Delegated Proof of Stake (DPoS) là một cơ chế đồng thuận blockchain được phát triển như một cải tiến so với Proof of Stake (PoS) và Proof of Work (PoW).
Nó ra đời nhằm giải quyết các vấn đề về tốc độ, khả năng mở rộng và mức độ tiêu thụ tài nguyên của các blockchain trước đó.
Cơ chế DPoS được Daniel Larimer giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2014 và được sử dụng trong các blockchain như BitShares, Steemit, và EOS.
Tổng quan về DPoS
DPoS vẫn dựa trên ý tưởng cơ bản của Proof of Stake (PoS), trong đó người dùng sẽ stake token để tham gia vào quá trình xác thực và tạo khối.
Tuy nhiên, trong DPoS, thay vì tất cả các nút trong mạng đều tham gia trực tiếp vào quá trình này, người dùng sẽ bầu chọn ra một số lượng nhỏ các đại diện (delegates hoặc witnesses) để thay mặt họ thực hiện nhiệm vụ.
Quy trình cơ bản
- Bỏ phiếu: Người dùng bỏ phiếu để bầu chọn các đại diện.
- Đại diện thực thi nhiệm vụ: Các đại diện được chọn sẽ xác thực giao dịch, tạo khối mới và duy trì hoạt động của blockchain.
- Phần thưởng: Các đại diện được phần thưởng từ phí giao dịch hoặc token mới tạo ra, và họ có thể chia sẻ một phần phần thưởng này cho những người đã bầu chọn cho họ.
Cơ chế hoạt động chi tiết của DPoS
Quyền biểu quyết và bầu cử đại diện
- Quyền biểu quyết dựa trên lượng token mà một người nắm giữ. Người có nhiều token sẽ có nhiều quyền biểu quyết hơn.
- Người dùng không trực tiếp tham gia vào quá trình xác thực, thay vào đó họ ủy quyền quyền lực của mình cho một số đại diện (delegates/witnesses).
- Đại diện có thể được bầu chọn hoặc bị loại bỏ dựa trên hiệu suất và mức độ tin tưởng của họ.
Ví dụ: Nếu một blockchain chỉ có 21 đại diện, mỗi khối sẽ được xác nhận bởi một trong số 21 đại diện này theo cơ chế xoay vòng.
Xác thực giao dịch và tạo khối
- Các đại diện được bầu chọn sẽ làm nhiệm vụ xác thực giao dịch và tạo khối mới.
- DPoS hoạt động theo cơ chế đồng thuận luân phiên: Mỗi đại diện sẽ thay phiên nhau thực hiện nhiệm vụ xác thực và tạo khối.
- Cơ chế này giúp giảm thiểu xung đột và tăng tốc độ tạo khối.
Ví dụ:
- Mỗi khối có thể được tạo ra trong vài giây (block time của EOS là 0,5 giây).
- Tốc độ này nhanh hơn rất nhiều so với các blockchain sử dụng PoW như Bitcoin (10 phút mỗi khối).
Phần thưởng khối
- Đại diện sẽ nhận phần thưởng khi họ xác thực thành công một khối.
- Phần thưởng này có thể đến từ:
- Token mới được tạo ra (block reward).
- Phí giao dịch trong khối.
- Đại diện thường sẽ chia sẻ một phần phần thưởng của mình cho những người đã bầu chọn cho họ để tạo động lực kinh tế.
Luân chuyển đại diện
- Các đại diện không hoàn thành nhiệm vụ, không hoạt động hoặc không đáng tin cậy có thể bị người dùng bỏ phiếu loại bỏ.
- Người dùng có thể bỏ phiếu lại bất cứ lúc nào để thay đổi đại diện.
- Điều này đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và minh bạch hơn.
Ưu điểm của DPoS
- Tốc độ xử lý giao dịch cao:
- Do chỉ có một số lượng nhỏ đại diện xác thực, blockchain DPoS có thể xử lý hàng nghìn giao dịch mỗi giây (TPS – Transactions Per Second).
- Khả năng mở rộng:
- Giảm số lượng nút tham gia trực tiếp vào quá trình xác thực giúp mạng mở rộng dễ dàng hơn so với PoW và PoS truyền thống.
- Tiết kiệm năng lượng:
- Không cần sử dụng các thiết bị đào đắt tiền như trong PoW.
- Dân chủ và linh hoạt:
- Người dùng có thể bỏ phiếu để bầu chọn hoặc loại bỏ đại diện bất cứ lúc nào, tạo tính linh hoạt và minh bạch.
- Công bằng hơn trong phân phối phần thưởng:
- Người nắm giữ token không trực tiếp tham gia xác thực nhưng vẫn có thể nhận thưởng thông qua việc bầu chọn đại diện.
Nhược điểm của DPoS
- Tính tập trung cao:
- Số lượng đại diện hạn chế (ví dụ: EOS chỉ có 21 đại diện) khiến quyền lực tập trung vào một nhóm nhỏ, làm giảm tính phi tập trung.
- Rủi ro bị thao túng:
- Những người nắm giữ nhiều token có thể kiểm soát kết quả bỏ phiếu và chi phối các đại diện.
- Yêu cầu sự tin tưởng vào đại diện:
- Người dùng phải tin tưởng rằng các đại diện sẽ hoạt động trung thực và vì lợi ích của hệ thống.
Các blockchain sử dụng DPoS
- EOS
- EOS sử dụng DPoS để đảm bảo tốc độ xử lý giao dịch nhanh chóng và phí giao dịch gần như bằng 0.
- Có 21 đại diện chính được bầu chọn để xác thực giao dịch.
- TRON (TRX)
- TRON sử dụng DPoS để tăng khả năng mở rộng của hệ thống.
- Có 27 đại diện (Super Representatives) được bầu chọn để duy trì mạng lưới.
- BitShares
- Là blockchain đầu tiên sử dụng DPoS do Daniel Larimer phát triển.
- Steem
- Một nền tảng blockchain mạng xã hội sử dụng DPoS để đảm bảo khả năng mở rộng và tốc độ giao dịch nhanh.
So sánh DPoS với PoW và PoS
| Tiêu chí | PoW (Proof of Work) | PoS (Proof of Stake) | DPoS (Delegated PoS) |
|---|---|---|---|
| Cơ chế | Đào block bằng máy tính | Đặt cược token | Bầu chọn đại diện |
| Tốc độ | Chậm (Bitcoin: 10 phút) | Nhanh hơn PoW | Rất nhanh |
| Tiêu thụ năng lượng | Cao | Thấp | Rất thấp |
| Tính phi tập trung | Cao nhưng tốn tài nguyên | Trung bình | Tương đối tập trung |
| Khả năng mở rộng | Kém | Trung bình | Cao |
Kết luận
DPoS là một cơ chế đồng thuận hiệu quả trong việc cải thiện tốc độ giao dịch, khả năng mở rộng và tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là tính tập trung tương đối cao.
Các blockchain như EOS, TRON và BitShares đã áp dụng thành công DPoS để hỗ trợ các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao.
