委任型プルーフ・オブ・ステーク (DPoS) コンセンサス アルゴリズムは、従来の PoS メカニズムのより効率的で民主的なバージョンであると多くの人に考えられています。

PoS と DPoS はどちらも、プルーフ オブ ワーク コンセンサス アルゴリズムの代替として使用されます。これは、PoW システムが設計上、大量の外部リソースを必要とするためです。プルーフ オブ ワーク アルゴリズムは、不変で分散化された透明な分散型台帳を保護するために、大量の計算作業を使用します。対照的に、PoS と DPoS は必要なリソースが少なく、設計上、より持続可能で環境に優しいものとなっています。委任型プルーフ オブ ステークの仕組みを理解するには、まず、それ以前のプルーフ オブ ワーク アルゴリズムとプルーフ オブ ステーク アルゴリズムの基本を理解する必要があります。

プルーフ・オブ・ワーク（PoW）

ほとんどの暗号通貨システムは、ブロックチェーンと呼ばれる分散型台帳上で実行され、最初に使用されたコンセンサス アルゴリズムはプルーフ オブ ワークでした。これは、新しいブロックを生成し、ネットワークを安全に保つ (マイニング プロセスを通じて) 役割を担う、ビットコイン プロトコルのコア コンポーネントとして実装されました。ビットコインは、集中化され非効率的な従来のグローバル通貨システムに代わるものとして提案されました。PoW は、中央機関が主導する資金の送信を不要にする、実行可能なコンセンサス プロトコルを導入しました。これは、ピアツーピアの経済ネットワーク上でリアルタイムの分散型支払い決済を提供し、仲介者の必要性を排除し、全体的な取引コストを削減しました。

他の種類のノードとともに、プルーフ オブ ワーク システムは、複雑な暗号化の問題を解くために特殊なハードウェア (ASIC) を使用するマイニング ノードのネットワークによって維持されます。平均して、10 分ごとに新しいブロックがマイニングされます。マイナーは、そのブロックのソリューションを見つけることができた場合にのみ、ブロックチェーンに新しいブロックを追加できます。言い換えると、マイナーはプルーフ オブ ワークを完了した後にのみ、新しいブロックを追加でき、その見返りとして、新しく作成されたコインとその特定のブロックのすべてのトランザクション手数料が報酬として与えられます。ただし、これには多くのエネルギーと試行の失敗が必要になるため、コストが高くなります。さらに、ASIC ハードウェアは非常に高価です。

システムを維持するための努力の他に、PoW システムがどの程度適用できるかという疑問が残っています。特にスケーラビリティ (1 秒あたりのトランザクション数が非常に限られている) に関して疑問が残ります。しかし、PoW ブロックチェーンは最も安全で信頼性が高いと考えられており、フォールト トレランス ソリューションの標準となっています。

ステーキング証明（PoS）

プルーフ・オブ・ステーク合意アルゴリズムは、プルーフ・オブ・ワークの最も一般的な代替手段です。PoSシステムは、PoWベースのブロックチェーンで一般的に発生する非効率性と新たな問題のいくつかを解決するために設計されました。特に、PoWマイニングに関連するコスト（電力消費とハードウェア）に対処します。基本的に、プルーフ・オブ・ステークブロックチェーンは決定論的な方法で保護されています。これらのシステムではマイニングが行われず、新しいブロックの検証はステークされているコインの数に依存します。ステークしているコインが多いほど、ブロック検証者（ミンターまたはフォージャーとも呼ばれます）として選ばれる可能性が高くなります。

PoW システムは外部投資 (電力消費とハードウェア) に依存しますが、Proof of Stake ブロックチェーンは内部投資 (暗号通貨自体) を通じて保護されます。

さらに、PoS システムでは、攻撃を成功させるには既存のコイン総数の少なくとも 51% を所有する必要があるため、ブロックチェーンへの攻撃にかかるコストが高くなります。攻撃に失敗すると、莫大な経済的損失が発生します。PoS の利点と説得力のある議論があるにもかかわらず、このようなシステムはまだ初期段階にあり、大規模にテストされていません。

委任型プルーフオブステーク（DPoS）

Delegated Proof of Stake (DPoS) コンセンサス アルゴリズムは、2014 年に Daniel Larimer によって開発されました。Bitshares、Steem、Ark、Lisk は、DPoS コンセンサス アルゴリズムを利用する暗号通貨プロジェクトの一部です。

DPoS ベースのブロックチェーンには、ステークホルダーが作業を第三者にアウトソースする投票システムがあります。言い換えれば、ステークホルダーは、自分に代わってネットワークを保護する少数の代表者に投票することができます。代表者は証人と呼ばれることもあり、新しいブロックの生成と検証中に合意を形成する責任があります。投票権は、各ユーザーが保有するコインの数に比例します。投票システムはプロジェクトごとに異なりますが、一般的に、各代表者は投票を求める際に個別の提案を提示します。通常、代表者が集めた報酬は、それぞれの選挙人に比例して分配されます。

したがって、DPoS アルゴリズムは、代表者の評判に直接依存する投票システムを作成します。選出されたノードが不正行為をしたり、効率的に機能しなかったりした場合は、すぐに排除され、別のノードに置き換えられます。

パフォーマンスに関しては、DPoS ブロックチェーンは PoW や PoS と比較して、よりスケーラブルで、1 秒あたりに処理できるトランザクション数 (TPS) が多くなります。

DPoS と PoS

PoS と DPoS はステークホルダーという意味では似ていますが、DPoS はブロックプロデューサーが選出される新しい民主的な投票システムを提供します。DPoS システムは投票者によって維持されるため、代表者は正直で効率的であるように動機付けられ、そうでなければ投票で排除されます。さらに、DPoS ブロックチェーンは、1 秒あたりのトランザクションの点で PoS ブロックチェーンよりも高速になる傾向があります。

DPoS 対 PoW

PoS が PoW の欠点を解決しようとするのに対し、DPoS はブロック生成プロセスの合理化を目指しています。そのため、DPoS システムは大量のブロックチェーン トランザクションを迅速に処理できます。現在、DPoS は PoW や PoS と同じようには使用されていません。PoW は依然として最も安全なコンセンサス アルゴリズムであると考えられており、そのため、ほとんどの資金の送信がここで行われます。PoS は PoW よりも高速で、潜在的に使用例が多くあります。DPoS では、ステーキングの使用はブロック生成者の選出に制限されています。PoW の競争ベースのシステムとは対照的に、実際のブロック生成は事前に決定されています。すべての証人がブロック生成の順番に行われます。DPoS は Proof of Authority システムと見なされるべきだと主張する人もいます。

DPoS は PoW や PoS と大きく異なります。ステークホルダー投票を取り入れることで、誠実で効率的な代表者 (または証人) を決定し、動機付ける手段となります。ただし、実際のブロック生成は PoS システムとはまったく異なり、ほとんどの場合、1 秒あたりのトランザクション数という点でより高いパフォーマンスを発揮します。