DPoS共识（consensus）算法

Posted 2021-07-16 Kris_u

委托股权证明（Delegated Proof of Stake, DPoS）

         比特币是通过计算机算力来投票，算力高的自然得票较多，容易获胜。DPOS机制是通过资产占比（股权）来投票，更多的加入了社区人的力量，人们为了自身利益的最大化会投票选择相对可靠的节点，相比更加安全和去中心化。

        基本原理：对于PoS机制的加密货币，每个节点都可以创建区块，并按照个人的持股比例获得“利息”。DPoS是由被社区选举的可信帐户（受托人，得票数排行前101位）来创建区块。DPoS机制类似于股份制公司，普通股民进不了董事会，要投票选举代表（受托人）代他们做决策。网络中的所有节点依据他们所拥有的代币的量，分配对应的投票权重；网络中的所有节点进行投票，选出一定数量的区块生产者进行新区快的生产与协商。区块生产者通过某种方式（随机或者顺序）进行出块，且每个区块生产者通过出块来对之前的块进行确认。一个交易在2/3的见证人确认后达到不可逆状态，区块生产者之间可建立直接连接从而保证通信的可靠及快速，DPoS能在较快的时间里达成共识。

DPOS机制中，不需要算力解决数学难题，而是由持币者选出谁说生产者，如果生产者不称职，就有随时有可能被投票出局，这也就解决了POS的性能问题。

在DPOS机制下，算法要求系统做三件事：

•  随机指定生产者出场顺序；
•  不按顺序生产的区块无效；
•  每过一个周期洗牌一次，打乱原有顺序；

1. 相对于POW和POS，DPOS机制最大的优点之一是共识达成的周期要短很多。

      基于POW的比特币每秒处理7笔交易；基于POW和POS的以太坊每秒处理15笔交易；而基于DPOS的比特股（BTS）每秒能处理超10万的交易量。EOS将通过并行链的方式，预计最高可达到每秒数百万币的确认速度。

2. DPOS也会将一部分奖励分给网络维护节点和投票者，作为社区维护的奖励。

比如，LBTC就是采用DPOS机制出块，LBTC的持币者投票选出101个节点，这101个节点负责出块，并获得一定的奖励，而这其中每一个节点的投票者本身也会从中获得一定的回报。

1. 持币人投票选举出块节点；
2. 最大化持币人的盈利；
3. 最小化维护网络安全的费用；
4. 最大化网络的效能；
5. 最小化运行网络的成本。

3. 对恶意节点的惩罚

注册成为候选受托人需要支付一笔保证金，就像是参与民意代表选举前缴纳的保证金一样，一般来说担任受托人约两周后才可达到损益平衡，这促进了受托人的稳定性，确保至少会挖满两周的矿。

惩罚机制为：不按排程产生区块的节点将在下一轮被投票剔除，也会被没收之前缴纳的保证金。

DPoS是效率较PoW和PoS更高、产生区块的速度更快；

虽然恶意的节点将在下一轮投票被踢出，但单个恶意区块在短期仍有可能是有效的状态。

短期虽然可能存在恶意区块，但长期下来，可以透过受托人的自主选择来回归链条的有效性