L’algoritmo di consenso Deleged Proof of Stake (DPoS) è considerato da molti come una versione più efficiente e democratica del precedente meccanismo PoS.

Sia PoS che DPoS vengono utilizzati come alternativa all'algoritmo di consenso Proof of Work, poiché un sistema PoW richiede, per progettazione, molte risorse esterne. L’algoritmo Proof of Work si avvale di una grande quantità di lavoro computazionale per garantire un registro distribuito immutabile, decentralizzato e trasparente. Al contrario, PoS e DPoS richiedono meno risorse e sono, per natura, più sostenibili ed ecologici. Per comprendere come funziona la Proof of Stake delegata, è necessario prima comprendere le basi degli algoritmi Proof of Work e Proof of Stake che l’hanno preceduta.

Prova di lavoro (PoW)

La maggior parte dei sistemi di criptovaluta funzionano su un registro distribuito chiamato blockchain e il Proof of Work è stato il primo algoritmo di consenso ad essere utilizzato. È stato implementato come componente principale del protocollo Bitcoin, responsabile della generazione di nuovi blocchi e del mantenimento della sicurezza della rete (attraverso il processo di mining). Bitcoin è stato proposto come alternativa al tradizionale sistema monetario globale, centralizzato e inefficiente. PoW ha introdotto un protocollo di consenso praticabile che ha reso superflua la trasmissione di denaro guidata da un’autorità centrale. Forniva pagamenti decentralizzati in tempo reale su una rete economica peer-to-peer, eliminando la necessità di intermediari e riducendo il costo complessivo delle transazioni.

Insieme ad altri tipi di nodi, un sistema Proof of Work è mantenuto da una rete di nodi di mining, che utilizzano hardware specializzato (ASIC) per cercare di risolvere problemi crittografici complessi. In media, ogni 10 minuti viene minato un nuovo blocco. Il miner può aggiungere un nuovo blocco alla blockchain solo se riesce a trovare la soluzione per quel blocco. In altre parole, un minatore può farlo solo dopo aver completato una prova di lavoro, che a sua volta lo premia con monete appena create e tutte le commissioni di transazione di quello specifico blocco. Tuttavia, ciò ha un costo elevato perché richiede molta energia e tentativi falliti. Inoltre, l'hardware ASIC è piuttosto costoso.

Al di là dello sforzo per mantenere il sistema, ci sono domande persistenti sulla misura in cui un sistema PoW può essere applicato, soprattutto per quanto riguarda la scalabilità (quantità molto limitata di transazioni al secondo). Tuttavia, le blockchain PoW sono considerate le più sicure e affidabili e rimangono lo standard per una soluzione di tolleranza agli errori.

Prova di partecipazione (PoS)

L’algoritmo di consenso Proof of Stake è l’alternativa più comune alla Proof of Work. I sistemi PoS sono stati progettati per risolvere alcune delle inefficienze e dei problemi emergenti che comunemente sorgono sulle blockchain basate su PoW. Affronta in modo specifico i costi associati al mining PoW (consumo energetico e hardware). Fondamentalmente, una blockchain Proof of Stake è protetta in modo deterministico. Non esiste attività di mining in questi sistemi e la convalida di nuovi blocchi dipende dal numero di monete in staking. Maggiore è il numero di monete in staking che una persona possiede, maggiori sono le possibilità di essere scelto come validatore di blocchi (noto anche come conio o falsario).

Mentre i sistemi PoW si basano su investimenti esterni (consumo energetico e hardware), una blockchain Proof of Stake è garantita attraverso un investimento interno (la criptovaluta stessa).

Inoltre, i sistemi PoS rendono l’attacco a una blockchain più costoso, poiché un attacco riuscito richiederebbe la proprietà di almeno il 51% del totale delle monete esistenti. Gli attacchi falliti comporterebbero enormi perdite finanziarie. Nonostante i vantaggi e gli argomenti convincenti a favore del PoS, tali sistemi sono ancora nelle fasi iniziali e devono ancora essere testati su scala più ampia.

Proof of Stake delegato (DPoS)

L'algoritmo di consenso Delegation Proof of Stake (DPoS) è stato sviluppato da Daniel Larimer nel 2014. Bitshares, Steem, Ark e Lisk sono alcuni dei progetti di criptovaluta che utilizzano l'algoritmo di consenso DPoS.

Una blockchain basata su DPoS conta con un sistema di voto in cui le parti interessate esternalizzano il proprio lavoro a terzi. In altre parole, possono votare per alcuni delegati che metteranno in sicurezza la rete per loro conto. I delegati possono anche essere indicati come testimoni e sono responsabili del raggiungimento del consenso durante la generazione e la validazione di nuovi blocchi. Il potere di voto è proporzionale al numero di monete possedute da ciascun utente. Il sistema di voto varia da progetto a progetto, ma in generale ogni delegato presenta una proposta individuale quando chiede voti. Di solito, le ricompense raccolte dai delegati vengono proporzionalmente condivise con i rispettivi elettori.

Pertanto, l’algoritmo DPoS crea un sistema di voto che dipende direttamente dalla reputazione dei delegati. Se un nodo eletto si comporta male o non funziona in modo efficiente, verrà rapidamente espulso e sostituito da un altro.

Per quanto riguarda le prestazioni, le blockchain DPoS sono più scalabili, essendo in grado di elaborare più transazioni al secondo (TPS), rispetto a PoW e PoS.

DPoS contro PoS

Mentre PoS e DPoS sono simili nel senso di partecipazione, DPoS presenta un nuovo sistema di voto democratico, mediante il quale vengono eletti i produttori di blocchi. Poiché gli elettori mantengono un sistema DPoS, i delegati sono motivati ​​a essere onesti ed efficienti altrimenti verranno eliminati. Inoltre, le blockchain DPoS tendono ad essere più veloci in termini di transazioni al secondo rispetto a quelle PoS.

DPoS contro PoW

Laddove PoS tenta di risolvere i difetti di PoW, DPoS cerca di semplificare il processo di produzione dei blocchi. Per questo motivo, i sistemi DPoS sono in grado di elaborare rapidamente quantità maggiori di transazioni blockchain. Ora, DPoS non viene utilizzato allo stesso modo di PoW o PoS. PoW è ancora considerato l’algoritmo di consenso più sicuro e, come tale, è il luogo in cui avviene la maggior parte della trasmissione di denaro. PoS è più veloce di PoW e potenzialmente ha più casi d'uso. DPoS limita l'uso dello staking all'elezione dei produttori di blocchi. La sua effettiva produzione di blocchi è predeterminata in contrasto con il sistema PoW basato sulla concorrenza. Ogni testimone ha il suo turno nella produzione in blocchi. Alcuni sostengono che il DPoS dovrebbe essere considerato un sistema Proof of Authority.

DPoS differisce sostanzialmente da PoW e persino da PoS. L’inclusione del voto degli stakeholder serve come mezzo per decidere e motivare delegati (o testimoni) onesti ed efficienti. Tuttavia, la produzione effettiva dei blocchi è abbastanza diversa dai sistemi PoS e, nella maggior parte dei casi, presenta prestazioni più elevate in termini di transazioni al secondo.