Introdução

Um protocolo blockchain deve funcionar de acordo com um mecanismo de consenso o mais democrático possível, para permanecer distribuído e descentralizado. O mecanismo de consenso Proof of Work (PoW) do Bitcoin é considerado o mais seguro, mas tem sido criticado por ser lento e consumir muita energia. Por esse motivo, surgiu um novo mecanismo de consenso chamado Proof of Stake (PoS). Ao contrário do PoW, esse mecanismo não é mais baseado em um recurso externo (o alto consumo de energia), mas em criptomoedas bloqueadas em staking. Além disso, um terceiro novo modelo de consenso, chamado Delegated Proof of Stake, foi introduzido como alternativa.

O que é prova de participação delegada?

Levando o 'antigo' conceito de Proof of Stake para o próximo nível, Delegated Proof of Stake possibilita que os detentores de criptomoedas votem e elejam os chamados delegados (também chamados de testemunhas ou produtores de blocos ), que são responsáveis por validar o próximo bloquear e proteger a rede. Enquanto no sistema anterior esta tarefa era confiada aleatoriamente aos stakeholders, neste novo a responsabilidade pela segurança da rede foi dada a pessoas conhecidas ou grupos selecionados de acordo com sua reputação e vontade de operar de forma justa e transparente. Portanto, esses delegados representam a vontade de todos os participantes da rede blockchain. Por isso, segundo muitos, o DPoS representa o mecanismo de consenso mais democrático possível. Portanto, esse sistema deve ser comparado à maioria das democracias ocidentais com uma diferença substancial: se um ou mais delegados se comportarem incorretamente, a comunidade pode remover seu voto e depois destroná-los elegendo novos delegados.
Supondo que, geralmente, nem todas as partes interessadas em criptomoedas desejam participar ativamente da proteção da rede, faz sentido que eles decidam delegar a tarefa a alguém que esteja mais diretamente envolvido.

Como funciona o DPoS?

Existem vários elementos da Prova de Participação Delegada que permitem que a tecnologia valide as transações de forma eficaz e eficiente. Estes podem ser resumidos em quatro pontos:

1. Votação: como já mencionado acima, a novidade trazida pelo DPoS é a forma de votação. Todo usuário que possui uma moeda na blockchain DPoS pode votar nos nós que deseja para validar as transações. A maioria dos blockchains PoS delegados permite que os usuários votem diretamente ou deleguem seu poder de voto a outro usuário. Os nós, para os quais os usuários votam em uma prova delegada de consenso de estaca, são conhecidos como testemunhas.

2. Testemunhas: são responsáveis por proteger e legitimar o blockchain. Mesmo que um usuário não precise necessariamente de criptomoeda para se tornar uma testemunha, ele deve obter votos suficientes para ser eleito. A reputação é crucial para uma testemunha ser eleita, pois na maioria dos casos a competição é muito alta. As transações que são concluídas com sucesso por uma testemunha são registradas oficialmente em um livro, e as testemunhas recebem uma recompensa especial que pode ser compartilhada com todos aqueles que votaram naquela testemunha. O número de testemunhas em um único servidor pode cair entre 21 e 101.

3. Delegados: também são eleitos pelo voto do usuário. Embora os delegados não participem do controle de transações, eles têm outra tarefa fundamental dentro dos protocolos DPoS: podem propor a alteração do tamanho de um bloco ou o valor que uma testemunha deve receber em troca da validação de um bloco. Em qualquer caso, essas alterações devem ser submetidas a votação dos usuários.

4. Validadores de blocos: são responsáveis por validar os blocos criados por outras testemunhas, certificando-se de que esses blocos cumpram regras específicas de consenso. Para se tornar um validador de bloco, o usuário deve executar um nó completo. Qualquer usuário pode se tornar um validador, mas ao contrário das testemunhas, não há incentivo monetário para os validadores.

Exemplos de Blockchains usando DPoS

Existem muitas redes blockchain populares que usam o consenso DPoS. Aqui estão alguns dos mais importantes:

• EOS: a primeira versão do DPoS foi desenvolvida em 2014 pelo ex-diretor de tecnologia (CTO) da EOS, Dan Larimer. No caso do EOS, todos os delegados são referidos como produtores de blocos, não podendo o seu número máximo ultrapassar as 21 unidades. O EOS é muito semelhante ao Ethereum em sua capacidade de hospedar dApps. Além disso, funciona em um modelo de propriedade onde os usuários podem possuir e usar recursos proporcionais à sua participação, em vez de pagar por cada transação, o que promove a eliminação das taxas de transação. A EOS é considerada uma das blockchains mais escaláveis da indústria.

• Tron: um protocolo descentralizado baseado em blockchain que visa criar um ecossistema de entretenimento digital gratuito, alavancando a tecnologia de rede p2p e blockchain. A Rede Tron refere-se aos delegados como Super Representantes, que são eleitos a cada 24 horas. Pode haver no máximo 27 Super Representantes e eles precisam executar um nó TRON para participar da produção de blocos. Esses delegados também recebem recompensas em bloco e votação. Os eleitores que votam em super representantes recebem apenas recompensas de voto.

• Tezos: uma plataforma de contrato inteligente que possui um modelo de governança on-chain que permite que o blockchain implemente alterações automaticamente sem a necessidade de realizar hard forks. A Tezos inovou o sistema DPoS, apresentando um modelo atualizado dele: Liquid Proof of Stake (LPoS). A maior diferença entre LPoS e DPoS é que a delegação é totalmente opcional para os usuários da rede. Todo detentor de token pode delegar direitos de voto a validadores, conhecidos como 'bakers'. Além disso, o número de nós validadores é dinâmico, ao contrário do número fixo em sistemas DPoS. Na verdade, o Tezos pode suportar até 80.000 validadores, o que potencialmente o torna mais descentralizado do que seus concorrentes.

Vantagens e Limitações

A Prova de Participação Delegada é considerada por muitos como o mecanismo de consenso mais eficiente e democrático disponível. De fato, os protocolos de blockchain que usam esse tipo de consenso se distinguem pela velocidade na execução das transações, sua relação custo-benefício e seu baixo impacto energético. Além disso, o sistema democrático de votação para delegados e testemunhas garante que cada detentor de token tenha a chance de contribuir para o desenvolvimento da rede e, vamos reiterar, os atores maliciosos podem ser imediatamente substituídos.

No entanto, existem muitas dúvidas sobre a segurança das redes que usam o consentimento DPoS, e nem todas são infundadas.

Primeiro, o número limitado de validadores deve ser levado em consideração. Sejam 21 ou 101, o resultado não muda muito: podem não ser suficientes para garantir a distribuição e, portanto, a descentralização da rede. O risco de centralizá-lo é muito alto, o que iria contra a filosofia do blockchain.

Em segundo lugar, a blockchain DPoS é suscetível a problemas de votação ponderada. Os usuários com uma participação menor podem se recusar a participar da votação por considerar que seu voto é insignificante. Este é um problema atual, pois na maioria dos casos, quem tem o verdadeiro poder de voto são as grandes baleias (muitas vezes instituições e bolsas).

Por último, mas não menos importante, a chance de que os validadores possam ser corrompidos é um problema real. Mesmo que a maioria sejam entidades conhecidas que foram classificadas com base em sua reputação, o problema pode estar nesse pequeno detalhe. Baseando-se no fato de que os validadores de bloco são conhecidos, eles podem estar sujeitos a episódios de corrupção, ambos perpetrados de dentro da rede (ex. validadores que concordam em agir apenas com base em seus próprios interesses) e de fora (por exemplo, atores mal-intencionados que possuem um grande número de tokens). Quanto menor o círculo dos validadores, maior o risco da rede ser atacada.

Conclusão

O advento do DPoS foi uma inovação estrutural importante, que, em teoria, permite que os protocolos blockchain funcionem de forma rápida e eficiente. Ainda assim, algumas melhorias devem ser aplicadas, pois a exposição à centralização ainda é um risco muito alto e os nós do validador estão expostos à corrupção. Em primeiro lugar, o número de nós poderia ser aumentado, com o objetivo de tentar distribuir mais a rede, e em segundo lugar, o nível de competição entre eles poderia ser aumentado posteriormente.

A competição é precisamente um dos pontos-chave do mecanismo de consenso Proof of Work (PoW) (como dos blockchains em geral), pois impulsiona os participantes ativos da rede a trabalhar cada vez mais para resolver o enigma criptográfico e, portanto, adicione o novo bloco. Como resultado dessa participação ativa, a dificuldade de um ataque de protocolo bem-sucedido aumenta consideravelmente. Até agora, não há dúvidas de que o PoW é o mecanismo de consenso mais seguro de todos, tomando o Bitcoin como exemplo. Portanto, o DPoS deve tentar atingir o mesmo nível de segurança para conquistar a confiança absoluta de seus usuários.