El algoritmo de consenso Delegated Proof of Stake (DPoS) es considerado por muchos como una versión más eficiente y más democrática del mecanismo anterior llamado Proof of Stake (PoS).
Tanto PoS como DPoS se usan como alternativa al algoritmo Proof of Work (PoW), ya que los sistemas PoW requieren, por diseño, muchos recursos externos. El algoritmo Proof of Work utiliza una gran cantidad de poder computacional para asegurar un registro distribuido que sea inmutable, descentralizado y transparente.
Por el contrario, PoS y DPoS necesitan menos recursos y, por su naturaleza, son más sostenibles y ecológicos. Para entender cómo funciona Delegated Proof of Stake, primero es necesario comprender los conceptos básicos de los algoritmos Proof of Work y Proof of Stake que lo precedieron.
Proof of Work (PoW)
La mayoría de los sistemas de criptomonedas funcionan sobre un libro contable distribuido llamado blockchain, y Proof of Work (PoW) fue el primer algoritmo de consenso que se utilizó. Fue implementado como un componente central del protocolo de Bitcoin, siendo responsable de generar nuevos bloques y de mantener la red segura (a través del proceso de minería).
Bitcoin fue propuesto como una alternativa al sistema monetario global tradicional, que es centralizado e ineficiente. PoW introdujo un protocolo de consenso funcional que hizo innecesaria la transferencia de dinero controlada por una autoridad central.
Este sistema permitió pagos descentralizados en tiempo real dentro de una red económica peer-to-peer, eliminando la necesidad de intermediarios y reduciendo el costo total de las transacciones.
Junto con otros tipos de nodos, un sistema Proof of Work se mantiene gracias a una red de nodos mineros, que utilizan hardware especializado (ASICs) para intentar resolver problemas criptográficos complejos. En promedio, se mina un nuevo bloque cada 10 minutos.
Un minero solo puede agregar un nuevo bloque a la blockchain si logra encontrar la solución para ese bloque. En otras palabras, solo puede hacerlo después de completar una prueba de trabajo, lo cual le otorga como recompensa nuevas monedas creadas y todas las comisiones de las transacciones incluidas en ese bloque específico.
Sin embargo, esto tiene un costo muy alto, ya que requiere una gran cantidad de energía y muchos intentos fallidos. Además, el hardware ASIC es bastante caro.
Más allá del esfuerzo necesario para mantener el sistema, existen dudas sobre hasta qué punto un sistema PoW puede aplicarse, especialmente en lo que respecta a la escalabilidad (una cantidad muy limitada de transacciones por segundo). Aun así, las blockchains basadas en PoW son consideradas las más seguras y confiables, y siguen siendo el estándar cuando se trata de soluciones tolerantes a fallos.
Proof of Stake (PoS)
El algoritmo de consenso Proof of Stake (PoS) es la alternativa más común a Proof of Work. Los sistemas PoS fueron diseñados para resolver algunas de las ineficiencias y problemas que suelen aparecer en las blockchains basadas en PoW. En particular, abordan los altos costos asociados con la minería PoW (consumo de energía y hardware).
Básicamente, una blockchain Proof of Stake se asegura de manera determinista. En estos sistemas no existe la minería tradicional, y la validación de nuevos bloques depende de la cantidad de monedas que están en staking. Cuantas más monedas tenga una persona en staking, mayores serán sus probabilidades de ser elegida como validador de bloques (también llamado minter o forger).
Mientras que los sistemas PoW dependen de inversiones externas (energía y hardware), una blockchain Proof of Stake se asegura mediante una inversión interna: la propia criptomoneda.
Además, los sistemas PoS hacen que atacar una blockchain sea mucho más costoso, ya que un ataque exitoso requeriría poseer al menos el 51 % del total de las monedas existentes. Los ataques fallidos resultarían en enormes pérdidas financieras. A pesar de estas ventajas y de los argumentos convincentes a favor de PoS, estos sistemas aún se encuentran en etapas tempranas y todavía no han sido probados a gran escala.
Delegated Proof of Stake (DPoS)
El algoritmo de consenso Delegated Proof of Stake (DPoS) fue desarrollado por Daniel Larimer en 2014. Algunos de los proyectos de criptomonedas que utilizan este algoritmo son BitShares, Steem, Ark y Lisk.
Una blockchain basada en DPoS cuenta con un sistema de votación en el que los participantes (stakeholders) delegan su trabajo a terceros. En otras palabras, pueden votar por un pequeño grupo de delegados que se encargan de asegurar la red en su nombre. A estos delegados también se les llama witnesses (testigos) y son responsables de alcanzar el consenso durante la creación y validación de nuevos bloques.
El poder de voto es proporcional a la cantidad de monedas que posee cada usuario. El sistema de votación varía de un proyecto a otro, pero en general, cada delegado presenta una propuesta individual cuando solicita votos. Normalmente, las recompensas obtenidas por los delegados se reparten de forma proporcional entre sus respectivos votantes.
De esta manera, el algoritmo DPoS crea un sistema que depende directamente de la reputación de los delegados. Si un nodo elegido se comporta mal o no trabaja de manera eficiente, será rápidamente expulsado y reemplazado por otro.
En cuanto al rendimiento, las blockchains DPoS son más escalables, ya que pueden procesar más transacciones por segundo (TPS) en comparación con PoW y PoS.
DPoS vs PoS
Aunque PoS y DPoS son similares en el sentido de que ambos se basan en la participación (staking), DPoS presenta un sistema de votación democrático innovador mediante el cual se eligen los productores de bloques.
Dado que un sistema DPoS es mantenido por los votantes, los delegados están motivados a ser honestos y eficientes, ya que, de lo contrario, pueden ser removidos mediante votación. Además, las blockchains basadas en DPoS tienden a ser más rápidas en términos de transacciones por segundo que las basadas en PoS.
DPoS vs PoW
Mientras que PoS intenta resolver los problemas de PoW, DPoS busca optimizar el proceso de producción de bloques. Por esta razón, los sistemas DPoS son capaces de procesar grandes cantidades de transacciones en la blockchain de forma mucho más rápida.
Sin embargo, DPoS no se utiliza de la misma manera que PoW o PoS. PoW todavía se considera el algoritmo de consenso más seguro y, por ello, es donde ocurre la mayor parte de las transferencias de dinero. PoS es más rápido que PoW y potencialmente tiene más casos de uso. En DPoS, el staking se limita principalmente a la elección de los productores de bloques.
La producción de bloques en DPoS está predeterminada, a diferencia del sistema basado en competencia que utiliza PoW. Cada witness (testigo) tiene su turno para producir bloques. Algunos incluso afirman que DPoS debería considerarse un sistema de Proof of Authority.
DPoS se diferencia considerablemente de PoW y también de PoS. La inclusión del voto de los participantes sirve como un mecanismo para elegir y motivar a delegados (o testigos) honestos y eficientes. Sin embargo, la producción real de bloques es bastante distinta a la de los sistemas PoS y, en la mayoría de los casos, ofrece un mayor rendimiento en términos de transacciones por segundo.
