Prueba de trabajo frente a prueba de participación: explicación de los algoritmos de criptomonedas
En la economía moderna de hoy, los bancos y los gobiernos tienen el poder y la autoridad absolutos para aceptar o negar transacciones que involucran monedas fiduciarias como el dólar estadounidense.
Las criptomonedas como Bitcoin adoptan un enfoque diferente, eliminando la necesidad de tales autoridades. En ausencia de tales organismos reguladores, las monedas digitales utilizan mecanismos de consenso para garantizar una gobernanza justa, similar a un sistema democrático.
Prueba de trabajo (PoW) y Prueba de participación (PoS) son dos de los mecanismos de consenso más conocidos que se utilizan en la actualidad. Antes de explorar cómo funcionan estos mecanismos de consenso en las criptomonedas modernas, primero debemos comprender por qué son necesarios en primer lugar.
Blockchain y mecanismos de consenso: ¿qué son?
En pocas palabras, una cadena de bloques es un registro digital de transacciones. Bitcoin, la primera criptomoneda basada en blockchain del mundo, fue pionera en este concepto en 2009. Desde su lanzamiento, todas las transacciones relacionadas con Bitcoin se han registrado en su blockchain , que se puede ver y verificar públicamente en cualquier momento.
Si bien agregar nuevas transacciones a un libro mayor parece una tarea simple en la superficie, el proceso real requiere la inclusión de algunas salvaguardas. Esto se debe a que nadie debería poder enviar transacciones fraudulentas a la cadena de bloques, ni nadie debería poder alterar transacciones pasadas a su favor.
En cambio, se deben proponer nuevas transacciones y verificar su precisión.
Otros participantes de la red de la criptomoneda se ofrecen como voluntarios para verificar la autenticidad de las nuevas transacciones a cambio de una recompensa. Este proceso de verificación es lo que llamamos un "mecanismo de consenso" o algoritmo. Las nuevas transacciones se verifican cada pocos minutos, dependiendo de la criptomoneda en cuestión.
Bitcoin utiliza el mecanismo de consenso de Prueba de trabajo (PoW), mientras que Ethereum actualmente se está alejando de PoW a favor de la Prueba de participación (PoS).
Prueba de trabajo (PoW): Introducción
Como se indicó anteriormente, la Prueba de trabajo fue el primer algoritmo de consenso y está en uso por la gran mayoría de las criptomonedas. En las criptomonedas basadas en PoW, las transacciones son confirmadas por 'mineros' que compiten por una recompensa.
Los mineros completan "tareas" difíciles para agregar un nuevo bloque de transacciones a la cadena de bloques. Por lo general, esto implica resolver un problema matemático complejo, como una función hash criptográfica, que requiere importantes recursos computacionales.
Usando este concepto de "trabajo", la red protege contra actores maliciosos y fraudulentos. Para que una criptomoneda basada en PoW se vea comprometida, el atacante debe contribuir con una enorme cantidad de poder computacional. Esto es simplemente inviable e imposible en una red grande y establecida como Bitcoin, que tiene miles de mineros únicos y honestos.
Una vez que un minero encuentra la solución a la función hash de un bloque en particular, su resultado es fácilmente verificable. Otros participantes en la red luego verifican los resultados del minero y aprueban la adición del bloque a la cadena de bloques.
Cómo los mineros obtienen ganancias en las criptomonedas PoW
Los mineros de todo el mundo compiten entre sí para encontrar la solución antes que nadie. El minero más rápido es recompensado con una recompensa en bloque, que suele ser sustancial. Bitcoin, por ejemplo, actualmente recompensa a los mineros exitosos con 6.25 BTC, valorados en más de $ 300,000. Incluso si un minero solo tiene la suerte de extraer un puñado de bloques al día, el potencial alcista es enorme.
La dificultad de resolver la función hash criptográfica en la mayoría de las criptomonedas es variable y depende de la cantidad de poder computacional en la red. Bitcoin, por ejemplo, está diseñado para generar bloques cada diez minutos.
Sin embargo, si la cantidad de mineros aumenta repentinamente, los bloques pueden generarse más rápido. Para combatir esto, la dificultad se ajusta cada 2016 bloques. En otras palabras, más mineros que se unen a la red reduce la probabilidad de encontrar un bloqueo para todos los demás.
En estos días, es casi imposible que un solo individuo posea y opere suficiente poder computacional para encontrar un bloque antes que la competencia. Aquí es donde entran las piscinas mineras.
Un grupo de minería combina el poder computacional de miles de mineros en todo el mundo para mejorar sus posibilidades de encontrar un bloque. De esta manera, incluso los mineros aficionados con un presupuesto inicial bajo pueden participar de manera rentable en la actividad . Si el grupo logra encontrar un bloque, la recompensa se divide entre todos los mineros participantes, proporcional a su contribución computacional.
Prueba de participación: ¿un mecanismo de consenso más moderno?
A diferencia de Proof of Work, que debutó con Bitcoin en 2009, el mecanismo de consenso de Proof of Stake no se conocía ampliamente hasta hace poco. Ethereum, la segunda criptomoneda más grande del mundo, actualmente está adoptando PoS como parte de su estrategia de actualización ETH 2.0 .
Proof of Stake es una versión completamente diferente de la verificación de transacciones en las redes blockchain. En lugar de depender de que los mineros ofrezcan poder computacional, las redes PoS asignan privilegios de voto a los propietarios de criptomonedas. Como sugiere el nombre, los usuarios tienen que "apostar" sus tenencias de criptomonedas para votar sobre la legitimidad de las nuevas transacciones.
Se supone que los validadores de transacciones en una criptomoneda basada en PoS son honestos porque tienen un interés activo en mantener seguras sus propias tenencias. Después de todo, los ataques exitosos a la red solo debilitarían sus propios intereses.
Ethereum, por ejemplo, requiere que los usuarios apuesten un mínimo de 32 ETH para convertirse en validador. A partir de ese momento, este 32 ETH está bloqueado por un período. Luego, se le pide al individuo que valide un puñado de bloques de vez en cuando.
Sin embargo, si su voto es considerado malicioso por otros validadores, su ETH apostado será confiscado por mal comportamiento. Los validadores honestos, mientras tanto, son recompensados.
Proof of Stake reduce significativamente los requisitos computacionales en comparación con PoW, lo que reduce significativamente la barrera de entrada para los validadores. De hecho, incluso puede comenzar con una computadora pequeña y de bajo costo como una Raspberry Pi. Dado que no hay que resolver acertijos ni dificultades, las transacciones también se pueden verificar más rápido, lo que lleva a confirmaciones más rápidas.
Dicho esto, solo los participantes relativamente ricos pueden permitirse apostar su criptomoneda en cantidades significativas, creando una barrera de entrada diferente, pero aún significativa. El requisito mínimo de 32 ETH de Ethereum, por ejemplo, significa que una persona necesita bloquear $ 70,000 en moneda digital para comenzar a apostar.
¿Es PoS el futuro de las criptomonedas?
A pesar de las ventajas de Proof of Stake, muchas criptomonedas no tienen prisa por migrar pronto. El principal de ellos es Bitcoin, cuyos desarrolladores y miembros de la comunidad no ven ninguna razón para alejarse de PoW.
Aunque la Prueba de trabajo es un mecanismo computacionalmente costoso ( que tiene un costo ambiental tremendo ), es el más estable y resistente a los ataques en este momento.
Durante la última década, Bitcoin ha sido suficientemente probado en batalla hasta el punto en que puede mantener una capitalización de mercado de $ 1 billón sin temor a un ataque. Esta estabilidad también ha llevado inadvertidamente a la adopción de la criptomoneda como reserva de valor entre los gobiernos y los banqueros de inversión.
Ethereum, por otro lado, necesita innovar porque sirve para un caso de uso completamente diferente. Desde sus inicios, Ethereum estaba destinado a ser un contrato inteligente y una plataforma Web 3.0 en primer lugar. Para lograr esto, Ethereum necesita procesar miles de transacciones por segundo a tarifas nominales.
Al final del día, ambos mecanismos de consenso tienen su lugar en el ecosistema de la criptomoneda.