Cualquier interesado en adentrarse en el mundo de Bitcoin, la tecnología Blockchain y el resto de las criptomonedas, debe primero ponerse en conocimiento de los distintos conceptos o elementos que intervienen en su funcionamiento, de esa forma podrá tener una idea clara de cómo se maneja este complejo ecosistema.

Términos como hash, Prueba de Trabajo (Proof of Work) y Prueba de Participación (Proof of Stake), son algunos de los más comunes a la hora de entender cualquier criptomoneda y su respectiva plataforma blockchain. Particularmente porque permite la comprensión de los mecanismos de consenso utilizados para la verificación de transacciones entre los usuarios y la forma en que estas serán agregadas a cada bloque perteneciente a la cadena.

A pesar de que la Prueba de Trabajo es la más conocida, por ser el sistema implementado en la minería Bitcoin, también se ha desarrollado en otros proyectos la Prueba de Participación y más recientemente la Prueba de Capacidad, de la cual se hablara en este artículo.

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El hashing como preámbulo

En la Prueba de Capacidad así como en la Prueba de Trabajo, se requiere del uso de la función hash. Esta función hash que es unidireccional, se refiere a una operación matemática donde se ingresa una información en cualquier tamaño, se ejecuta una operación y luego la misma información se devuelve como datos de salida en otro tamaño, generalmente en forma de cadena alfanumérica.

Por ejemplo, Bitcoin utiliza la función hash SHA-256, donde los datos entrantes son las últimas transacciones realizadas que aún no se confirman, junto con los datos del bloque anterior y los datos de salida terminan siendo un resultado completamente distinto. El inconveniente en este caso es que resulta sencillo ingresar nueva información y calcular el hash, pero el grado de dificultad reside en tomar el hash y definir la información original.

Proof of Work o Prueba de Trabajo

Como se ha mencionado en otros artículos, la Prueba de Trabajo es un algoritmo informático utilizado por algunas criptomonedas como Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Zcash, entre otras, en el que de manera descentralizada acuerdan cuál de los bloques será agregado a la cadena una vez que sea minado.

En cada plataforma, los mineros llevan a cabo la resolución de problemas matemáticos variables y complejos donde al darle la resolución correspondiente, obtienen una recompensa en cadena de bloques, cada destacar que para esta actividad es necesario un poder computacional óptimo y energía eléctrica suficiente para ejecutar todas estas operaciones.

En un ejemplo simplificado de la Prueba de Trabajo, los mineros van recopilando transacciones en un bloque, para luego ir ajustando rápidamente mediante pequeñas variaciones, el encabezado o “nonce”, de modo tal que puedan obtener un resultado igual al objetivo hash y así minar el bloque de exitosamente.

¿Qué es Proof of Capacity o Prueba de Capacidad?

A diferencia de Proof of Work donde se necesita un gran poder computacional para realizar cálculos o Proof of Stake donde se deben tener disponible cierta cantidad de unidades en criptomonedas, la Prueba de Capacidad o Proof of Capacity es un algoritmo utilizado como mecanismo de consenso que permite almacenar en el espacio libre del disco duro, los cómputos de las posibles soluciones antes de llevar a cabo el minado.

La ventaja de este mecanismo es que si la solución está contenida en el disco, el proceso de minado será más rápido y se podrá reclamar la recompensa correspondiente, por lo que mientras más capacidad tenga el disco duro y más soluciones tengan almacenadas más fácil será minar el bloque.

Este mecanismo nace como una alternativa para solucionar el problema de los grandes consumos de energía y los gastos elevados en equipo computacional, así como también para evitar el problema de mantener la posesión permanente de una criptomoneda.

¿Cómo funciona la Prueba de Capacidad?

La Prueba de Capacidad se realiza en dos partes, un trazado del disco duro y el proceso de minería como tal.

En el trazado o Plooting se produce una lista de todos los valores que resulten posibles de nonces, lo que va a depender del tamaño del disco duro, esta creación puede llevar bastante tiempo según sea la cantidad de archivos únicos que se creen. Cada uno de los nonces contiene hasta 8192 hashes organizados en pares denominados “scoops” a los que se le asigna un número del 0 al 4095.

El hash utilizado para el trazado es conocido como “shabal” y es diferente al hash SHA-256 que los mineros implementan en Bitcoin, sobre todo en cuanto a la velocidad de cálculo y a la dificultad del mismo.

Luego de que se realice el trazado, se ejecuta la parte de la minería. En esta etapa los mineros calculan un número de scoop con el primer nonce y el resultado sería un plazo llamado fecha límite. Este proceso se repetirá, hasta que se conozcan todos los plazos de los nonces almacenados en el disco duro.

Posteriormente una vez conocidas todas las fechas límites, el minero solo debe seleccionar la fecha limite mínima, que abarca los segundos que debe transcurrir desde el último bloque minado hasta el próximo en minar, por lo que si nadie ha llevado a cabo el proceso en este tiempo, el minero aprovecha la oportunidad de hacerlo y reclamar la recompensa.

Ventajas y desventajas de este mecanismo

Entre las ventajas más destacadas de este tipo de mecanismo, se encuentra el hecho de que se puede utilizar en cualquier tipo de disco duro, incluso los que estén incorporados a dispositivos móviles bajo el sistema operativo Android.

Otra de las ventajas, es la eficiencia que puede ofrecer, siendo considerado hasta 30 veces más eficiente que cualquier tipo de equipo de minería ASIC. De tal forma que no sería necesaria la adquisición de hardware especial, su mantenimiento o actualización.

Por otra parte, este concepto implica una actividad de minería mucho más descentralizada, por la simple razón de que cada persona cuenta con su propio disco duro en cualquier dispositivo que mantenga. Además, existe el elemento práctico de que en cualquier momento se puede eliminar la información y reutilizar el disco normalmente para cualquier otro propósito.

En cuanto a las desventajas, se encuentra el hecho de que no es muy popular hoy en día, ni ha sido probado a su entera capacidad en el mundo real, actualmente solo es utilizado por una sola criptomoneda llamada Burstcoin.

Otro aspecto perjudicial, es que así como se han desarrollado malware para infectar computadoras y minar criptomonedas, también es posible que la Prueba de Capacidad pueda verse comprometida por algún tipo de programa malicioso que afecte el disco duro.

Conclusiones

Este mecanismo de consenso puede resultar una alternativa interesante para resolver los problemas que actualmente se tienen con los que ya están en funcionamiento. El hecho de ser más descentralizada, no necesitar grandes cantidades de energía, ni tener que adquirir costosos equipos especializados puede ser un punto a favor en cuanto a su adopción.

No obstante, como sus aplicaciones han sido pocas, no puede determinarse el completo impacto que podrá tener en el ecosistema de las criptomonedas y la tecnología blockchain. Por lo tanto debe esperarse a un mejor desarrollo del concepto en un futuro.

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