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Si le gustan las criptomonedas, a estas alturas definitivamente sabe que las cadenas de bloques se basan en ciertos algoritmos para lograr un consenso distribuido y permitir transacciones e intercambio de datos. Bitcoin, el pionero en la esfera, nos presentó el mecanismo de prueba de trabajo. A medida que pasa el tiempo, PoW ya no parece tan bueno. Surgieron algoritmos de consenso tecnológicamente más avanzados, y la prueba de participación es una de las opciones más eficientes disponibles. La prueba de participación (PoS) es un algoritmo de consenso que permite que los nodos lleguen a un acuerdo sobre el estado de la cadena de bloques sin gastar grandes cantidades de poder computacional. Esto hace que PoS sea una opción más respetuosa con el medio ambiente que la Prueba de trabajo (PoW). En este artículo, veremos más de cerca cómo funciona PoS y qué beneficios puede ofrecer.
Prueba de participación en los términos de Layman
En pocas palabras, la prueba de participación es uno de los algoritmos de consenso más populares en las redes de cadena de bloques. En PoS, el generador del siguiente bloque elige un nodo con un mayor saldo: la cantidad de recursos, por ejemplo, monedas, si estamos hablando de criptomonedas. Por lo tanto, el staker con mayor saldo tiene más posibilidades de generar un nuevo bloque. El nodo no recibe una recompensa por la creación del bloque en sí: en cambio, se paga una remuneración por la transacción.
Hay dos opciones básicas de selección de nodos posibles:
- aleatoriamente de los nodos “más ricos”
- aleatoriamente de los nodos más antiguos
El proceso de validación de las transacciones de la cadena de bloques se llama replanteo.
En lugar de resolver un problema criptográfico, las transacciones se validan “congelando” una cierta cantidad de monedas de minero como garantía. Las monedas se congelan hasta que se llega a un “acuerdo” sobre la validez de las transacciones. Después de llegar a un consenso en la red, las transacciones se agregan a la cadena de bloques y las monedas se mantienen congeladas durante un tiempo para protegerlas contra ataques en la red. Cuando las monedas se descongelan, los mineros las recuperan, además de una pequeña comisión por registrar transacciones en la cadena de bloques. Dicho algoritmo está diseñado para disuadir a los atacantes de validar transacciones falsas debido al riesgo de perder “garantía”.
La cantidad de recompensas ganadas es proporcional a la cantidad de monedas que tiene el minero. Este sistema está diseñado para ser más seguro que la Prueba de trabajo, ya que los mineros tienen un incentivo financiero para actuar con honestidad y evitar validar transacciones fraudulentas.
¿Dónde se utiliza PoS?
Hoy en día, varios de los principales actores de la industria de la cadena de bloques utilizan este protocolo para validar las transacciones. Las monedas respaldadas por prueba de participación incluyen Cardano (todavía en desarrollo), OmiseGo, QTUM y Ardor. Ethereum ha estado planeando su transición a PoS desde 2019 (la nueva versión se llamará Merge), y parece que finalmente cobrará vida en septiembre de 2022.
Un sistema híbrido podría combinar la seguridad de PoW con la eficiencia de PoS, brindando lo mejor de ambos mundos. Dash, Stratis, HShare y Pivx utilizan un híbrido de mecanismos de consenso PoW/PoS.
¿Cómo cambió PoS la minería?
La prueba de trabajo de Bitcoin generó toda una industria minera y se convirtió en un impulso para el desarrollo de equipos especializados, ya que los recursos informáticos gastados en bloques de hash son enormes y superan con creces las capacidades de las supercomputadoras más grandes.
Al mismo tiempo, se reveló el notorio “otro lado de la moneda”: PoW se convirtió rápidamente en un monstruo, devorando electricidad en una carrera por la rentabilidad minera. En 2012, la capacidad general de la red BTC ya superó a la supercomputadora más poderosa del mundo en términos de rendimiento, y apareció en el horizonte la primera alternativa, un enfoque que consume menos energía para verificar transacciones, la Prueba de participación.
Sistema PoS: pros y contras
Ventajas de la prueba de participación
PoS tiene las siguientes ventajas:
- Una reducción significativa en el consumo de energía (en relación con el método PoW);
- Para crear un ataque de doble gasto, es necesario concentrar más del 50% del monto total de toda la moneda, lo que costará una fortuna. En el caso de que el atacante aún pueda controlar tal cantidad de fondos, alterará el equilibrio con sus acciones, lo que hace que los ataques sean económicamente poco prácticos.
- Salir de PoS es un proceso bastante rápido: solo necesita llevar su participación a la bolsa de valores y venderla. En el caso de la Prueba de Trabajo, no sabes cuánto tardarás en vender tu equipo ya qué precio.
- La rentabilidad en los sistemas PoS crece si el usuario reinvierte la recompensa recibida: su rentabilidad crecerá como parte de una estrategia a largo plazo. En Prueba de trabajo, el mismo resultado es más difícil de lograr porque regularmente tiene que invertir en equipos de minería.
Desventajas de la prueba de participación
Al mismo tiempo, PoS no está exento de inconvenientes:
- La concentración de fondos en manos de unos pocos puede conducir a la centralización de la red. Además, los usuarios con la mayor participación (más del 51 %) pueden manipular la red; por ejemplo, pueden cancelar transacciones e imponer nuevas reglas. Si bien este ataque no es rentable, todavía es posible.
- Además, existe el problema de nada en juego (pila vacía), que hace que los sistemas PoS sean intrínsecamente inestables a los ojos de muchos entusiastas de las criptomonedas. Un atacante puede intentar bifurcar una cadena de bloques, es decir, crear una cadena alternativa más larga gastando recursos “inexistentes”. Además, otros mineros pueden admitirlo ya que tampoco gastan recursos “genuinos”. A través de una bifurcación, un atacante puede rechazar ciertas transacciones y realizar un ataque de doble gasto.
Prueba de participación frente a prueba de trabajo: ¿cuál es mejor?
Las disputas entre los defensores de Pow y PoS se han producido durante mucho tiempo, pero su naturaleza es más teórica. La práctica muestra que el papel de los desarrolladores en materia de seguridad sigue siendo muy alto.
Al mismo tiempo, muchos consideran que la versión híbrida de la implementación de PoW y PoS es la solución más segura. Este enfoque ya se practica activamente: muchas criptomonedas tienen una etapa PoW cuando se emite una moneda a través de la minería clásica y una etapa PoS, que le sigue.
Sin embargo, a pesar del hecho de que los sistemas PoS siempre serán más fáciles de implementar y, en general, más confiables en términos de seguridad, es probable que las criptomonedas más serias no se nieguen a usar un sistema de prueba de trabajo también.
Prueba de participación delegada (DPoS)
DPoS es una de las modificaciones del algoritmo de consenso de prueba de participación, donde los representantes electos firman los bloques. Los propietarios de los saldos más grandes eligen a sus representantes, cada uno de los cuales recibe el derecho de firmar bloques en la red blockchain. Cada representante con uno o más por ciento de todos los votos cae en el consejo. El próximo representante es seleccionado (en un círculo) de la “junta directiva” formada, quien firmará el siguiente bloque. En caso de que, por cualquier motivo, el representante pierda su turno para firmar, pierde los votos delegados y abandona la “junta directiva”, tras lo cual se elige en su lugar al siguiente candidato más idóneo. Los titulares de los saldos que delegan sus votos no pierden en modo alguno el control sobre los mismos.
Solana (SOL), TRON (TRX), EOS, Tezos (XTZ), Secret (SCRT), Terra (LUNA) y muchas otras criptomonedas utilizan el mecanismo DPos.
Las principales ventajas del algoritmo DPoS son:
- Los titulares de saldos tienen la oportunidad de delegar sus votos (sin transferir el saldo en sí);
- Los titulares de saldos tienen la oportunidad de obtener ingresos adicionales de su propiedad;
- Costos minimizados de soportar la red blockchain. A diferencia del PoS clásico, la cantidad de “trabajo innecesario” se reduce al elegir al próximo votante.
Prueba de participación arrendada (LPoS)
Como su nombre lo indica, LPoS es otra modificación del algoritmo de prueba de participación. Por el momento, solo es compatible con las plataformas NXT y Waves. Como parte de este algoritmo, cualquier usuario puede transferir su saldo para arrendarlo a los nodos de minería, y para esto, los nodos de minería comparten una parte de las ganancias con los usuarios. Por lo tanto, este algoritmo de consenso le permite obtener ingresos de las actividades mineras sin minar en sí.
Línea de fondo
Aunque PoS tiene algunos inconvenientes, este mecanismo de consenso ha demostrado ser más avanzado que PoW en términos de eficiencia energética y simplicidad de minería. La forma en que se organiza el staking anima a los usuarios a tener monedas y participar en los procesos que tienen lugar en la cadena de bloques. PoS es definitivamente una gran opción para los mineros, y los desarrolladores de blockchain dicen que demuestra ser más eficiente para la validación de transacciones en muchos casos.
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