Kryptowährungen 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 Plattform Bitshares 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 entsprechenden Kryptowährung, die ein Stakeholder hält. Somit hängt die Dezentralität des Systems 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 Energieverbrauch dadurch verbessert. Auch bildeten sich bestimmte Gruppen, die sich die Macht teilten. Der normale Nutzer verlor die Entscheidungsmacht vollständig da nur mehr die Knotenbetreiber mit ihrer Hashleistung über Änderungen zu entscheiden hatten.

DPoS geht auf diesen Umstand ein, gibt schon im Konzept das Ideal von vollständiger absoluter Dezentralität im ausführenden Segment auf und sucht einen Kompromiss. Dafür wird ein hohes Maß an Geschwindigkeit erreicht und der Stromverbrauch erheblich gesenkt. Das Entscheidungssegment bleibt jedoch im Gegensatz zu PoW dezentral, da jeder Tokenhalter, je nach Anzahl seiner Token, einen Einfluss hat. Dies ungeachtet aller Hardwareänderungen.

Vorteile von Delegated Proof of Stake

• 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.
• Jeder der Token besitzt, kann mitreden. Die Entscheidungsmacht bleibt in den Händen aller Benutzer des Systems. Der Dezentralisierungsgrad im ausführenden Segment (Anzahl Delegierter/Blockproduzenten) ist vorhersehbar.
• Da die Macht von den Stakeholdern und nicht von Rechenleistung kommt, ist DPos relativ sicher gegen technische Innovation. Wird z. B. ein Algorithmus oder neue Hardware für PoW erfunden, die die Hashrate erhöhen, kann das System schnell zentralisiert werden.
• Da die Nodes nicht viel Hardware benötigen, ist das Netzwerk in gewisser Hinsicht sicherer. Wenn z.B. die größten Miningfarmen bei Bitcoin koordiniert angegriffen werden, kontrollieren die Angreifer den größten Teil der Hashrate. Sollten bei DPoS alle Nodes physisch angegriffen werden, kann man schnell neue einrichten und das Netz wieder zum Laufen bringen.

Nachteile von Delegated Proof of Stake

• 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.

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 und Kryptowährungen, die Delegated Proof of Stake implementieren

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

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