¿Qué es el algoritmo de consenso híbrido de prueba de actividad?

Es probable que haya oído hablar de los algoritmos de consenso de criptomonedas Proof of Work (PoW) y Proof of Stake (PoS) y cómo agregan valor a la minería de criptomonedas.

Bitcoin usa PoW y Ethereum está configurado para hacer la transición a PoS. Ambos son los algoritmos de consenso dominantes en el espacio de las criptomonedas, pero un algoritmo busca actualizar tanto PoW como PoS a través de un híbrido de los dos: Prueba de actividad (PoA).

Entonces, ¿qué es PoA y qué puede lograr exactamente?

¿Qué es prueba de actividad (PoA)?

PoA es un algoritmo de consenso de blockchain que combina los mejores aspectos de PoW y PoS y sus creadores lo describen como "una extensión elaborada del protocolo Bitcoin (PoW)" para remediar las probables amenazas a la seguridad.

La idea de PoA provino de cuatro figuras influyentes en la comunidad de criptomonedas, una de ellas es el fundador de Litecoin, Charlie Lee. En su documento técnico de Prueba de trabajo , publicado en 2014, cuatro autores escribieron que al combinar los poderes de PoW y PoS, PoA “ofrece una buena seguridad contra posibles futuros ataques prácticos en Bitcoin, y tiene una penalización relativamente baja en términos de comunicación y almacenamiento de red. espacio."

En otras palabras, PoA se propone mejorar la seguridad general del PoW de Bitcoin y proporcionar a los mineros los beneficios de PoS sin tráfico de red adicional.

¿Cómo funciona la prueba de actividad?

Como está escrito en el documento, el algoritmo PoA comienza con PoW y termina con PoS. Pero en medio de la minería de un bloque, PoA introduce lo que se llama una subrutina "follow-the-satoshi", donde el algoritmo “[transforma] algún valor pseudoaleatorio en un satoshi (la unidad más pequeña de la criptomoneda) que se selecciona uniformemente entre todos los satoshis que se han acuñado hasta ahora ".

Aquí hay una guía paso a paso sobre cómo funciona PoA, de acuerdo con la propuesta de PoA:

1. La minería comienza con PoW. Un minero gasta poder hash para generar un encabezado de bloque vacío.
2. El encabezado del bloque generado con éxito se transmite a la red PoA.
3. Aquí, se invoca la subrutina follow-the-satoshi : los mineros en la red que están en línea luego verifican si el encabezado del bloque transmitido es válido o no. Al realizar la validación, también comprueban si son o no los "afortunados" que tienen el satoshi generado aleatoriamente.
4. En esta etapa, tiene lugar PoS. Según Charlie Lee , los "afortunados" elegidos están "distribuidos uniformemente por las monedas que tienen". Esto significa que si A tiene 200 monedas y B tiene 100, A tiene el doble de probabilidades de ser el "afortunado ganador".
5. Los "afortunados ganadores" luego firman el hash del encabezado del bloque, según el protocolo estándar de PoW, y transmiten su firma a la red PoA.
6. Este proceso continúa hasta que el último "ganador" firma el bloque y procede a crear un encabezado de bloque envuelto, y lo transmite a la red PoA para su validación.
7. Las recompensas en bloque generadas se comparten entre el último minero y los afortunados ganadores.

Si los "ganadores" seleccionados no están presentes para firmar un hash, el protocolo pasará al siguiente bloque ganador. Este proceso se repite hasta que el bloque obtiene las firmas requeridas del primer minero y todos los "ganadores".

Prueba de actividad: ventajas y desventajas

La principal ventaja de PoA es su seguridad mejorada: al combinar las fortalezas de PoW y PoS, PoA minimiza en gran medida el riesgo de un ataque del 51% . Esto se debe a que un atacante tiene que abrumar los sistemas PoW y PoS, es decir, poseer una tasa de hash de más del 50% y poseer una cantidad sustancial de monedas, antes de poder eliminar PoA.

Los defensores del PoA afirman que el paso de seguir el satoshi puede medir el nivel de participación de los mineros y las partes interesadas en la red, lo que los incentiva a participar en el proceso de validación. A su vez, al permitir que los nodos PoW y PoS interactúen entre sí, PoA promueve una "topología de red mejorada".

Sin embargo, la combinación de PoW y PoS también requiere el doble de la potencia computacional necesaria para ejecutar el protocolo. Esto conduce a un consumo excesivo de carbono, que evidentemente es perjudicial para el medio ambiente. Aunque PoA afirma tarifas de transacción más bajas, ejecutar un algoritmo de consenso computacionalmente exigente como PoA requiere hardware de minería avanzado, una inversión considerable para algunos mineros.

Algunos miembros de la comunidad criptográfica también piensan que, a pesar de un proceso de validación más sólido, PoA aún no detendrá el problema de la doble firma.

¿Alguna criptomoneda utiliza prueba de actividad?

Al momento de escribir, solo hay dos criptomonedas que usan PoA:

• Decred (DCR) : los bloques nuevos son cada 5 minutos en Decred. Cuando se extraen nuevos bloques, el 60% de la recompensa del bloque se destina a los mineros de PoW, el 30% a los titulares de PoS y el 10% restante se destina a financiar el desarrollo del protocolo.
• Espers (ESP) : lanzado en 2016, ESP se marca a sí mismo como un proyecto de cadena de bloques con el objetivo de "ofrecer mensajería segura, sitios web en la cadena y una experiencia general agradable para el usuario".

La prueba de actividad es segura pero consume mucha energía

PoA es un algoritmo de consenso ambicioso que fusiona lo mejor de PoW y PoS y proporciona capas adicionales de defensa a una cadena de bloques. Sin embargo, como se describió anteriormente, el protocolo todavía tiene sus desventajas y no previene por completo los ataques de blockchain.

Sin embargo, PoA es un ejemplo de la vida real de cómo los investigadores de blockchain intentan constantemente mejorar los algoritmos de consenso para permitir transacciones más seguras y rentables.