Delegated Proof of Stake o bien Prueba de Participación Encargada (DPoS), es un protocolo de acuerdo desarrollado para blockchains enormemente escalables.

Uno de los primordiales desafíos de la tecnología blockchain, es la creación de los protocolos de acuerdo. Sobre estos, pesa la producción de bloques, la validación, seguridad y escalabilidad de la blockchain. Razones a fin de que sean protocolos robustos y que estén concebidos para prácticamente todo género de escenarios. 

Uno de esos protocolos de acuerdo es Delegated Proof of Stake o bien Prueba de Participación Encargada (DPoS). Este está concebido en solucionar de forma eficaz los inconvenientes de escalabilidad de la tecnología blockchain. Al unísono que, prosigue garantizando un nivel alto de seguridad y solidez, en comparación con la Prueba de Trabajo (PoW).

Pero ¿Qué es DPoS?

Delegated Proof of Stake o bien Prueba de Participación Encargada, es un protocolo de acuerdo desarrollado para blockchains enormemente escalables. Este algoritmo fue creado por Daniel Larimer en el año dos mil catorce. La implementación de este protocolo ofrece Tolerancia a Fallas Bizantinas (BFT). Esto quiere decir que que brinda altos niveles de seguridad para empleo en blockchain públicas. Además de esto, su modelo de funcionamiento garantiza altos niveles de escalabilidad.

Para hacer esto posible, todos y cada uno de los participantes de la red escogen por votación, una serie de “delegados”. Una vez escogidos, forman un conjunto que deja que el protocolo BFT pueda ser incorporado. Esto merced a que su cantidad es definida y limitada, y existe confianza parcial en ellos.

Los encargados definen una rotación de líderes. Esto quiere decir que cada encargado, tiene un turno en la rotación para generar un bloque. Merced a esta acción, dicho encargado puede producir un bloque y cobrar una recompensa por esta razón. Si el encargado no está libre cuando llega su turno, debe aguardar a uno nuevo.

El poder de voto de cada partícipe de la red es proporcional a su participación en exactamente la misma. Esta característica, es una parte de su relación con el protocolo de acuerdo de Prueba de Participación. Para favorecer la descentralización, es frecuente que las redes basadas en DPoS sometan a votación resoluciones relacionadas con su funcionamiento. Temas como las recompensas, la cantidad de encargados el comportamiento ante bifurcaciones de la red y otras. Aparte de que dejan penalizar a los encargados si no se comportan conforme a lo aguardado.

“El objetivo de DPoS es; descentralizar el poder y cerciorarse de que no haya censura en la incorporación de transacciones en los bloques.”  

Daniel Larimer – EOS: Explanation of DPoS+BFT

 

DPOS, metodo de acuerdo

¿De qué forma marcha DPoS?

El funcionamiento de DPoS puede dividirse en un proceso de 3 partes que son:

Votación de delegados

Este es el punto de inicio del protocolo DPoS. Para su funcionamiento, se utiliza un sistema de votación en tiempo real. Merced a esto, se crea conjunto de partes limitadas y de confianza, llamados “delegados”. El proceso de votación emplea algoritmos de reputación. Además de esto se toma en cuenta la cantidad de tokens que tienen los encargados. Mientras más tokens tengan, mayor cantidad de votos pueden percibir. Esto se traduce en mayores ocasiones de ser parte de los encargados.

Creación de bloques

La segunda etapa de DPoS debe ver con la generación de los bloques. En este punto, los encargados tienen el poder de crear bloques para añadirlos a la blockchain. En este punto el funcionamiento es fácil. A lo largo del ciclo de generación, cada encargado tienen la capacidad de producir un bloque.

Una vez generado, la capacidad de generación pasa a otro encargado, y de este modo hasta llenar el ciclo. A lo largo de la generación, se pueden validar o bien rechazar transacciones. Por cada bloque generado y transacción ratificada, los encargados reciben un incentivo económico.

Comportamiento de los encargados publicado en Blockchain

Esta sería la última etapa de funcionamiento del protocolo DPoS. Esta deja a la comunidad comprobar continuamente la actividad de los encargados escogidos. Si a la comunidad no le agrada lo que ve, puede expulsar a un encargado. Con este procedimiento, se busca supervisar el funcionamiento de la red y eludir abusos.

 

Daniel Larimer – DPoS+BFT

Daniel Larimer, explica el funcionamiento del protocolo de acuerdo DPoS+BFT.

Características de DPoS

DPoS soluciona uno de los inconvenientes más relevantes que tiene blockchain, la escalabilidad. Todo ello sin emplear equipos de alta potencia y alto consumo energético. Sin embargo, para conseguirlo hace un sacrificio en la descentralización. Ello se debe a que el procesamiento de bloques depende de un número limitado de encargados.

Este enfoque, podría dejar que dichos encargados puedan portarse como un ente central. No obstante, las blockchain DPoS crean otros mecanismos para eludir estos escenarios. Otras de las relevantes peculiaridades de DPoS son las siguientes:

  1. Ofrece Tolerancia a Fallas Bizantinas (BFT). Esto quiere decir que el protocolo puede utilizarse en blockchains públicas de manera segura.
  2. Trabaja basándonos en un sistema de votación que toma en cuenta la reputación y participación de lo usuarios.
  3. Ofrece capacidades de paralelización de labores en internet.
  4. Optimiza el empleo de recursos de la red como el ancho de banda, CPU, entre otros muchos.

TaPoS – Transacciones como Prueba de Participación

Las Transacciones como Prueba de Participación (TaPoS), es una de las peculiaridades únicas de DPoS. Esta deja que cada transacción en internet pueda incluir opcionalmente el hash de un bloque reciente. Con esto, el firmante de la transacción puede estar seguro de que su transacción no puede aplicarse a ninguna otra instancia.

Esta característica evita situaciones de doble gasto. Además de esto su empleo, ayuda a que todas y cada una de las partes acaben certificando la integridad del historial de transacciones.

Veamos esto de la próxima manera:

Daniel ha decido adquirir un libro. Efectuada la adquisición, su transacción ha sido registrada. En tal registro, se ha incluyendo el hash del bloque más reciente de la blockchain de la tienda. Esta acción es una prueba irrebatible de que Daniel ha hecho la adquisición. Mas para el resto, por el momento, esto es algo dudoso.  Para asegurar la veracidad de la transacción, Erika, María y Pedro efectúan exactamente el mismo proceso de adquiere y firman con sus hash únicos. Cada hash atado a un bloque y una transacción en concreto.

Debido a la naturaleza del árbol Merkle de la blockchain, cada bloque en el historial está “marcado” con el hash del bloque precedente. Así las transacciones efectuada por nuestros amigos aseguran todavía más el funcionamiento de la red. Esto por que cada “marca” crea una huella única en toda la blockchain. Una huella que de mudarse inutilizará al resto.

 

Ventajas y desventajas del DPoS

Ventajas

  1. El sistema de votación de “delegados” es veloz. Puede establecer de forma rápida a los productores de bloques en todos y cada ronda. El resultado directo de esto, es una mejora notable en la escalabilidad de la blockchain.
  2. Descentraliza la participación en en internet. Esto merced a que DPoS relaciona la participación en internet con la cantidad de tokens que tiene cada usuario. Lo que incita la participación de los usuarios.
  3. La paralelización alcanzada por DPoS habilita altos rendimientos y escalabilidad. Por poner un ejemplo, en la blockchain EOS, en todos y cada turno (de 0,5 segundos) se producen ciento veintiseis bloques. Esto nos da una idea de la alta capacidad de transacciones que estas blockchain pueden lograr.
  4. Permite aumentar al máximo las ganancias de los poseedores de tokens. Esto debido que conforme tienen más tokens, más participación tienen en internet y más bloques pueden crear.
  5. El costo por sostener la seguridad en internet reduce. Esto merced a que no es preciso tener equipos de alta potencia para el funcionamiento adecuado de la red.
  6. Optimiza el empleo de recursos de la red como el ancho de banda, CPU, entre otros muchos.

Desventajas

  1. El éxito de la red requiere la participación y coordinación de la comunidad auténticamente interesada para una gobernanza eficaz.
  2. DPoS expone a la blockchain a fallas relacionadas con el sistema de votación. Por servirnos de un ejemplo, los usuarios de DPoS con pequeñas apuestas pueden decidir que su voto no importa en comparación con los votos de las partes interesadas más grandes.
  3. Algunos opositores del modelo DPoS arguyen que este protocolo fomenta la centralización. Esto bajo el presunto que el sistema de votación, siempre y en todo momento procurará seleccionar a quienes tienen más tokens. No obstante, las blockchains que emplean el mismo, crean mecanismos para eludir esta situación. En este punto, esta debilidad está más relacionado con la aplicación de reglas justas para seleccionar a los encargados.

¿Cuánto sabes, criptonauta?

¿La Prueba de Participación Encargada es poco escalable?

Blockchains que utilizan DPoS

La primera blockchain que usó este algoritmo de acuerdo es la de la plataforma BitShare. BitShare es un proyecto creado por exactamente el mismo Daniel Larimer y marcha como un intercambio descentralizado (DEX).

Otros proyectos que utilizan DPoS son: EOS, Lisk, Ark y Tron. Todas y cada una estas blockchain tienen un peculiaridades en común: alta escalabilidad. Una característica posible merced al empleo de DPoS como algoritmo de acuerdo.