DPos共识算法

参考

中文白皮书啊
https://blog.csdn.net/lsttoy/article/details/80041033

DPos的特点

1. 不需要通过挖矿来争夺记账权，代表们轮流记账，从而避免了算力的浪费，这是真正的告别了挖矿的共识算法

2. 记账权的竞争最终变成了股权的竞争，摆脱了对算力的束缚。记账权的竞争变成了 代表角色Node的竞争，谁能上位成代表，谁就有记账权。而代表角色的竞争，依赖于选票的结果，也就是币龄的竞争。谁拥有更多的股权，谁就更有更多的投票权，谁就越有可能当选成代表，并最终获得记账权。

3. 交易速度特别快，大约3s钟，而且不需要后续区块的再次确认。每个区块最终能否添加到主链中，需要超过2/3个代表的验证之后才生效，但是一旦生效就永久生效。

4. DPos吸收了Pos的精华，并且从Pos当中剥离开算力对记账权竞争的影响，并且开放了更多民主投票的措施。

概念

整个流程：选举代表和代表们工作的流程

• 利用Pos的思想，由利益相关者投票产生N个受托人负责记账
• N个受托人不需要竞争记账权，随机轮流负责记账，从而避免了挖矿的难度运算
• 每个新区块都要超过2/3的代表的认同之后，才被认为是有效的区块，这样避免了受托人作弊，滥用权力
• 为了避免受托人作弊（不管是有意的还是无意的），引入了相关的保证金制度，如果产生了错误的区块，或者没有在规定的时间内产生区块，不仅不会得到奖励，而且会损失保证金，以及很快会被投票人从受托人名单中替换掉

受托人

• 每个受托人是完全等价的（不关心币龄了，降低了中心化的风险）
• 受托人在完成本职工作的同时可以领取区块奖励和交易的手续费

受托人的选举

• 一个区块链项目的受托人个数由项目发起方决定，一般是101个受托人。（受托人的数量在比特股中是由委员会提议，并且最终得到半数股权的投票同意后，可以动态修改的，至少11个）
• 任何一个持币用户都可以参与到投票和竞选受托人这两个过程中。（股权越多，投票的权重越高）
• 用户可以随时投票、撤票，每个用户投票的权重和自己的持币量成正比。投票和撤票可以随时进行，在每一轮(round)选举结束后，得票率最高的101（一般为101，也可以是其他数字，具体由区块链项目方决定）个用户则成为该项目的受托人
• 受托人负责打包区块、维持系统的运转并获得相应的奖励
• 在每一轮循环里，系统会重新统计得票排名。在选出最高的N个受托人里，系统采用先打乱顺序，然后受托人依此生产区块。一轮区块生产完毕后进入下一个周期。

DPos在项目中的应用

1. Bitshares：最早应用DPoS机制的项目，其DPoS机制里包含见证人(Witnesses)和委员(committee)， 见证人负责区块的打包，委员会负责系统参数的修改。
2. EOS：共识算法DPoS + BFT， 有21个受托人。
3. Asch：共识算法为DPoS + PBFT， 有101个受托人， 目前正在开放竞选。

TPS

每秒能确认的交易数：TPS = transactions / block_time
这里的block_time指的是 从交易广播发起开始 到最终交易安全确认 所需要的时间，不是出块时间，近似等于 出块时间* 需要确认的区块数量。

• Transactions 是由区块大小 block_size 和平均每笔交易大小决定的： Blocksize = transactions* aveTranSize
• TransactionSize由这笔交易的input[]的个数和output[]的个数决定，以及其它的一些参数，比特币区块大小平均：700kb（很多人呼吁要提高一些，这样交易的速度会提高
• Blocksize受全网网络状态 network_bandwidth 限制，也是由记账节点之间物理带宽witness_performance 决定的。每个单位区块体积越大，在网络带宽不变的情况下，扩散的速度越慢，需要验证交易的时间越长。

TPS的影响因子： (block_size network_bandwidth witness_performance) / (block_time * witness_count)
witness_count指的是见证人的数量，3个人达成网络共识，比300个人快多了，网络传输的总体积和不确定性小多了。

为了提升TPS：

• 压缩每笔交易的内存大小，让一个区块可以存储更多笔交易，同时空间越小，交易的网络扩散越快
• 降低 (出块时间*需要确认区块个数)的乘积，可以通过算法上面的细节的设计，比如提升恶性硬分叉的难度