Pe scurt – PURE PROOF OF STAKE™ este un Consensus Mechanism Permissionless, specific Blockchain-ului Algorand, ce asigura participare deplina, alaturi de protectia Blockchain-ului si de viteze bune de transfer, intr-o retea cu adevarat descentralizata.
Ceea ce face acest protocol o variatie a Proof Of Stake este faptul ca validatorii nu sunt alesi sa participe doar in functie de consistenta stake-ului pe care il fac – respectiv numarul de $ALGO pe care il pun la staking – ci si prin selectionare aleatorie, indiferent de cat de multe cryptomonede detin.
Selectia automata a acestora se face pe baza unei Verifiable Random Function. VRF se comporta similar cu o loterie ponderata; practic, fiecarui $ALGO din contul unui participant i-ar corespunde astfel propriul sau bilet de loterie.
Cum sunt alesi validatorii
In cadrul Algorand, fiecare investitor care detine $ALGO poate participa la protocolul de consens. Pentru a reduce nivelul de expunere, utilizatorii nu isi folosesc asa-numitele spending keys(adica un fel de private keys pe care le folosesc efectiv pentru a-si cheltui din stake-ul pe care il au) pentru consens.
In schimb, cine doreste sa participe ca validator in cadrul protocolului genereaza si inregistreaza o cheie de participare – participation key. Cu aceasta, poate participa la propunerea si votarea blocks. Utilizarea unor astfel de participation keys determina siguranta cryptomonedelor unui utilizator, chiar daca node-ul participant ar fi compromis.
Fiecare block din Algorand include o asa-numita selection seed, aleatorie si imprevizibila, care determina si decide ce useri ar trebui sa participe ca validatori la urmatoarea runda a protocolului de consens.
Cand noul block este adaugat Blockchain-ului, toti userii vor vedea acest selection seed. Fiecare utilizator care s-a propus ca validator poate verifica, in secret, daca a fost selectat sa participe, evaluand un VRF, cu ajutorul participation key pe care o are si pe baza respectivului selection seed.
Necesarul de putere computationala este minim, astfel incat chiar si un dispozitiv cu resurse limitate poate face acest lucru. Calculul VRF produce astfel un output pseudorandom, cu o dovada criptografica, pe care oricine o poate folosi pentru a verifica rezultatul. Prin detinerea sau trimiterea acestei dovezi, un user poate demonstra oricand ca intr-adevar a fost selectat sa participe la mecanismul de consens.
Cum functioneaza votarea
Acest Consensus Mechanism necesita trei faze, pentru a propune, confirma si inscrie un block in blockchain:
1) Block Proposal – adica propunerea block-ului – este procesul prin care sunt selectati candidatii validatori.
Mai intai, fiecare node face o analiza a conturilor pe care le administreaza si, folosind functia VRF Algorand, determina ce conturi sunt online si dispuse sa participe, trimitand informatia spre restul nodes din retea.
Astfel, fiecare node primeste block proposals de la restul nodes din retea, alaturi de un VRF output, care demonstreaza faptul ca propunerile respective sunt valide.
2) Soft Vote – aici fiecare node va rula VRF, analizand daca un cont a fost ales sa participe la comitetul de soft vote. Daca alegerea se confirma, contul respectiv va beneficia de un vot ponderat in functie de numarul de $ALGO pe care il detine.
Propunerile sunt filtrate pe baza celui mai scazut timeout VRF, fiecare node identificand astfel o singura optiune si trimitand-o mai departe celorlalte nodes, alaturi de dovada VRF.
Odata ce s-a atins cvorumul pentru soft vote, procesul trece la etapa de certificare a votului.
3) Certify Vote
In aceasta etapa, este selectat un nou comitet pentru a verifica propunerea de block ce a rezultat prin soft vote. Daca nu sunt identificate abateri, ca overspending sau double-spending, block-ul este considerat valabil, iar comitetul il certifica astfel ca valid. Procesul de triaj al conturilor specifice unui node este acum reluat, tocmai pentru a realiza aceasta finala certificare.
Aceste voturi sunt colectate si validate de fiecare nod pana cand se ajunge la un cvorum, declansand astfel sfarsitul unei runde si solicitand acelui nod generarea unui certificat pentru noul block si inscrierea acestuia in ledger. Dupa acel moment, se va initia o noua runda si procesul va incepe de la capat.
Concluzii
Mecanismul de consens Permissionless Pure Proof-of-Stake este o variatie a Proof of Stake, in cadrul caruia validatorii unui nou block nu sunt selectati doar in functie de numarul de tokeni pe care i-au pus la staking, ci si aleatoriu, prin intermediul Verifiable Random Function.
Acest mecanism alege block leaders la intamplare, mentinand secret statutul validatorilor, pana ce tranzactiile au fost confirmate ca fiind corecte.
Algorand este Blockchainul care a creat si foloseste acest Consensus Mechanism.