Las criptomonedas y la tecnología blockchain, son términos que han estado rondando desde hace unos cuantos años. Su popularidad actualmente no queda en dudas y aparte de eso, muchas personas piensan que ambas representan el futuro, tanto para el sector financiero, como para el resto de las actividades en las que se puedan desenvolver las personas.
Detrás de estos términos hay muchos elementos por comprender, sin embargo no todos están al alcance del entendimiento de la mayoría. Cuestiones informáticas, económicas y de otras índoles, son necesarias para comprender a fondo las criptomonedas y demás tecnologías que la acompañan.
Los mecanismos de consenso de prueba de trabajo y prueba de participación, son dos de esos tantos elementos que otorgan una idea clara del funcionamiento de bitcoin y el resto de las criptomonedas, así como también de la minería.
El consenso en los miembros de la comunidad, resulta de gran importancia y se utiliza para determinar cuál de las transacciones o de los bloques son válidos para ser agregados a la cadena de bloques. Esto se debe a que cualquiera puede dar con la creación de un bloque y por la naturaleza descentralizada de las criptomonedas, la confianza y la validez en las transacciones se manifiesta con el consenso entre sus participantes.
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¿Qué es Proof Of Work (POW) o Prueba de Trabajo?
La prueba de trabajo, es un algoritmo informático, utilizado para llegar a un acuerdo descentralizado, que determine cuál de los bloques se agregara a la cadena después de minado.
Este protocolo tiene como objetivo, evitar los ciberataques como los de denegación de servicio (DDoS) en los cuales se pretende agotar los recursos de un sistema informático, mediante el envío de múltiples solicitudes falsas.
La prueba de trabajo se lleva a cabo mediante la resolución de problemas matemáticos complejos y variables, donde los mineros intentan darle la solución correspondiente para lograr obtener una recompensa en la cadena de bloques.
Para minar un bloque de manera exitosa, es necesario ajustar el encabezado del bloque de tal manera que sea menor o igual que el objetivo (Hash). Los mineros llegan a este hash en particular, variando una pequeña porción del encabezado del bloque, llamado «nonce». Un nonce siempre comienza con «0» y se incrementa cada vez para obtener el hash requerido.
Debido a que la variación del nonce es al azar, las posibilidades de obtener un hash en particular, que comienza con muchos ceros, es muy bajo. Por lo tanto, un minero debe hacer muchos intentos variando el nonce, lo que supone efectuar mucho trabajo.
Para esto es necesario gran cantidad de energía eléctrica y poder computacional con recursos de hardware que lleven a cabo toda la serie de operaciones.
El mecanismo de prueba de trabajo es utilizado por bitcoin, Ethereum, Litecoin, Monero, Zcash y otras criptomonedas, pero algunas funcionalidades son diferentes en los mecanismos de cada una, porque fueron creados específicamente para cada blockchain.
¿Qué es Proof Of Stake (POS) o Prueba de Participación?
La prueba de participación, es una alternativa al mecanismo anterior. Esta busca de igual forma lograr un consenso descentralizado para validar las transacciones entre los participantes de la red. Su creación fue el resultado de considerar el mecanismo de prueba de trabajo como un desperdicio de recursos, ya que los costos por el alto consumo eléctrico y el de los equipos necesitados para realizar la minería resultaban elevados.
Para la prueba de participación es más relevante la cantidad de monedas almacenadas en el sistema, lo que supone un interés por parte de la comunidad en que su rendimiento sea óptimo. Los cálculos no llevan tanta dificultad como en el protocolo anterior, basta con demostrar la posesión de un determinado porcentaje en las criptomonedas establecidas.
En este mecanismo los bloques no son minados por los usuarios sino que se van acuñando según la participación predominante que tenga el usuario de la red y posteriormente se agregan a la cadena de bloques. Aunque el enfoque del mecanismo sea la participación, también se toman en cuenta otros factores como la selección aleatoria de bloques, la selección basada en la edad de monedas, los nodos principales, etc.
Un aspecto característico de la prueba de participación, es que todos los bloques ya fueron previamente minados, es decir, se fija una cantidad en suministro de criptomonedas desde el principio, por lo que no se pueden extraer nuevos bloques.
La primera criptomoneda en usar este método fue Peercoin en 2012, junto con ShadowCash, Nxt, BlackCoin, NuShares / NuBits, Qora, Nav Coin, entre otras.
Pros y Contras de una tecnología sobre la otra
Con las explicaciones dadas en los puntos anteriores, se pueden deducir algunos pros y contras que acompañan a cada mecanismo de consenso. Elementos como la seguridad de la red, la eficiencia del método, los recursos empleados y el desarrollo de los mismos son determinantes para definir qué tan beneficiosa resulta una en comparación con la otra.
En el caso de la prueba de trabajo, una de las desventajas, es el enorme uso de recursos económicos que se deben destinar para llevar a cabo el proceso de minería. El alto consumo eléctrico y el costo de los equipos de hardware que deben ser utilizados, limitan a los usuarios de la red a tener la posibilidad de realizar la actividad minera. Por otra parte, la ventaja viene dada en materia de seguridad, el mecanismo hace que un intento de ataque cibernético contra la red resulte más costoso que los beneficios que podrían obtener si se llegar a concretar, lo que asegura a los usuarios un alto grado de invulnerabilidad.
Al igual que la desventaja económica de este medio de consenso se encuentra el daño ambiental que puede generar con el exagerado consumo de energía.
Las propias características de la prueba de trabajo hace que la comunidad minera se vaya reduciendo constantemente y volviéndose exclusiva, yendo en contra de la idea principal del concepto de descentralización y poniendo en riesgo al ecosistema por el ataque del 51%.
Este ataque del 51% se llevaría a cabo, si un pequeño grupo de mineros controlara más de la mitad de la red, pudiendo así invalidar transacciones válidas y generar un doble gasto. Esto tendría como consecuencia pérdidas importantes para el resto de la comunidad.
Para la prueba de participación, la ventaja obviamente es el ahorro de recursos a nivel de energía y hardware, ya que su funcionamiento no depende del trabajo bruto para obtener la recompensa, sino el número total de sus propias monedas en la red. Esto ayudaría sin duda alguna a disminuir el consumo exagerado de energía y a ser más favorable con el medio ambiente, sin embargo por el hecho de esta ventaja, la participación corre más riesgos de ataques y vulnerabilidades, pero estas mismas vulnerabilidades serian aún más fáciles de rectificar, implementando mejoras y nuevos mecanismos, a diferencia de los problemas que representa el mecanismo de prueba de trabajo.
¿Puede una criptomoneda cambiar de PoW a PoS?
Aunque requerirá de tiempo, la implementación de nuevos métodos y su perfeccionamiento, el cambio de mecanismo de prueba de trabajo a prueba de participación si puede llevarse a cabo, Ethereum es una de las criptomonedas que tiene como plan realizar el cambio en el mecanismo de consenso. El motivo de esto, es definitivamente el ahorro de energía que representa el cambio y los beneficios que puedan resultar de ello.
Este cambio en el caso de Ethereum se planea realizar con diversas modificaciones, como la implementación del protocolo CASPER, en el cual se realiza un depósito de seguridad que se basa en un sistema de consenso económico. Este depósito, es realizado por los nodos o validadores, para formar parte del consenso por la creación de nuevos bloques.
La prueba de participaciones eliminaría los mineros tradicionales y crearía mineros virtuales o validadores. Si bien aún hay muchas variables por resolver, pasar de la prueba de trabajo a un protocolo de prueba de participación, no solo beneficiaría el medioambiente, sino que ayudaría a nivelar las condiciones de juego para los mineros y aumentaría la participación de la comunidad.