La guía definitiva para los mecanismos de consenso de Blockchain

¿Prueba de trabajo, prueba de participación o más bien prueba de autoridad? Para garantizar la confiabilidad de una cadena de bloques, los participantes deben llegar a un acuerdo sobre el estado de la red. Para lograr esto, se han desarrollado muchos nuevos procesos de consenso a lo largo de los años. En este artículo, analizamos más de cerca qué constituye un mecanismo de consenso y por qué es fundamental para el funcionamiento de cualquier cadena de bloques.

La tecnología de cadena de bloques existe desde 2009, cuando la figura seudónima Satoshi Nakamoto lanzó la cadena de bloques de Bitcoin. Lo que comenzó como un experimento es ahora un movimiento global. Debido a este crecimiento, ahora se requiere hardware especialmente diseñado para minar Bitcoin usando el mecanismo de consenso llamado prueba de trabajo.

En el pasado, la minería era posible en su propia computadora. Primero fueron suficientes los procesadores de computadora, luego fue necesario cambiar a tarjetas gráficas. Hoy en día, la minería solo vale la pena si eres una granja profesional con electricidad barata.

En el caso de Bitcoin, se requiere mucha electricidad para minar mediante prueba de trabajo. Esto se debe a que los dispositivos de minería especializados consumen potencia informática para resolver un algoritmo. El algoritmo se llama Sha-256 y si la solución es exitosa, se paga una recompensa por volumen, y esa recompensa es Bitcoin.

Debido al alto consumo de energía, muchas cadenas de bloques ahora se están alejando de la prueba de trabajo como mecanismo de consenso preferido. Con la próxima actualización de «The Merge», Ethereum ya no dependerá de la prueba de trabajo. Luego se alcanzará el consenso a través de un método diferente, la llamada prueba de participación.

Pero, ¿qué es exactamente el mecanismo de consentimiento y por qué es necesario? Echemos un vistazo más de cerca a cómo funcionan las cadenas de bloques.

Así funciona la cadena de bloques

La palabra consentimiento significa «acuerdo». Más específicamente, significa la opinión unánime de las personas sobre una pregunta. Representa el elemento central de cualquier cadena de bloques.

En una cadena de bloques, las transacciones se almacenan en bloques mediante los llamados validadores. Estos luego forman una cadena que continúa indefinidamente. De ahí el nombre de «cadena de bloques». Una cadena de bloques es una base de datos pública distribuida administrada por una comunidad independiente de computadoras en todo el mundo.

Esta comunidad independiente forma una red peer-to-peer gestionada por nodos y validadores. Confirman el estado de la cadena de bloques. Para garantizar que la base de datos no sea manipulada, la mayoría de los participantes deben reconocer el mismo estado de la cadena de bloques: encontrar un consenso.

Un mecanismo de consenso es, por tanto, un algoritmo que llega a un acuerdo sobre el estado de una cadena de bloques entre sus participantes. Estos mecanismos se utilizan para garantizar que todos los participantes tengan una copia idéntica de la base de datos.

En este caso, la red solo puede volcarse si la mayoría acepta el mismo estado de manipulación, llamado ataque del 51%. Esto es un peligro, especialmente para las pequeñas cadenas de bloques de prueba de trabajo, ya que puede alquilar la potencia informática en ciertos sitios web.

En parte debido al alto consumo de energía y al 51 % de los ataques, en los últimos años se han desarrollado otros métodos de consenso. Algunos han tenido más éxito que otros. El procedimiento de consentimiento perfecto aún no existe.

Los procedimientos de consentimiento más conocidos

Prueba de trabajo

La prueba de trabajo (POW) es el método de consenso más antiguo. Aquí es donde se logra el consenso a través del poder de cómputo. A los participantes se les presenta un problema aritmético complejo que deben resolver utilizando hardware. Reciben una recompensa por el uso de recursos (hardware y energía). Actualmente hay un alejamiento de PoW, principalmente debido al alto consumo de energía. Las blockchains conocidas basadas en POW son Ethereum, Bitcoin y Monero.

prueba de participación

La prueba de participación (POS) es probablemente el mecanismo de consenso más popular después de POW. Significa «prueba de participación» porque el consenso aquí se logra por los bienes suministrados y la duración del acuerdo. La prueba de participación se lanzó en 2012 en respuesta al alto consumo de energía de Bitcoin. Dado que no hay minería en POS, no es posible aprovechar la red con el poder de cómputo. Los atacantes tendrían que adquirir más de la mitad de las monedas en circulación para hacerlo. Ejemplos bien conocidos de blockchain de prueba de participación son Solana y Avalanche.

Prueba de participación delegada

DPOS es un conocido avance de prueba de participación. Aquí se eligen democráticamente los delegados que se encargan de ciertas tareas en la red. Las actividades incluyen la validación de bloques y la confirmación del estado de la cadena de bloques. El derecho de voto de los votantes generalmente se pondera por el número de fichas. Blockchains como Cardano, EOS, Tron y Cosmos usan DPOS.

Mecanismos de consentimiento menos conocidos

Pruébelo usted mismo

La prueba en persona es un mecanismo de consenso menos conocido. Aquí los participantes en la red demuestran que son personas reales y por lo tanto están autorizados a participar en la actividad de la red. Esta prueba puede ser proporcionada por ciertas tareas o incluso datos biométricos. Esto es particularmente beneficioso para la descentralización ya que cada persona solo puede estar representada una vez en la red. Las cadenas de bloques basadas en alguna forma de POP incluyen Idena y Humanode.

Prueba de autoridad

La prueba de autoridad se usa para seleccionar participantes confiables a quienes luego se les permite realizar ciertas tareas. La selección generalmente depende de la reputación de los participantes. Los participantes se someten a un proceso de solicitud antes de ser considerados validadores de la cadena de bloques. El proceso generalmente se basa en la verdadera identidad del solicitante. Esto asegura un alto nivel de confiabilidad para las redes POA, pero al mismo tiempo conlleva riesgos de seguridad. El ejemplo más conocido de una cadena de bloques de prueba de autoridad es BNB Chain, anteriormente conocida como Binance Smart Chain.

Prueba de trabajo vs. prueba de participación: ¿cuál es mejor?

Aunque la prueba de trabajo se considera el algoritmo de consenso más seguro, muchas cadenas de bloques ahora prefieren la prueba de participación. Esto tiene que ver principalmente con factores ambientales, pero la escalabilidad de las cadenas de bloques también juega un papel importante. La red Bitcoin, como el oro digital, puede funcionar con un bajo volumen de transacciones y elegir la seguridad como primera prioridad, pero la situación es diferente con redes como Ethereum, que dependen fundamentalmente de transacciones rápidas y baratas.

Por lo tanto, la prueba de participación es el método de consenso más atractivo para estas cadenas de bloques. Pero también hay algunas debilidades aquí. La principal crítica es que hace a los «ricos más ricos» y por lo general crea redes centralizadas. Por ejemplo, los validadores de la red Ethereum necesitan 32 ETH (alrededor de $ 87,000) para ser aprobados. Esto crea una gran barrera de entrada para los recién llegados y los pequeños inversores, mientras que los inversores con el capital necesario cosechan fácilmente las recompensas de las apuestas, lo que amplía la brecha entre los pequeños y los grandes inversores.

El trilema de blockchain se aplica a la elección del procedimiento de consentimiento. Esto establece que una cadena de bloques no puede cumplir simultáneamente las cualidades deseadas de descentralización, escalabilidad y seguridad, ya que uno de los factores solo se puede lograr a expensas del otro. Por regla general, las cadenas de bloques escalables no están muy descentralizadas y las cadenas de bloques seguras son bastante lentas. La única pregunta es, ¿cuál de las cualidades deseadas prefieres?

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