EOS共识机制——DPoS代理权益证明

区块链共识机制与它的演进，是由于区块链式去中心化而且分布式的系统，必须要有一套放诸四海皆准类似宪法的规则，来规范讲解证明谁能够获得记账的权利全并且得到奖励，还有意图危害系统将会受到甚么惩罚，来维持整个系统稳定发展。

区块链（Blockchain）其实就是账本串连在一起，每一块的账本都记录着我们的交易，再计算出每块账本的Hash（艺术哈希值）表示。而每一块账本的Hash，会放在下一个账本的最前面，跟着这些帐本的交易纪录变成一个新的Hash，这表示如果你不能单单窜改了一个区块的交易纪录，后面的区块也需要一起更改。在这种条件下的窜改机率几乎等于零。这就是为什么到底会说区块链是不可篡改的，以下为我们常见的共识算法。

PoW（Proof of
Work，工作量证明），也就是付出的越多，那就可以获得越多的奖励，常见的比特币（BTC）以及以太币（ETH）皆是采用这种共识算法。一般来说，矿工们会透过CPU、GPU或ASIC来进行挖矿，主要过程?概是猜?个名为Nonce的数值，第一个找到Nonce值经过函数之后小于某一个值的矿工就获胜，可以获得出块的权利。虽然PoW可以让整体网络相对去中心化，但确认交易的速度却相当缓慢，这也使得区块链想要融入我们日常的生活有不少阻力。另一方面，当越来越多的矿工投入时，便造成了大量的能源浪费。为了改善交易速度以及减少耗能，所以产生了另外一个共识机制?—?PoS（Proof
of Stake）。

PoS（Proof of
Stake，权益证明）。主要便是希望可以解决PoW运算时消耗过多能源的缺点，不同于PoW透过计算能力竞争记账权，PoS是依照所持有币的数量，当你持有的越多就代表有越大的机率可以取得记账权力，因此PoS免去了矿机消耗的庞?电?资源，但区块链扩容与交易确认速度过慢的问题仍然未能解决。

代理权益证明DPoS（Delegated Proof of Stake）

为了解决目前PoW遇到的耗能费时问题以及PoS仍旧无法突破的扩容、效率问题，Daniel
Larimer（BM）提出了新的共识机制DPoS，BM除了是EOS的创始人也曾经开发过Bitshares（2014）还有Steem（2016），两个项目都采用DPoS共识机制，区块链网络运行到现在的稳定程度，已经能够证明DPoS共识机制是可行的，从交易纪录的活跃程度来看，透过DPoS共识机制的区块链性能是目前区块链网络中最高的。

作为第三代的共识机制，就是为了解决前两代痛点而出现，保留了PoS节能的优点，并引入了代议民主的概念，每一颗EOS都是一张选票，藉由选票选出21个Block
Producer（超级节点），透过减少节点的数量，除了能够达成比PoS更低的能耗，更是解决了PoW与PoS其中一个痛点?—?交易确认的时间过长的问题。

如果觉得DPoS的概念太过抽象难以理解，可以把DPoS想像成一间公司，而21个超级节点就是公司的21个董事与大股东，负责参与大公司大事的决策，由于成为超级节点的大股东，手上都握有极大份额的股分，常理来说并不会做出对公司未来有害的决策，若真的有股东做出不智的决定，所有的股分持有者也可以透过手上的币作为选票来让这名对公司有危害的大股东下台。

DPoS的构架把所有利益关系人串联起来，让所有参与者不再是互为竞争者而是合伙人。虽然众多人批评这种代议式民主的方式有违了区块链去中心化的初衷，但仔细目前BTC以及ETH的算力分布，BTC前10大矿池就已经把持了超过86%的算力;ETH更是集中，前五大就超过了75%。

另一方面，要将区块链融入我们的生活中必要的条件就是快速的交易确认，当我们藉由虚拟货币从事任何一种支付行动的时候都希望可以和我们目前的日常支付没有过大的差异。然而BTC以及ETH却无法达成，光等待确认的时间就至少需要20分钟了，可想而知，我们是无法想像要买一杯珍奶需要站在柜台等待20分钟的。而DPoS透过代议式的民主机制，选出21个节点来帮EOS网络来进行确认，这样便可大幅缩短等待确认的时间，进而让更多的实际应用变成可能。

在区块链中，不可能的三角分别为：可扩展性、去中心化以及安全。而从DPoS中很明显的可以发现到降低了去中心化这个部分，进而达到了高TPS。整个区块链行业还在发展的早期阶段，DPoS只是提供了我们一个可能的想像，也期待在日后透过社群的脑力激荡，可以将不可能的三角化为可能。

从比特币到以太坊再到EOS，区块链经济了从1.0到3.0的迭代。共识机制也从工作量证明机制、权益证明机制再到委托权益证明机制(DPOS)。区块链经历了10多年的发展，已从数字货币、智能资产再到商用落地。如果说传统互联网处理的是信息，被称为信息互联网，那么区块链网络处理的是价值，被称为价值互联网。围绕价值互联网设计出各种通证，配合着智能合约更好的实现区块链的商用落地。而区块链3.0商用落地的代表是EOS，今天我们一起来看EOS的证明机制是怎样的。

委托权益证明机制是一种区块链的共识机制，是工作证明机制(POW)、权益证明机制(POS)和委托权益证明机制(DPOS)，三大共识机制中最先进的一种。它是由Bitshares的首席开发者Dan
larimer提出并应用的。当时Dan观察到比特币系统共识机制POW的一些问题，比如电力耗费过大、矿池算力越来越集中导致与去中心化的理念相悖等。他提出一种更快速、安全且能源消耗比较小的机制，这就是DPOS。

DPOS是一种基于投票选举的共识机制，有点像股东大会或代表大会，持币人选出几个代表节点来运营网络，用专业运行的网络服务器来保证区块链网络的安全和性能。在DPOS共识机制中，不需要算力解决出数学难题，而是由持币者选出生产者。如果生产者不称职，就有可能被取代出局，这种机制解决了POS的性能问题。

DPOS的工作原理是让每一个持币人进行投票，从而产生一定数量的代表。这些代表被称为是超级节点，由这些超级节点代理持币人验证和记账，被选出来的这些超级节点的权利是对等的。比如EOS就有21个超级节点，以及众多备用节点。所有持币人可投票决定启用或废弃某些个节点。

为什么EOS没有采用之前的共识机制POW和POS，而是采用了DPOS?这是因为通过DPOS共识机制选出21个代表节点来帮助EOS网络进行确认，这样可以大幅缩短等待确认的时间，进而让更多的应用成为可能。在区块链技术应用的过程中，存在不可能三角分别为：可扩展性、去中心化及安全性。而EOS适当的降低了去中心化这个部分，才能达到数百万TPS的交易吞吐量，这是比特币小于10TPS、以太坊15TPS的交易吞吐量，不可与EOS交易吞吐量同日而语的地方之一。

除了交易快速外，DPOS的优势还在于能将维系网络运行的能源消耗降到最低，以非常低的成本进行管理整个区块链的运行。这在很大程度上解决了POW的能源消耗的问题。同时，更加“去中心化”的管理方式，将区块链的网络运行的决定权分散到全网的各个节点手中，这在很大程度上避免了POS容易出现庄家操纵控股的现象。DPOS共识机制的出现，将通过实施区块链上的“民主”来对抗“中心化”所产生的负面效应，用被公选的“弱中心化”的方式来提高全网运维的效率。

委托权益证明机制创造了一种你直接代表声誉的投票系统，这使得验证和记账的时间便缩短，从而提高了交易速率;在性能方面与工作量证明和权益证明相比，委托权益证明的区块链更具有可扩展性，每秒能处理百万级的交易量(TPS);在能耗方面不再像POW那样需要算力竞争挖矿，而是由21个节点生产区块，这就大大的减少了电力的消耗，节约了资源;更民主和自治，如果被选出来的节点不能很好的代表广大持币者的利益，该节点很有可能被取代和废弃，这就避免了POW机制下的算力集中、POS机制下可能庄家操控的情况。

委托权益证明机制(DPOS)使得区块链交易速度更快、更能节省能耗、更能代表广大持币者的利益、更具扩展性。这些优点将有助于更多区块链应用的商业落地，也从较为原始和简陋的区块链，发展成为更快、更安全、更优化的，较为先进的区块链网络。这项共识机制的发展和完善可能会加速区块链应用的落地。2019年我们看到区块链技术在国家最高领导人集体学习之后，全国各地政策或资金支持遍地开花。2020年，我们或许能看到这些政策和资金落地后在区块链行业中呈现出的效果，让我们拭目以待。