[블록체인 / 합의 알고리즘] DPOS 설명

https://academy.binance.com/en/articles/delegated-proof-of-stake-explained

Delegated Proof of Stake Explained | Binance Academy

 블로그를 조금 개정했고, 어떤 이야기를 할지 조금 정리하기로 하였다. 그와 더불어 말투도 내가 좀더 편안한 말투로 바꾸기로 했다. 글을 그대로 번역하는 것은 구글이 더 잘할 일이라는 생각이 들어, 언저나 그렇듯 내용을 읽고 이해해서 요약한 이야기를 쓰기로 했다.

 

TL; DR(Too Long, Didn't Read. 요약본이라는 뜻)

What?

• 2014년 Daniel Larimer가 개발
• Delegated Proof of Stake의 약자임

Why?

• PoS의 방식을 개선하기 위해서(지분을 가진 이들만 거래 검증 기회)
• 더 높은 거래 속도 성능을 위해서 쓰임
• 확장성과 비용측면에서 더 효율적임

How?

• 지분 소유자가 자신을 대표할 노드에게 투표함
• 투표를 받은 노드들은 delegate또는 witness라 불림
• 투표한 사람들의 방향을 대표하는 방식으로 작동함
• 옳지 못한 행동을하면 투표받은 노드가 제거되거나 대체될 수도 있음
• 블록 생성에 대한 보상을 투표자들에게 비례로 나누어줌

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이 글의 목차

• 작업증명
• 지분증명
• 위임 지분증명
• 위임 지분 증명 vs 지분증명
• 위임 지분 증명 vs 작업증명

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본문

• 위임 지분 증명은 지분증명에 비해 더 민주적이고, 효율적인 합의 알고리즘으로 알려져 있음
• PoS(지분증명), DPoS(위임지분증명) 둘다 PoW(작업증명)의 대체제로 사용중
  • PoW는 에너지 소모량 많음
• PoS와 DPoS는 에너지 소모량이 적기 때문에 더 환경친화적임
• DPoS를 이해하기위해 먼저 PoW,PoS 부터 이해해야함

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PoW (작업증명)

• PoW는 최초로 쓰인 합의 알고리즘임(비트코인)
• 비트코인은 기존 금융 시스템의 대체제로 제안 됨
• PoW 덕분에 P2P(Peer-to-peer), 분산환경에서 실시간 결제 시스템이 가능해짐 + 중간자 없기 때문에 전체적인 거래비용은 감소함

 

• PoW는 특별한 노드인 채굴자 노드로 유지됨 + 특별한 장비 사용함(ASICs)
• 장비를 통해 복잡한 암호학적 문제 해결
• 블록은 평균 10분에 한번 생성되며, 함호학적 문제를 해결했을때만 채굴자가 블록 추가 가능
• 블록을 추가했을때, 블록추가에 대한 보상과 블록안에 일어난 거래내역에 대한 수수료도 보상으로 받음
• 하지만 비용이 높음. 에너지 소모량이 많음. ASIC 장비도 비쌈

 

• 느린 거래 속도 등으로 확장성 문제들도 있음
• 하지만 가장 안전하고 믿을만한 방식임

PoS (지분증명)

• PoW의 가장 흔한 대체제임
• PoW 기반 합의 알고리즘의 문제를 해결하려 등장(특히 비용문제)
• 여기에 마이닝은 없음.
• 코인을 스테이킹(소유)를 많이 하고 있을 수록 블록을 검증할 기회가 많아짐. 이때 검증자를 validator, minter, forger라 칭함

 

• PoW가 외부 장비나 에너지에 의존하는 것에 비해 PoS는 내부 투자(코인 양)에 의존한다는 것이 차이점

 

• PoS는 블록체인에 대한 공격을 더 비싸게 만듬(공격한놈이 손해)
• 성공적인 공격을 하기 위해선 51%이상의 지분 필요 -> 공격 -> 본인의 경제적 손해
• PoS의 좋은점이 있지만 여전히 큰 스케일에서 실험이 필요

DPoS (위임 지분 증명)

• 2014년 Daniel Larimer가 개발함
  • https://twitter.com/bytemaster7?ref_src=twsrc%5Egoogle%7Ctwcamp%5Eserp%7Ctwgr%5Eauthor
• Bitshares, Steem, Ark, Lisk 등이 DPoS 사용 중

이사람

 

• 본인을 대신해 검증에 참여할 사람에게 투표하는 방식
• 위임받은이 delegates 또는 witnesses라고 불림
• 새로운 블록을 검증하고 만드는 역할
• 투표의 영향력은 많은 지분을 가질수록 커짐(코인이 많을 수록 투표권이 많다고 보면 될듯)
• 디테일은 조금씩 차이가 있을 수 있으나, 대체적으로 투표한 사람들의 의사대로 위임받은이가 대표하는 방식
• 위임받은이가 받은 보상을 투표자들에게 투표권에 비례해서 분배함

 

• 투표 시스템은 위임받은이의 평판에 직결된 시스템을 갖추고 있음
• 위임받은이가 잘못된 행동을 하거나, 효율적으로 일하지 않는다면 추방당하거나 대체됨

 

• 성능측면에서 다른것들에 비해 더 확장성이 좋고, TPS(초당 거래량, Transaction Per Second)가 높음

 

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DPoS vs PoS

• 스테이킹 측면에서 둘은 비슷함
• DPoS의 장점
  • 투표 방식을 기반으로 하기 때문에 민주적임
  • 투표를 통해 위임받기 때문에, 위임받은이는 더 정직하고 효율적으로 일하게됨
  • TPS가 더 높음

DPoS vs PoW

• DPoS는 블록 생성 과정을 간소화 시킴
• PoW는 가장 안전한 알고리즘으로 평가받음
  • 따라서 대부분 돈을 송금하는 부분에서 사용(?)
• PoS는 PoW보다 빠르고, 더 많은 활용법과 잠재력이 있을것임
• DPoS는 스테이킹을 블록 생산자 투표용으로 제한함
  • 누가 블록을 검증할지 미리 결정됨 <-> 경쟁기반인 PoW
  • 모든 Witness가 차례대로 블록생성 기회를 얻음
• 어떤이들은 DPoS가 Proof of Authority라고 불려야 한다고 함

 

• DPoS는 PoW와 PoS와 확실히 다르다
• 지분소유자(stakeholder)의 투표 시스템으로 위임받은이가 더 정직하고 효율적으로 일하게 만듬
• 하지만 PoS시스템과 다르며(위에서 말한 차례대로 기회를 얻는다는 점 인듯), 대부분의 경우 속도가 더 빠름