区块链DPoS介绍（基于Bitshares）

总结

DPoS 是一种新的加密货币网络安全机制。

DPoS 试图解决比特币系统的 PoW 机制和 Peercoin 和 NXT 数字货币系统的 PoS 机制带来的一些问题。

DPoS从技术层面实现民主决策，抵消中心化系统带来的负面影响

背景

DPoS 使用见证人（正式名称：代理人）机制来缓解中心化系统的负面影响。 每个在网络上请求交易处理的用户，都使用去中心化的选择过程，选出一共 N 个代理人负责生成 Block。 DPoS 利用参与者对整个网络交易的信任。 与其他一些制度相比，它充分利用了民主决策机制。 DPoS 并没有完全消除对信任的需求。 它使用适当的安全机制来确保网络通过签名的可信块是准确的，并且每个签名的块都必须确认前一个块是可信的。 在DPoS机制中，未确认的交易无需等待一定数量的不可信节点进行验证，减少了交易确认要求，加快了交易的处理速度。 通过民主选举，全网最受信任的节点负责生成签名区块，从而避免一些不良节点降低区块生成速度。 DPoS 系统的一个区块 PoW 或 PoS 系统的一个区块可以容纳交易的数量。 使用DPoS机制，加密货币的交易在某些方面可以比作中心化的票据交易中心，比如管理当今世界上最流行的Visa和Mastercard。 电子支付系统。

DPoS 也包括一些中心化机制，但这是受控制的。 一些加密货币网络倾向于信任拥有更多资源的节点（例如 PoW 导致信任拥有更多算力资源的节点，而 PoS 导致信任更多权益资源的节点），而 DPoS 中的每个网络节点都有能力选择一个可信节点。 DPoS 允许网络获得中心化机制的主要好处，同时保持相应程度的去中心化。 DPoS 系统强制执行公平的选择过程，让每个人都成为代表大多数人的代理人。

基本的

1）提供权益所有者（即区块链参与者）选择代理人的方法

2）股东利益最大化

3）最小化网络的安全成本

4）最大化网络性能

5）最小化网络运行成本（如带宽、CPU使用率）

利益相关者有控制权

DPoS 的本质特征是所有利益相关者都有控制权，正因为如此，才能实现去中心化。 投票可能存在缺陷怎么注册比特币矿池，除非所有利益相关者都能真正分享公司的所有权，这是确保权力下放的唯一切实可行的方法。 如果你不喜欢公司的管理者怎么注册比特币矿池，你可以卖掉股份（导致价格下跌），让其他利益相关者重新考虑选举代理人，这比普通大众的选举更理性。

每个权益人选出一些人（也就是权益人）代表自己签署区块，每个权益人获得票数达到或超过1%的人都可以加入这个代理人的圈子，即成为“董事会成员”导演”。 代表们使用循环训练来签署区块。 如果委托人漏签，将自动取消其委托人身份，并选举新的委托人进入“董事会”。 委托人获得代币作为竞选和工作报酬，所有代理人还必须支付单个区块平均报酬的100倍作为保证金。 为了保证收入，代理商需要99%的时间在线。

矿池（Proxy PoW）

那么，DPoS和比特币的矿池机制有什么区别呢？ 在比特币中，每个矿池通常拥有10%以上的HASH算力，所以个人用户必须选择一个矿池（挖矿可能有收益），矿池的控制者就像是用户在挖矿中选出的代理人水池。 比特币鼓励个人用户经常在不同矿池之间切换，以防止算力过度中心化，但最大的五个矿池控制着矿池。 另一方面，当矿池出现问题时，用户需要手动切换矿池。 如果矿池关闭，比特币网络的算力将急剧下降。 如何通过矿池挖矿成为政治问题

不随机选择代理人的原因

-> 所选代理很可能不在线

-> 可以选择攻击者。

-> 不使用挖矿机制，去中心化系统无法产生随机数，攻击者可能控制随机数的产生。

可扩展性

假设一笔交易的确认成本和手续费是固定的，这两项成本限制了去中心化系统的交易吞吐量。 假设一笔交易的确认成本等于手续费，那么这个网络就是一个完全中心化的系统。 只需要一名确认人。 如果交易手续费成本小于 100 个交易确认的成本，那么网络可以支持 100 个确认者。

类似于 NXT 和 Peercoin 的（PoS）系统往往会产生更高的交易费用，因为这些系统允许所有参与者确认交易以赚取一定的费用。 在 PoS 网络上持有 1% 股份的用户将无法从交易确认中赚取费用，除非他们的交易费用高于 DPoS 系统。 如果这些系统认为 100 个代理过于集中，需要选举 1000 个确认者，那么它们的费用将是 DPoS 系统的 10 倍。 如果这些系统发展到比特币网络的水平（百亿币），那么只有拥有百万币（1000个确认者）的用户才能从确认中赚取服务费，这绝对会被认为是精英俱乐部，如果这些系统想让拥有1000个币的用户赚取手续费，那么这个系统的交易手续费会比DPoS系统高出1000倍（1M/1k）

DPoS 的开发者假设许多无法赚取费用的用户不会参与交易。 从经济学的角度来看，这种假设是合理的。 显而易见的是，使用 PoS 系统的区块链用户数量将保持在较低水平。 级别，除非他们收取过高的交易费用（这反过来会限制用户加入）

综上所述，要使 PoS 系统高效运行，唯一的办法就是使用代理。 比如对于NXT链，他们可以通过一些方式形成一个矿池，最后这看起来和DPoS选举代理之前的状态是一样的。 矿池中的代理不会获得任何奖励，因为交易验证成本消耗了大部分交易费用。

最后得出的结论是，去中心化系统有一个永远存在的交易确认成本。 当系统规模扩大时，不支持代理模型的机制会导致系统有中心化的倾向。 这种中心化倾向不容忽视和任其发展，在系统设计之初就应该考虑如何管理和控制。

代理人的职责

1）收集P2P网络上的交易

2) 将收集到的交易打包形成一个区块，并使用数字签名对生成的区块进行签名

3）向全网广播新区块

如何成为代理

选举算法

1）利益相关者可以投票给多个代理候选人

2）只有赞成票，没有反对票

3）每个维护间隔进行一次新投票

抵御攻击

1）如果代理人拒绝签署区块，那么代理人将失去代理人的资格和收益（防御DDoS）

2）区块需要被所有代理验证（防止BTF问题）

多少代理可以保护网络

根据网络中的用户总数，至少需要 11 个代理