Kryptowährugen verstehen: Delegated Proof of Stake

Du solltest den Proof of Stake (PoS) Konsensmechanismus verstanden haben, um fortzufahren.  

Geschichte und Konzept

Delegated Proof of Stake (DPoS) wurde angeblich im Jahre 2014 vom  Programmierer Daniel Larimer für seine Bitshares Plattform entwickelt.  Dieser Konsensusmechanismus lehnt sich stark an PoS an. Der große  Unterschied ist, dass es sich nicht um eine rein vertrauenslose  Netzwerkknotenstruktur handelt, sondern um eine Hybride. Die Anzahl der  Blockproduzenten, auch Delegierte oder Zeugen genannt, ist limitiert und  genau vorgegeben oder variabel. Sie sind dem Netzwerk bekannt, aber  nicht statisch sondern werden von den Stakeholdern gewählt. Dabei ist  die Stimmkraft proportional zu der Anzahl der Coins, die die Stakeholder  halten. Somit hängt die Dezentralität des Systems unter anderem auch  von der Verteilung der Coins ab.  Jedes System hat unterschiedliche Regeln in welcher zeitlichen  Abfolge die Blöcke von den Delegierten erzeugt werden. Durch eine  Vergütung, entweder Transaktionskosten oder Inflation, werden für  Teilnehmer Anreize geschaffen sich einer Wahl zu stellen. Dabei ist es  in ihrem Interesse das Netzwerk so gut wie möglich zu unterstützen und  hohe Standards zu bieten, um so, in Konkurrenz zu anderen, in der Gunst  der Stakeholder zu stehen. Schafft es ein Delegierter nicht rechtzeitig  einen Block zu produzieren oder fällt aus, wird er durch einen anderen  ersetzt. Es besteht großes Interesse bei den Delegierten zum Wohle der  Gemeinschaft zu handeln, nicht nur weil sie dann im Amt bleiben, sondern  auch weil der Coinpreis davon abhängt.
 

Motivation

In Satoshi Nakamotos  Version von Bitcoin waren Miner, Knoten und Benutzer noch in einer  Software integriert. Mit der Zeit trennten sich diese drei Rollen  softwaremäßig auf. Die Miner schlossen sich in Pools zusammen, um von  der gemeinsamen Hashleistung zu  profitieren. Sie delegieren sozusagen ihre Stimmkraft (bei PoW die  Hashleistung) an den Pool weiter. So ging die Entwicklung Schritt für  Schritt in Richtung mehr Zentralität. Es entstanden Vorteile für die  Miner aber nicht für das Netzwerk, beispielsweise wurde weder die  Skalierbarkeit noch der Engergieverbrauch dadurch verbessert.  

 

Verteilung der Hashrate bei Bitcoin (März 2019)

DPoS geht auf diesen Umstand ein und gibt schon im Konzept das Ideal  von vollständiger absoluter Dezentralität auf und sucht einen  Kompromiss. Dafür wird ein hohes Maß an Geschwindigkeit erreicht und der  Stromverbrauch erheblich gesenkt. 

Vorteile von DPoS

• Aufwändige Rechenprozesse fallen weg, der Stromverbrauch ist viel geringer als bei Proof of Work.
• Durch  die relativ geringe Anzahl der Blockproduzenten und ihrem Interesse für  eine leistungsfähige Hardware und eine schnelle Internetanbindung zu  sorgen, wird der Datendurchsatz enorm erhöht.
• Der  Dezentralisierungsgrad ist besser vorhersehbar, da die Anzahl der  Delegierten vorbestimmt ist. PoW ist zwar vom Konzept her dezentraler  doch zeigt die Geschichte Bitcoins klare Zentralisierungstendenzen.

Nachteile von DPoS

• Absolute Dezentralität wird von vornherein nicht angestrebt.
• Die  Verteilung der Coins sollte möglichst gleichmäßig sein. Je mehr Coins  jemand besitzt desto mehr Einfluss hat er. Die initiale Ausgabe ist so  ein Problem. Beispielsweise wollte EOS eine gute Verteilung durch einen  ein Jahr andauernden ICO erwirken.
• Der Coinpreis darf nicht zu tief fallen, sonst könnte jemand eine große Menge kaufen und an Einfluss gewinnen.
• Im  Gegensatz zum delegated Proof of Work, wie wir es von Bitcoin kennen,  werden die Stakeholder bei DPoS nicht anhand ihrer Stimmkraft entlohnt.  Dies führt dazu, dass sie anfällig für Korruption werden.  Blockproduzenten könnten einen Teil ihres Verdienstes dazu benutzen, um  Stimmen zu kaufen.
• Die Benutzer sollten aktiv mit dem System  interagieren und ihre Coins zum Wählen einsetzen. Je mehr wählen desto  sicherer und dezentraler ist es.
• Kryptobörsen können mit den Coins der Benutzer zu ihren Gunsten wählen.
• Die  Bildung von Kartellen ist möglich. Wale (Großinvestoren) stimmen in  Absprache gegenseitig für sich. So wird nicht wie vorgesehen der  gewählt, der das Netzwerk am meisten fördert sondern Vetternwirtschaft  betrieben.

Generell dürften spieltheoretische Mechanismen viele dieser Nachteile  langfristig eliminieren. Gibt es zum Beispiel viele Wale im System, die  es negativ beeinflussen, wird der Coinpreis sinken. Dies führt dazu,  dass die Coins besser verteilt werden und dadurch wiederum mehr  Dezentraliät geschaffen wird. DPoS ist im Ansatz ein dynamischeres System, das die Benutzergemeinde  aktiv einbindet. Die Technik steht noch ganz am Anfang und es muss sich  noch zeigen wie sich eine communitygesteuerte Blockchain über die Zeit  entwickelt. 

Bekannte Projekte die DPoS implementieren

Immer mehr Projekte bauen auf DPoS Varianten. Die bekanntesten sind: 

• EOS
• Tron
• Nano
• Lisk
• ARK
• Elastos
• Tezos
• Steem
• Bitshares

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