Fondamenti
Molti considerano l'algoritmo di consenso Delegated Proof of Stake (DPoS) un'alternativa superiore e più democratica rispetto al meccanismo Proof of Stake (PoS). Sia DPoS che PoS sono impiegati in sostituzione dell'algoritmo Proof of Work (PoW), che richiede risorse esterne significative. Il PoW necessita di un grande lavoro computazionale per proteggere un registro distribuito che sia immutabile, decentralizzato e trasparente. DPoS e PoS, invece, richiedono meno risorse e sono per natura più sostenibili dal punto di vista ambientale. Prima di comprendere come funziona DPoS, è necessario capire i fondamenti degli algoritmi Proof of Work e Proof of Stake che lo hanno preceduto.
Proof of Work
Inizialmente, l'algoritmo Proof of Work è stato il principale protocollo di consenso utilizzato nei sistemi di criptovalute, che operano su un registro distribuito chiamato blockchain. Il PoW è stato implementato come elemento essenziale del protocollo Bitcoin, responsabile della generazione di nuovi blocchi e del mantenimento della sicurezza della rete tramite il processo di mining. Bitcoin è stato creato come alternativa al tradizionale sistema monetario centralizzato ed inefficiente. Il PoW ha stabilito un protocollo di consenso praticabile che ha reso possibile la trasmissione di denaro senza la necessità di un'autorità centrale. Ha permesso regolamenti di pagamento decentralizzati in tempo reale su una rete economica peer-to-peer, eliminando intermediari e riducendo i costi complessivi delle transazioni.
In un sistema Proof of Work, una rete di nodi miner mantiene il sistema insieme ad altri tipi di nodi. I nodi miner utilizzano hardware specializzato, come gli ASIC, per tentare di risolvere complessi problemi crittografici. In media, un nuovo blocco viene minato ogni dieci minuti. Solo quando un miner riesce a trovare la soluzione di un blocco può aggiungerne uno nuovo alla blockchain. In altre parole, un miner deve completare una proof of work per ricevere le monete appena create e tutte le commissioni di transazione relative a quel blocco. Tuttavia, questo processo ha un costo elevato perché richiede molta energia e comporta numerosi tentativi falliti. Inoltre, l'hardware ASIC è piuttosto costoso.
Nonostante gli sforzi per mantenere il sistema, permangono dubbi sull'entità in cui un sistema PoW può essere applicato, in particolare per quanto riguarda la scalabilità (che ha un numero molto limitato di transazioni al secondo). Tuttavia, le blockchain PoW sono considerate le più sicure e affidabili e rappresentano lo standard per una soluzione tollerante ai guasti.
Proof of Stake
Proof of Stake è l'alternativa più comune all'algoritmo di consenso Proof of Work. Il PoS è stato progettato per risolvere le inefficienze e i problemi comunemente associati alle blockchain basate su PoW, in particolare quelli legati agli alti costi del mining. I sistemi PoS si basano su un approccio deterministico per garantire la sicurezza della blockchain, in cui la validazione dei nuovi blocchi dipende dal numero di monete messe in stake. Ciò significa che in questi sistemi non c'è mining e che più monete in staking possiede una persona, maggiori sono le probabilità di essere scelta come validatore di blocchi (noto anche come minter o forger).
Uno dei vantaggi dei sistemi PoS è che utilizzano investimenti interni (cioè la criptovaluta stessa) per mettere in sicurezza la blockchain, al contrario degli investimenti esterni come il consumo energetico e l'hardware impiegati nei sistemi PoW. Inoltre, il PoS rende più costoso attaccare una blockchain, poiché un attacco riuscito richiederebbe la proprietà di almeno il 51% delle monete esistenti. Attacchi falliti si tradurrebbero in enormi perdite finanziarie. Nonostante questi vantaggi, i sistemi PoS sono ancora nelle fasi iniziali e devono ancora essere testati su larga scala.
Delegated Proof of Stake
DPoS è un algoritmo di consenso creato da Daniel Larimer nel 2014, attualmente utilizzato da diversi progetti di criptovalute tra cui Bitshares, Steem, Ark e Lisk.
DPoS è progettato per permettere agli stakeholder di delegare il loro lavoro a terze parti tramite un sistema di voto. I delegati, noti anche come witness, sono eletti dagli utenti per mettere in sicurezza la rete e raggiungere il consenso durante la generazione e la validazione dei blocchi. Il numero di monete detenute da un utente determina il suo potere di voto, e le ricompense vengono condivise proporzionalmente con gli elettori. Ogni delegato presenta una proposta individuale quando chiede voti. La reputazione di un delegato è importante nell'algoritmo DPoS, e qualsiasi delegato che si comporti in modo scorretto o inefficiente viene rapidamente sostituito.
Rispetto a PoW e PoS, le blockchain DPoS sono più scalabili e possono processare un numero maggiore di transazioni al secondo (TPS). Il sistema di voto DPoS dipende direttamente dalla reputazione dei suoi delegati, il che contribuisce a mantenere il sistema sicuro ed efficiente.
DPoS vs PoS
DPoS e PoS condividono il concetto di stakeholding, ma DPoS offre un distinto processo di voto democratico per la selezione dei produttori di blocchi. Poiché le reti DPoS sono sostenute dagli elettori, i delegati hanno l'incentivo a essere onesti e produttivi, altrimenti rischiano di perdere la loro posizione. Inoltre, le blockchain basate su DPoS generalmente offrono un'elaborazione delle transazioni più rapida rispetto ai sistemi PoS.
DPoS vs PoW
L'algoritmo di consenso DPoS è stato sviluppato per snellire il processo di produzione dei blocchi, consentendo alle blockchain basate su DPoS di elaborare un maggior numero di transazioni più rapidamente. A differenza di PoW e PoS, DPoS limita lo staking all'elezione dei produttori di blocchi, che sono responsabili della generazione e della validazione dei blocchi in un processo predeterminato, piuttosto che competitivo. Sebbene DPoS incorpori il voto degli stakeholder per selezionare delegati o witness, si differenzia sostanzialmente da PoW e PoS. Alcuni lo considerano persino una forma di sistema Proof of Authority.
Nonostante le differenze, DPoS utilizza il voto degli stakeholder per incentivare delegati onesti ed efficienti. Il processo effettivo di produzione dei blocchi è efficiente, rendendo le blockchain DPoS in grado di processare più transazioni al secondo. Tuttavia, il PoW è ancora considerato l'algoritmo di consenso più sicuro ed è utilizzato per la maggior parte delle trasmissioni di denaro, mentre il PoS è più veloce del PoW e presenta casi d'uso promettenti.
Conclusione
Delegated Proof of Stake è un algoritmo di consenso che ha guadagnato popolarità nel mondo delle criptovalute grazie alla sua scalabilità e al processo di voto democratico. Rispetto agli algoritmi Proof of Work e Proof of Stake, DPoS consente una più rapida elaborazione delle transazioni ed è più sostenibile dal punto di vista ambientale. Delegando il lavoro a delegati terzi eletti dagli utenti tramite un sistema di voto, DPoS garantisce che il sistema rimanga sicuro ed efficiente. Pur essendo il PoW ancora considerato l'algoritmo di consenso più sicuro e il PoS avente casi d'uso potenziali, DPoS rappresenta un'alternativa promettente per progetti blockchain che cercano un sistema più democratico ed efficiente.