว่าโปรโตคอล PoS สนับสนุนผู้ถือโทเค็นรายใหญ่ โดยที่คนรวยจะร่ำรวยขึ้นทุกครั้งที่ได้รับรางวัลในฐานะผู้ตรวจสอบความถูกต้อง แม้ว่าสิ่งนี้จะเป็นคำวิจารณ์ที่ถูกต้อง ผู้ถือโทเค็นชั้นนำมีแรงจูงใจทางการเงินที่จะทำหน้าที่เป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้อง เนื่องจากความเสียหายหรือการหยุดชะงักของเครือข่ายจะส่งผลในทางลบต่อมูลค่าของโทเค็นของพวกเขาเอง ซึ่งจะช่วยเพิ่มความปลอดภัยของเครือข่าย 

เครือข่าย PoS ดั้งเดิมส่วนใหญ่ต้องการจำนวนเงินขั้นต่ำในการเป็นผู้ตรวจสอบเครือข่าย อย่างไรก็ตาม โปรเจ็กต์บล็อคเชนจำนวนมากตั้งใจที่จะลดความเสี่ยงของการสนับสนุนผู้ถือโทเค็นรายใหญ่ เพื่อสร้างความเสียหายให้กับผู้ใช้รายอื่น เพื่อรักษาการกระจายอำนาจและความเท่าเทียมที่เหมาะสม กลไกฉันทามติ PoS หลายรูปแบบได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อปรับปรุงกระบวนการคัดเลือกตัวตรวจสอบความถูกต้องและเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่าย

หลักฐานการรับมอบอำนาจของสเตค

ในสถาปัตยกรรม Delegated Proof-of-Stake (DPoS) ผู้เข้าร่วมเครือข่ายมีสิทธิ์ที่จะมอบหมายการผลิตบล็อกใหม่ให้กับผู้รับมอบสิทธิ์จำนวนคงที่ ซึ่งมักเรียกกันว่า 'พยาน' ผู้ใช้กำหนดว่าผู้แทนคนใดจะตรวจสอบการบล็อกใหม่ผ่านกลไกการลงคะแนนแบบประชาธิปไตย ซึ่งคะแนนโหวตจะถูกถ่วงน้ำหนักด้วยจำนวนโทเค็นที่ถูกล็อคในกระเป๋าเงินดิจิตอลของแพลตฟอร์ม กระบวนการลงคะแนนนี้ดำเนินไปอย่างต่อเนื่องและผู้ใช้สามารถแทนที่ผู้ได้รับมอบหมายที่ไม่มีประสิทธิภาพด้วยผู้ตรวจสอบความถูกต้องรายอื่นได้ตลอดเวลา ซึ่งหมายความว่าผู้ได้รับมอบหมายจะต้องประพฤติตนอย่างซื่อสัตย์และมีประสิทธิภาพเพื่อให้ได้รับการสนับสนุนจากผู้มีสิทธิเลือกตั้ง/ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียต่อไป ผู้ได้รับอนุมัติแยกสิทธิ์ในการผลิตบล็อกอย่างเท่าเทียมกัน เพื่อแลกกับการสนับสนุนตัวแทน ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียจะได้รับส่วนแบ่งของรางวัลการผลิตบล็อก ของผู้ได้รับมอบหมายนั้น ตามสัดส่วนการถือครองโทเค็นของพวกเขาที่เดิมพันกับผู้รับมอบสิทธิ์นั้น

กระบวนการลงคะแนนเสียงแบบถ่วงน้ำหนักเดิมพันและการมอบหมาย อาจทำให้กระบวนการสร้างบล็อกของ DPoS เป็นประชาธิปไตยมากกว่าโปรโตคอล PoS แบบเดิม และเนื่องจากเกณฑ์ในการเข้าร่วมในกระบวนการลงคะแนน DPoS ต่ำมาก DPoS ได้รับการพิจารณาอย่างกว้างขวางว่าเป็นวิธีที่คุ้มค่าที่สุดวิธีหนึ่งในการ บรรลุฉันทามติเกี่ยวกับเครือข่ายแบบกระจายอำนาจ

นอกจากนี้ เนื่องจากกลุ่มผู้ตรวจสอบความถูกต้องกลุ่มเล็กๆ สามารถเข้าถึงฉันทามติได้เร็วกว่าระบบที่ต้องการฉันทามติทั่วทั้งเครือข่าย ระบบ DPoS จึงสามารถสร้างบล็อกได้รวดเร็วยิ่งขึ้นและจัดการธุรกรรมต่อวินาทีมากกว่าโปรโตคอลฉันทามติอื่นๆ ดังที่กล่าวไว้ เนื่องจากโปรโตคอล DPoS กำหนดขีดจำกัดอย่างหนักสำหรับจำนวนของผู้รับมอบสิทธิ์ที่ใช้งานอยู่ซึ่งสร้างบล็อกใหม่ (โดยทั่วไปคือ 20-100) โครงสร้างนี้ยังคงส่งผลให้มีการรวมศูนย์ในระดับหนึ่ง

แม้ว่าโปรโตคอล PoS แบบดั้งเดิมจะสุ่มหลอก แต่ให้น้ำหนักแก่ผู้ถือโทเค็นรายใหญ่ DPoS อนุญาตให้ผู้ถือโทเค็นทั้งหมดมีบทบาทในการตัดสินใจของเครือข่าย ด้วยเหตุนี้ DPoS จึงเป็นรูปแบบ PoS ที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดในปัจจุบัน โครงการหลักหลายโครงการรวมถึงEOSIOและTRONใช้ DPoS

หลักฐานการเช่าหุ้น

Leased Proof-of-Stake (LPoS) เป็นกลไกฉันทามติที่ใช้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Waves blockchain โดยที่ผู้ใช้เช่าโทเค็น crypto ให้กับโหนดที่ตั้งใจจะทำหน้าที่เป็นผู้ผลิตบล็อกเครือข่าย ยิ่งโหนดมีการเดิมพันมากเท่าใด ก็ยิ่งมีโอกาสมากขึ้นที่จะเลือกสร้างบล็อกถัดไปและรับรางวัลที่เกี่ยวข้อง และเจ้าของโทเค็นมีสิทธิ์ยกเลิกการเช่าเมื่อใดก็ได้ เป็นผลให้ผู้ถือโทเค็นรายย่อยที่ไม่มีสิทธิ์เข้าร่วมในกระบวนการสร้างบล็อกในระบบ PoS แบบเดิมสามารถรวมสินทรัพย์ของตนและเพิ่มโอกาสในการได้รับส่วนแบ่งของค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรมของเครือข่าย ผู้ใช้สามารถเลือกซื้อสินค้าเพื่อค้นหาโหนดที่เหมาะสมกับกลยุทธ์การลงทุนของตนมากที่สุด เนื่องจากบางโหนดอาจมอบรางวัลที่มากกว่า

โปรโตคอล LPoS ใช้ได้กับเครือข่ายที่มีข้อกำหนดทางเทคนิคสูงที่เกี่ยวข้องกับการรันโหนดแบบเต็มที่สามารถตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมบนเครือข่ายได้ กลไกฉันทามตินี้ให้รางวัลโหนดที่ทำงานได้ดีที่สุดโดยจูงใจผู้ใช้ที่มีขนาดเล็กลงเพื่อสนับสนุนผู้ตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพที่สุดในลักษณะที่โปร่งใสและให้บริการตนเองได้อย่างยั่งยืน 

ในแง่ของผลกระทบสุทธิ กลไกฉันทามตินี้ค่อนข้างคล้ายกับ DPoS อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ผู้ตรวจสอบความถูกต้องของ DPoS จะถูกเลือกโดยคะแนนเสียงที่ถ่วงน้ำหนักเดิมพันสูงสุดของผู้เข้าร่วมเครือข่ายรายอื่น ผู้ถือโทเค็นภายในเครือข่าย LPoS สามารถยืมและให้ยืมโทเค็นได้โดยตรงเพื่อเข้าร่วมในกระบวนการผลิตแบบบล็อกด้วยตนเอง

หลักฐานการเดิมพันที่บริสุทธิ์

Pure Proof of Stake (PPoS) เป็นรูปแบบ PoS ที่มีความเป็นประชาธิปไตยสูงซึ่งใช้โดย Algorand ซึ่งเป็นโครงการบล็อกเชนสาธารณะที่เน้นไปที่การพัฒนาแอปพลิเคชันแบบกระจายศูนย์ (dApp) ที่เป็นมิตรกับผู้ใช้ กลไกฉันทามติของ PPoS ต่างจากรูปแบบ PoS อื่นๆ มากมายไม่มีกลไกการคว่ำบาตรในตัว เพื่อป้องกันการทำงานของโหนดที่เป็นอันตรายหรือข้อผิดพลาดด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น เช่น การตรวจสอบบล็อกที่ซ้ำกัน PPoS เสนอข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับการเข้าร่วมและรักษาความปลอดภัยเครือข่าย ซึ่งเปิดประตูสู่ผู้ใช้ที่สนใจทั้งหมด สิ่งนี้สร้างระบบที่จะทำลายตัวเองทางการเงินสำหรับผู้หลอกลวงเพื่อขัดขวางหรือจี้เครือข่าย

บนเครือข่าย Algorand ต้องใช้โทเค็น ALGO เพียง 1 โทเค็นเพื่อเข้าร่วมในกระบวนการปักหลักเครือข่าย ในทางตรงกันข้าม Ethereum 2.0 ต้องการเงินเดิมพันขั้นต่ำ 32 ether (ETH) ซึ่งเป็นจำนวนที่สร้างอุปสรรคในการเข้าใช้งานที่สูงกว่ามากสำหรับผู้ใช้ ผู้ใช้เครือข่าย Algorand ทุกคนอาจถูกสุ่มเลือกอย่างลับๆ เพื่อเสนอกลุ่มใหม่และโหวตข้อเสนอ และโอกาสที่ผู้ใช้รายใดรายหนึ่งจะถูกเลือก — และน้ำหนักของข้อเสนอและการโหวต — เป็นสัดส่วนกับเงินเดิมพันของผู้ใช้รายนั้น ระบบ PPoS จะทำงานตามปกติตราบใดที่ 2 ใน 3 ของโหนดของเครือข่ายทำงานอย่างตรงไปตรงมา และในขณะที่ข้อกำหนดขั้นต่ำที่ต่ำที่เกี่ยวข้องกับ PPoS อาจบ่อนทำลายความปลอดภัยเครือข่ายในบางสถานการณ์ โปรโตคอลนี้ให้บริการ Algorand มาจนถึงปัจจุบัน

หลักฐานแสดงความสำคัญ

ในขณะที่กลไกที่เป็นเอกฉันท์ PoS แบบดั้งเดิมจะพิจารณาเฉพาะจำนวนเงินทุนที่โหนดได้รับเมื่อพิจารณาความสามารถในการกำกับดูแลตามสัดส่วนของโหนดนั้น กลไก Proof-of-Importance (PoI) จะรวมปัจจัยเพิ่มเติมเมื่อชั่งน้ำหนักระดับอิทธิพลบนเครือข่ายตามลำดับของแต่ละโหนด PoI เป็นการทำซ้ำของ PoS ที่พยายามใช้แนวทางแบบองค์รวมมากขึ้นในการประเมินการมีส่วนร่วมของผู้ใช้ แทนที่จะเน้นที่ข้อกำหนดด้านเงินทุน PoI เปิดตัวครั้งแรกโดยโครงการ New Economy Movement (NEM)

แม้ว่าเกณฑ์การให้คะแนนที่แน่นอนที่ใช้ใน PoI จะแตกต่างกันไป กลไกฉันทามติเหล่านี้จำนวนมากยืมคุณลักษณะจากอัลกอริธึมที่ใช้ในการจัดกลุ่มเครือข่ายและการจัดอันดับหน้า ปัจจัยทั่วไปรวมถึงจำนวนการถ่ายโอนที่โหนดได้เข้าร่วมในช่วงเวลาที่กำหนดและระดับที่โหนดต่างๆ เชื่อมโยงกันผ่านกลุ่มของกิจกรรม

PoI ช่วยลดความเสี่ยงของความเข้มข้นของความมั่งคั่งที่มากเกินไป เนื่องจากผู้ถือโทเค็นอันดับต้นๆ ไม่ได้ใช้อำนาจแบบเบ็ดเสร็จเหนือเครือข่าย เนื่องจากคะแนนความสำคัญของแต่ละโหนดเป็นแบบไดนามิกและขึ้นอยู่กับกิจกรรมเครือข่าย กลไกฉันทามตินี้ไม่สนับสนุน blockchain fork เนื่องจากผู้ใช้จะต้องใช้ทรัพยากรเพื่อคงสถานะแอ็คทีฟบนเครือข่ายที่แยกจากกันทั้งสองเพื่อรักษาคะแนนไว้ 

หลักฐานการเดิมพันของเหลว

Liquid Proof-of-Stake (LPoS) ช่วยให้ผู้ถือโทเค็นสามารถให้สิทธิ์ในการตรวจสอบความถูกต้องแก่ผู้ใช้รายอื่นโดยไม่ต้องละทิ้งความเป็นเจ้าของโทเค็น แม้ว่าสิ่งนี้อาจฟังดูคล้ายกับ DPoS แต่ผู้ถือโทเค็นในเครือข่าย LPoS จะตัดสินใจเลือกว่าจะมอบสิทธิ์การตรวจสอบโทเค็นให้กับผู้ใช้รายอื่นหรือเดิมพันโทเค็นของตนเอง นอกจากนี้ จำนวนโหนดตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ทำงานอยู่ใน LPoS ยังเป็นแบบไดนามิก ซึ่งแตกต่างจากจำนวนตัวตรวจสอบความถูกต้องคงที่ของ DPoS ตัวอย่างเช่น Tezos ซึ่งใช้ LPoS ในทางเทคนิคแล้วสามารถรองรับผู้ตรวจสอบความถูกต้องได้มากถึง 80,000 ราย แทนที่จะเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องไม่กี่โหลที่เครือข่าย DPoS ส่วนใหญ่อนุญาต และกระบวนการสร้างบล็อกของ Tezos ไม่เกี่ยวข้องกับการเลือกตั้ง

เป็นผลให้ผู้ใช้ภายในเครือข่าย LPoS มีความยืดหยุ่นสูงในแง่ของการมีส่วนร่วมของเครือข่าย ตัวอย่างเช่น ผู้ถือโทเค็นรายใหญ่สามารถเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกได้โดยใช้เงินทุนของตนเอง โดยไม่ต้องขออนุมัติจากภายนอก และผู้ถือรายย่อยที่ไม่มีทรัพยากรในการตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกสามารถสนับสนุนผู้ถือรายใหญ่หรือรวมตัวกันเพื่อสร้างพันธมิตรที่มีประสิทธิภาพ ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากสิทธิ์ในการตรวจสอบความถูกต้องของ LPoS มีความลื่นไหลและสามารถจัดเรียงใหม่ได้ง่าย การตั้งค่านี้ช่วยลดความเสี่ยงที่กลุ่มพันธมิตรส่วนใหญ่จะเข้ายึดครองเครือข่ายทั้งหมด

หลักฐานการตรวจสอบ

Proof-of-Validation (PoV) เป็นกลไกที่สอดคล้องกันของ PoS ที่ทำงานเพื่อให้ได้ฉันทามติผ่านโหนดตรวจสอบความถูกต้องที่เดิมพัน โดยทั่วไป แต่ละโหนดภายในระบบ PoV จะเก็บสำเนาที่สมบูรณ์ของลำดับธุรกรรมในบล็อกที่สร้างขึ้นบนบล็อคเชน สำเนาบัญชีผู้ใช้ทั้งหมดที่สามารถระบุได้ด้วยกุญแจสาธารณะของผู้ใช้ และโทเค็นการเข้ารหัสใดๆ ที่โหนดเป็นเจ้าของ จากที่นั่น ผู้ใช้สามารถเดิมพันเหรียญของตนภายในโหนดตรวจสอบความถูกต้อง และจำนวนโทเค็นที่เดิมพันภายในผู้ตรวจสอบความถูกต้องแต่ละคน จะเป็นตัวกำหนดจำนวนโหวตที่ผู้ตรวจสอบความถูกต้องมี

บล็อกใหม่จะได้รับการยืนยันเมื่อชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องที่มีอำนาจโหวตอย่างน้อยสองในสามของเครือข่ายส่งการลงคะแนนเสียงสำหรับบล็อกนั้น อย่างไรก็ตาม นี่ยังหมายความว่าโปรโตคอล PoV อาจมีความทนทานต่อข้อผิดพลาดแบบไบแซนไทน์ ในแง่ที่ว่าพวกเขาจะยังคงอยู่ในสถานะปกติได้ก็ต่อเมื่อหนึ่งในสามหรือน้อยกว่าของโหนดทั้งหมดของเครือข่ายถูกบุกรุก อัลกอริธึมฉันทามติ Tendermint ของเครือข่าย Cosmos เป็นโปรโตคอล PoV ประเภทหนึ่ง

หลักฐานการเดิมพันแบบไฮบริด

แม้ว่าโปรโตคอล PoS ส่วนใหญ่จะเป็นการจงใจออกจาก PoW แต่กลไกฉันทามติแบบไฮบริดบางส่วนใช้องค์ประกอบของทั้งแบบจำลอง PoW และ PoS เพื่อขับเคลื่อนการทำงานแบบ on-chain ในกรณีส่วนใหญ่ กลไกฉันทามติแบบไฮบริด (HPoS) เหล่านี้อาศัยผู้ขุด PoW เพื่อสร้างธุรกรรมที่อยู่อาศัยบล็อกใหม่ จากนั้นจึงส่งต่อไปยังผู้ตรวจสอบ PoS ซึ่งจะลงคะแนนว่าจะยืนยันบล็อกและบันทึกไปยังบัญชีแยกประเภทของบล็อคเชนหรือไม่

โปรโตคอล HPoS สามารถช่วยรักษาเสถียรภาพราคาของเหรียญดั้งเดิมของเครือข่าย และด้วยการอนุญาตให้ผู้เข้าร่วม PoS ลงคะแนนเสียงในบล็อกใหม่และการเปลี่ยนแปลงบทบาทฉันทามติของเครือข่าย ผู้ขุดมีโอกาสน้อยที่จะบรรลุการผูกขาดอำนาจแฮช ดังนั้น ด้วยการรวมพลังการแฮชกับการโหวตของผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย โปรโตคอล HPoS สามารถบรรลุระดับความปลอดภัยและความเสถียรของเครือข่ายที่น่าประทับใจ โครงการเด่นๆ หลายโครงการได้นำกลไกฉันทามติแบบ PoW/PoS แบบไฮบริดมาใช้ ซึ่งรวมถึง Dash และ Decred และการอัพเกรด Casper ที่กำลังจะมีขึ้นของ Ethereum จะเปลี่ยนเครือข่าย Ethereum เป็นโมเดล HPoS

การเปลี่ยนแปลงกลไกฉันทามติเป็นค่าคงที่เพียงอย่างเดียว

ในขณะที่นักพัฒนาบล็อกเชนผสมผสานและจับคู่โปรโตคอลที่มีอยู่และออกแบบวิธีการใหม่ในการเพิ่มประสิทธิภาพการกำกับดูแลแบบออนไลน์ จำนวนกลไกฉันทามติ — ตาม PoS หรืออย่างอื่น — จะยังคงเติบโตต่อไป แม้ว่าโปรโตคอลที่อธิบายไว้จะนำเสนอมุมมองกว้างๆ เกี่ยวกับ Proof of Stake ในทางปฏิบัติในปัจจุบัน การเปลี่ยนแปลงเป็นเพียงค่าคงที่เดียวภายในพื้นที่บล็อคเชน 

โครงการบล็อกเชนหลายร้อยโครงการได้ใช้รูปแบบ PoS บางรูปแบบ และด้วยการปรับปรุงการตัดสินใจของเครือข่าย ความสามารถในการปรับขนาด และประสิทธิภาพของทรัพยากร หมวดหมู่กลไกฉันทามตินี้คาดว่าจะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในอนาคตของอุตสาหกรรมบล็อกเชน

Alice  Klocko

Alice Klocko

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各种权益证明:LPoS、PPoS、HPoS、PoV

在本文中,我们将了解各种权益证明:区块链中的 LPoS、PPoS、HPoS、PoV 

股权证明共识机制有多种变体——每种都有自己的解决方案来实现有效、资源高效的网络治理。

股权证明 (PoS) 共识机制旨在解决传统工作证明协议 (PoW) 中固有的低效率问题。PoS 区块链不依赖加密挖掘,而是使用基于平台代币权益选择的节点来验证和记录交易。大多数新的区块链项目都使用某种形式的 PoS 共识机制,因为它比 PoW 迭代更具可扩展性、灵活性和环保性。

内容

  • 股权证明:从工作证明出发
  • “原始”股权证明共识机制
  • 委托权益证明
  • 租赁股权证明
  • 纯粹的股权证明
  • 重要性证明
  • 流动性股权证明
  • 验证证明
  • 混合权益证明
  • 共识机制变化是唯一不变的

股权证明:从工作证明出发

任何区块链网络的一个基本要素是,在确认已发生的交易记录时,它如何在整个分布式网络中达成共识。比特币——以及随后的许多区块链网络——使用所谓的工作量证明 (PoW) 共识机制。在工作量证明架构中,称为矿工的硬件运营商为网络交易的验证贡献计算能力,并因此获得加密货币补偿。这个加密挖掘过程推动了 PoW 协议上交易的执行和记录。

然而,PoW 网络的扩散导致了矿工之间的硬件军备竞赛,他们需要越来越复杂的设备来增加成功开采新区块的机会。这种整合抑制了区块链网络基础设施的安全性和去中心化。此外,依赖于加密挖掘的区块链网络与严格的可扩展性限制作斗争,并且越来越多地因能源效率低下而受到抨击。

比特币之后的大多数下一代区块链网络都越来越多地采用使用权益证明 (PoS) 模型的更新的共识机制。PoS 共识机制于 2011 年首次提出,代表了对实现网络共识过程的重新构想,旨在解决传统 PoW 交易验证过程中固有的低效率和局限性。

“原始”股权证明共识机制

正如即将到来的以太坊 2.0 网络升级的架构中所反映的那样,权益证明不是使用能源密集型硬件挖掘来验证交易,而是依靠网络设备或节点来验证和记录交易并获得加密奖励。基于节点的验证不是通过散列数据来获得验证交易的权利,而是主要由计算随机性指定,由节点通过所谓的抵押向网络承诺的金融抵押品数量加权。

任何人都可以向网络质押代币,您甚至可以将您的代币贡献给为您管理流程的质押池。PoS 算法使用几种方法来选择哪些节点将验证交易:

质押规模:质押的代币越多,被选中验证的机会就越高。

质押代币的年龄:代币未使用的时间越长,被选择验证的机会就越高(一旦该质押用于验证一个块,其年龄将重置为零)。

随机选择:虽然 PoS 验证者选择过程倾向于支持更大的代币持有者,但该机制仍然嵌入了一定程度的随机性,以避免中心化。 

由于这种伪随机选择过程主要基于被动加密存款而不是计算能力,因此 PoS 比 PoW 系统更节省资源,PoW 系统需要采矿硬件无限地消耗能量以相互竞争。通过消除对强大采矿设备的需求,PoS 还消除了参与网络验证过程的技术障碍。这种降低的访问门槛导致更大的去中心化,节点分布更广泛——随之而来的是更高的安全性。 

虽然权益证明是一种流行的共识机制,可以缓解 PoW 协议中固有的许多问题,但批评者认为,PoS 协议有利于大型代币持有者——富人每次作为验证者获得奖励时都会变得更富有。虽然这是一个有效的批评,但顶级代币持有者有经济动机诚实地充当验证者,因为对网络的任何损害或中断都会对其自身代币的价值产生负面影响,从而进一步提高网络的安全性。 

大多数原始 PoS 网络都需要最低质押量才能成为网络验证者。然而,许多区块链项目旨在降低偏袒较大代币持有者而损害其他用户的风险,以保持最佳的去中心化和公平性。已经开发了多种 PoS 共识机制的变体,旨在改进此验证器选择过程并提高网络效率。

委托权益证明

在委托权益证明 (DPoS) 架构中,网络参与者有权将新区块的生产委托给固定数量的代表,通常也称为“见证人”。用户通过民主投票机制确定哪些代表将验证新区块,其中投票由锁定在平台加密钱包中的代币数量加权。这个投票过程是连续的,用户可以随时用另一个验证者替换无效的代表。这意味着代表必须诚实有效地行事,才能继续获得选民/利益相关者的支持。被批准的代表在他们之间平均分配块生产权。作为支持代表的交换,利益相关者将获得该代表的区块生产奖励的一部分 与他们与该代表持有的代币成比例。

这种权益加权投票和委托过程可以说使 DPoS 的区块创建过程比传统 PoS 协议更加民主,并且由于参与 DPoS 投票过程的门槛非常低,因此 DPoS 被广泛认为是最平等的方式之一就去中心化网络达成共识。

此外,由于一小群验证者可以比需要全网共识的系统更快地达成共识,DPoS 系统可以比许多其他共识协议更快地生成块并每秒处理更多事务。话虽如此,由于 DPoS 协议对创建新区块的活跃代表的数量设置了硬性限制(通常为 20-100),因此这种结构仍然会导致一定程度的中心化。

虽然传统的 PoS 协议是伪随机的,但权重有利于大型代币持有者,但 DPoS 允许所有代币持有者在影响网络决策中发挥作用。因此,DPoS 是目前使用最广泛的 PoS 变体。包括EOSIOTRON在内的几个主要项目都使用 DPoS。

租赁股权证明

租赁股权证明 (LPoS) 是 Waves 区块链特别使用的一种共识机制,用户将加密代币出租给打算充当网络区块生产者的节点。节点质押的代币越多,就越有可能被选中生成下一个区块并获得相应的奖励,并且代币所有者有权随时取消其租约。因此,在传统 PoS 系统中没有资格参与区块创建过程的较小代币持有者可以集中他们的资产并增加他们获得网络交易费用份额的机会。用户可以货比三家,寻找最适合其投资策略的节点,因为某些节点可能会分配更大的奖励。

LPoS 协议最适用于具有高技术要求的网络,这些网络与运行能够验证链上交易的完整节点相关。这种共识机制通过激励较小的用户以透明和可持续的自我服务方式支持最高效的验证者来奖励表现最好的节点。 

就净效应而言,这种共识机制与 DPoS 非常相似。然而,虽然 DPoS 验证者是由其他网络参与者的最高权益加权投票选出的,但 LPoS 网络中的代币持有者可以直接借入和借出代币,以便自己参与出块过程。

纯粹的股权证明

纯股权证明 (PPoS) 是 Algorand 使用的一种高度民主化的 PoS 形式,Algorand 是一个专注于用户友好的去中心化应用程序 (dApp) 开发的公共区块链项目。与许多其他形式的 PoS 不同,PPoS 共识机制没有内置制裁机制来防止恶意节点活动或潜在的安全故障,例如重复块验证。相反,PPoS 为参与和保护网络提供了较低的最低质押要求,这为所有感兴趣的用户打开了大门。这创建了一个系统,在该系统中,流氓行为者破坏或劫持网络将在财务上自我毁灭。

在 Algorand 网络上,参与网络质押过程只需要 1 个 ALGO 代币。相比之下,以太坊 2.0 需要至少 32 个以太币 (ETH) 的股份,这一数额为用户设置了更高的进入门槛。任何 Algorand 网络用户都可能被随机且秘密地选择来提议新区块并对提议进行投票,并且选择给定用户的可能性——以及其提议和投票的权重——与该用户的股份成正比。只要网络中三分之二的节点诚实行事,PPoS 系统就会正常运行,虽然 PPoS 中涉及的最低质押要求在某些情况下可能会破坏网络安全,但迄今为止,该协议已为 Algorand 提供了良好的服务。

重要性证明

虽然传统的 PoS 共识机制在确定节点的比例治理能力时仅考虑节点已归属的资本数量,但重要性证明(PoI)机制在权衡每个节点各自的链上影响水平时会考虑其他因素。PoI 是 PoS 的迭代,它努力采用更全面的方法来评估用户贡献,而不仅仅是关注资本需求。PoI 最初是由新经济运动 (NEM) 项目引入的。

虽然 PoI 中使用的确切评分标准各不相同,但其中许多共识机制借鉴了网络聚类和页面排名中使用的算法的特征。常见因素包括节点在一段时间内参与的传输次数以及不同节点通过活动集群互连的程度。

PoI 有助于降低过度财富集中的风险,因为顶级代币持有者并不对网络拥有绝对权力。由于每个节点的重要性分数是动态的并且基于网络活动,因此这种共识机制不鼓励区块链分叉,因为用户需要花费资源在两个分叉网络上保持活跃才能保持他们的分数。 

流动性股权证明

Liquid Proof-of-Stake (LPoS) 允许代币持有者在不放弃其代币所有权的情况下将其验证权借给其他用户。虽然这听起来可能类似于 DPoS,但 LPoS 网络中的代币持有者可以自行选择是将其代币化验证权委托给其他用户还是抵押他们自己的代币。此外,LPoS 中的活跃验证者节点数量是动态的,这与 DPoS 的固定验证者数量不同。例如,利用 LPoS 的 Tezos 在技术上能够支持多达 80,000 个验证者,而不是大多数 DPoS 网络允许的几十个左右的验证者,而且 Tezos 的块创建过程不涉及选举。

因此,LPoS 网络中的用户在网络参与方面具有高度的灵活性。例如,大型代币持有者可以通过抵押自己的资金成为区块验证者,而无需外部批准,而没有资源自己验证区块的较小持有者可以支持较大的持有者或聚集在一起形成有效的联盟。同时,由于 LPoS 验证权限非常灵活并且可以轻松重新安排,因此这种设置有助于降低任何多数联盟接管整个网络的风险。

验证证明

验证证明 (PoV) 是一种独特的 PoS 共识机制,可通过质押的验证节点达成共识。通常情况下,PoV 系统中的每个节点都会保留在区块链上创建的块中交易序列的完整副本、可以由用户的公钥识别的所有用户帐户的副本,以及该节点拥有的任何加密令牌。从那里,用户可以将他们的代币投入到验证器节点中,并且每个验证器中投入的代币数量决定了特定验证器拥有的投票数。

一旦一组至少拥有网络总投票权三分之二的验证者发送了对该区块的提交投票,就会确认一个新区块。然而,这也意味着 PoV 协议可能是拜占庭容错的,因为只有在网络总节点的三分之一或更少的节点受到损害时,它们才能保持健康。Cosmos 网络的 Tendermint 共识算法是一种 PoV 协议。

混合权益证明

虽然大多数 PoS 协议都是故意背离 PoW,但一些混合共识机制同时使用 PoW 和 PoS 模型的元素来为链上操作提供动力。在大多数情况下,这些混合共识机制 (HPoS) 依赖于 PoW 矿工生成新的区块房屋交易,然后将其传递给 PoS 验证者,后者投票决定是否确认区块并将其记录到区块链的分类账中。

HPoS 协议可以帮助稳定网络原生币的价格,并且通过允许 PoS 参与者对新区块和网络共识角色的变化进行投票,矿工不太可能实现算力垄断。因此,通过将散列能力与利益相关者投票相结合,HPoS 协议可以实现令人印象深刻的网络安全性和稳定性水平。几个著名的项目采用了混合 PoW/PoS 共识机制,包括 Dash 和 Decred,以太坊即将推出的 Casper 升级将使以太坊网络过渡到 HPoS 模型。

共识机制变化是唯一不变的

随着区块链开发人员混合和匹配现有协议并设计新方法来简化链上治理,共识机制(基于 PoS 或其他)的数量将继续增长。虽然所描述的协议在今天的实践中提供了广泛的股权证明,但变化是区块链空间中唯一不变的。 

迄今为止,数百个区块链项目已经实施了某种形式的 PoS,通过提高网络决策、可扩展性和资源效率,这一共识机制类别有望在区块链行业的未来发挥越来越重要的作用。

Castore  DeRose

Castore DeRose

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Varieties of Proof of Stake: LPoS, PPoS, HPoS, PoV

In this article we will find out Varieties of Proof of Stake: LPoS, PPoS, HPoS, PoV in Blockchain 

There are several variations of Proof-of-Stake consensus mechanisms — each with its own solution to achieve effective, resource-efficient network governance.

Proof-of-Stake (PoS) consensus mechanisms were designed to address inefficiencies inherent in conventional Proof-of-Work protocols (PoW). Instead of relying on crypto mining, PoS blockchains use nodes selected based on their stake of platform tokens to verify and record transactions. The majority of new blockchain projects use some form of PoS consensus mechanism, as it is significantly more scalable, flexible, and environmentally friendly than PoW iterations.

Contents

  • Proof of Stake: A Departure from Proof of Work
  • ‘Original’ Proof-of-Stake Consensus Mechanism
  • Delegated Proof of Stake
  • Leased Proof of Stake
  • Pure Proof of Stake
  • Proof of Importance
  • Liquid Proof of Stake
  • Proof of Validation
  • Hybrid Proof of Stake
  • Consensus Mechanism Change Is the Only Constant

Proof of Stake: A Departure from Proof of Work

A fundamental element of any blockchain network is how it achieves consensus throughout its distributed network when confirming the record of transactions that have taken place. Bitcoin — and many blockchain networks that followed — use what’s called a Proof-of-Work (PoW) consensus mechanism. Within a Proof-of-Work architecture, hardware operators referred to as miners contribute computing power toward the validation of network transactions, and receive compensation in crypto for doing so. This process of crypto mining is what drives the execution and recording of transactions on PoW protocols.

However, the proliferation of PoW networks has resulted in a hardware arms race among miners, who require more and increasingly sophisticated equipment to increase their chances of successfully mining new blocks. This consolidation inhibits the security and decentralization of a blockchain network’s infrastructure. Further, blockchain networks reliant on crypto mining struggle with rigid scalability limitations and are increasingly coming under fire for being energy inefficient.

Most next-generation blockchain networks that followed in Bitcoin’s wake have increasingly adopted a newer consensus mechanism using the Proof-of-Stake (PoS) model. First proposed in 2011, PoS consensus mechanisms represent a reimagination of the process of achieving network consensus, one designed to address the inefficiencies and limitations inherent in traditional PoW transaction verification processes.

‘Original’ Proof-of-Stake Consensus Mechanism

Rather than using energy-intensive hardware mining to validate transactions, Proof of Stake — as reflected in the architecture for the upcoming Ethereum 2.0 network upgrade — relies on network devices, or nodes, to verify and record transactions and earn crypto rewards. Instead of hashing data to earn the right to validate transactions, node-based validation is primarily designated by computational randomness, weighted by the amount of financial collateral a node has committed to the network through what’s known as staking.

Anyone can stake tokens to a network, and you can even contribute your tokens to staking pools that administer the process for you. PoS algorithms use several methods to select which nodes will validate transactions:

The size of the stake: the more tokens staked, the higher the chance of being selected to validate.

The age of the tokens staked: the longer the tokens have been unspent, the higher the chance of being chosen to validate (once that stake is used to verify a block, its age is reset to zero).

Random selection: While the PoS validator selection process is tilted in favor of larger token holders, this mechanism is still embedded with a degree of randomness in order to avoid centralization. 

Since this pseudo-random selection process is mainly based on passive crypto deposits rather than computational power, PoS is far more resource-efficient than PoW systems, which require mining hardware to expend energy in competition with one another ad infinitum. By eliminating the need for powerful mining equipment, PoS also removes the technical barriers to entry to participate in a network’s validation process. This lowered bar for access results in greater decentralization with nodes distributed more widely — and with that comes higher security. 

While Proof of Stake is a popular consensus mechanism that mitigates many of the issues inherent in PoW protocols, critics have argued that PoS protocols favor large token holders — with the rich getting richer each time they receive rewards as a validator. While this is a valid criticism, top token holders have a financial incentive to act honestly as validators, since any damage or disruption to the network would have a negative effect on the value of their own tokens, further enhancing the security of the network. 

Most original PoS networks require a minimum staking amount to become a network validator. However, many blockchain projects are intent upon mitigating the risk of favoring larger token holders to the detriment of other users in order to maintain optimal decentralization and equitability. Multiple variants of the PoS consensus mechanism have been developed  that seek to improve this validator selection process and enhance network efficiency.

Delegated Proof of Stake

In a Delegated Proof-of-Stake (DPoS) architecture, network participants have the right to delegate the production of new blocks to a fixed number of delegates, often also known as ‘witnesses.’ Users determine which delegates will validate new blocks via a democratic voting mechanism in which votes are weighted by the amount of tokens locked up in platform crypto wallets. This voting process is continuous and users can replace ineffective delegates with another validator at any time. This means that delegates must behave honestly and effectively to continue receiving the backing of their voters/stakeholders. Approved delegates split block production rights evenly among themselves. In exchange for backing a delegate, stakeholders receive a share of that delegate’s block production rewards in proportion to their token holdings staked with that delegate.

This stake-weighted voting and delegation process arguably makes DPoS’ block creation process more democratic than traditional PoS protocols, and since the threshold to participate in the DPoS voting process is very low, DPoS is widely considered to be one of the most egalitarian ways to achieve consensus on decentralized networks.

Further, since a small group of validators can reach consensus more quickly than a system that requires network-wide consensus, DPoS systems can generate blocks more quickly and handle more transactions per second than many other consensus protocols. That being said, since DPoS protocols set a hard limit on the number of active delegates creating new blocks (typically 20-100), this structure still results in a certain degree of centralization.

While traditional PoS protocols are pseudo-random but weighted in favor of large token holders, DPoS allows all token holders to play a role in influencing network decisions. As a result, DPoS is currently the most widely adopted variant of PoS. Several major projects including EOSIO and TRON use DPoS.

Leased Proof of Stake

Leased Proof-of-Stake (LPoS) is a consensus mechanism used in particular by the Waves blockchain whereby users lease crypto tokens to a node that intends to act as a network block producer. The more tokens a node has staked, the more likely it will be chosen to generate the next block and receive the corresponding reward, and token owners have the right to cancel their lease at any time. As a result, smaller token holders who otherwise wouldn’t be eligible to participate in the block creation process in a traditional PoS system can pool their assets and increase their chances of receiving a share of the network’s transaction fee. Users can shop around to find the node that best suits their investment strategy, as some nodes may distribute greater rewards.

LPoS protocols are best applied to networks that have high technical requirements associated with running a full node capable of validating on-chain transactions. This consensus mechanism rewards the best-performing nodes by incentivizing smaller users to support the most efficient validators in a way that is both transparent and sustainably self-serving. 

In terms of net effect, this consensus mechanism is fairly similar to DPoS. However, while DPoS validators are selected by the top stake-weighted votes of other network participants, token holders within an LPoS network can directly borrow and lend tokens in order to participate in the block production process themselves.

Pure Proof of Stake

Pure Proof of Stake (PPoS) is a highly democratized form of PoS used by Algorand, a public blockchain project focused on user-friendly decentralized application (dApp) development. Unlike many other forms of PoS, PPoS consensus mechanisms do not feature a built-in sanction mechanism to prevent malicious node activity or potential security faults such as duplicate block validations. Instead, PPoS offers low minimum staking requirements for participating in and securing the network, which opens the doors to all interested users. This creates a system in which it would be financially self-destructive for rogue actors to disrupt or hijack the network.

On the Algorand network only 1 ALGO token is required to participate in the network staking process. By contrast, Ethereum 2.0 requires a minimum stake of 32 ether (ETH), an amount that establishes a much higher barrier to entry for users. Any Algorand network user may be randomly and secretly selected to propose new blocks and vote on proposals, and the likelihood that a given user will be chosen — and the weight of its proposals and votes — is proportional to that user’s stake. A PPoS system will operate normally as long as two thirds of the network’s nodes are acting honestly, and while the low minimum staking requirements involved in PPoS may potentially undermine network security in some scenarios, this protocol has served Algorand well to date.

Proof of Importance

While traditional PoS consensus mechanisms only consider the amount of capital a node has vested when determining that node’s proportional governance capabilities, Proof-of-Importance (PoI) mechanisms incorporate additional factors when weighing each node’s respective level of on-chain influence. PoI is an iteration of PoS that strives to take a more holistic approach to evaluating user contributions rather than just focusing on capital requirements. PoI was first introduced by the New Economy Movement (NEM) project.

While the exact scoring criteria used in PoI varies, many of these consensus mechanisms borrow features from the algorithms used in network clustering and page ranking. Common factors include the number of transfers a node has participated in over a set period of time and the degree to which different nodes are interlinked via clusters of activity.

PoI helps mitigate the risk of excess wealth concentration, since the top token holders do not wield absolute power over the network. Since each node’s importance score is dynamic and based on network activity, this consensus mechanism discourages blockchain forks, since users would need to expend resources to remain active on both forked networks in order to maintain their score. 

Liquid Proof of Stake

Liquid Proof-of-Stake (LPoS) allows token holders to loan their validation rights to other users without relinquishing their token ownership. While this may sound similar to DPoS, token holders in a LPoS network make their own choices about whether to delegate their tokenized validation rights to other users or stake their own tokens. Furthermore, the number of active validator nodes in LPoS is dynamic, which differs from DPoS’ fixed validator count. For instance, Tezos, which utilizes LPoS, is technically capable of supporting up to 80,000 validators instead of the few dozen or so validators most DPoS networks allow, and Tezos’ block creation process doesn’t involve elections.

As a result, users within a LPoS network have a high degree of flexibility in terms of network participation. For instance, large token holders can become block validators by staking their own funds, without the need for external approval, and smaller holders who don’t have the resources to validate blocks themselves can support larger holders or gather together to form effective coalitions. At the same time, since LPoS validation rights are so fluid and can easily be rearranged, this setup helps mitigate the risk of any majority coalition taking over the entire network.

Proof of Validation

Proof-of-Validation (PoV) is a unique PoS consensus mechanism that works to achieve consensus via staked validator nodes. Typically, each node within a PoV system keeps a complete copy of the sequence of transactions in blocks that are created on the blockchain, a copy of all user accounts that can be identified by a user’s public key, and whatever crypto tokens that node owns. From there, users can stake their coins inside validator nodes and the number of tokens staked within each validator consequently determines the number of votes that specific validator possesses.

A new block is confirmed once a set of validators with at least two thirds of the network’s total voting power sends a commit vote for that block. However this also means that PoV protocols may be Byzantine fault-tolerant, in the sense that they can only remain healthy if one third or less of a network’s total nodes are compromised. The Cosmos network’s Tendermint consensus algorithm is a type of PoV protocol.

Hybrid Proof of Stake

While most PoS protocols are a deliberate departure from PoW, some hybrid consensus mechanisms use elements of both PoW and PoS models to power on-chain operations. In most cases, these hybrid consensus mechanisms (HPoS) rely on PoW miners to generate new blocks housing transactions, which are then passed on to PoS validators, which vote on whether to confirm the blocks and record them to the blockchain’s ledger.

HPoS protocols can help stabilize the price of the network’s native coin, and by allowing PoS participants to vote on new blocks and changes to the network’s consensus roles, miners are less likely to achieve a hash-power monopoly. Therefore, by combining hashing power with stakeholder voting, HPoS protocols can achieve an impressive level of network security and stability. Several notable projects have adopted a hybrid PoW/PoS consensus mechanism including Dash and Decred, and Ethereum’s upcoming Casper upgrade will transition the Ethereum network to a HPoS model.

Consensus Mechanism Change Is the Only Constant

As blockchain developers mix and match existing protocols and design new ways to streamline on-chain governance, the number of consensus mechanisms — PoS-based or otherwise — will continue to grow. While the protocols described present a broad view of Proof of Stake in practice today, change is the only constant within the blockchain space. 

Hundreds of blockchain projects have so far implemented some form of PoS, and by improving network decision-making, scalability, and resource efficiency, this consensus mechanism category is expected to play an increasingly integral role in the future of the blockchain industry.

Article source: https://www.gemini.com/cryptopedia/proof-of-stake-delegated-proof-of-stake-consensus-mechanism#section-consensus-mechanism-change-is-the-only-constant

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