Mientras protocolos como Polkadot , Solana , Cardano y Ethereum 2.0 se están convirtiendo en nombres conocidos en la comunidad de criptomonedas, algunos se preguntan si Proof-of-Stake (PoS) llevará a las criptomonedas a mayores cotas en términos de precios y funcionalidad. Los protocolos Proof-of-Stake (Prueba de participación) llevan años desarrollándose y han acumulado una legión de aspirantes a desarrolladores, inversores y aficionados que desean que tengan éxito.
Tanto si la Prueba de Participación se convierte en el mecanismo de consenso dominante del futuro como si no, tiene sus propias ventajas e inconvenientes. Veamos cuáles son.
Breve historia de la Prueba de Participación
Las raíces de la Prueba de Participación son humildes. La idea de la prueba de participación fue planteada en julio de 2011 en un hilo de bitcointalk por QuantumMechanic, que a día de hoy es considerado un hito en la historia de las criptomonedas. El hilo detalla la mecánica de la prueba de participación, pero intenta convertirlo en una solución a los problemas de Bitcoin. La primera respuesta que recibió en el foro ya veía el potencial futuro de esto aplicado a otro tipo de aplicaciones y no sólo a Bitcoin, que sigue sin aplicar la proof of stake y sigue utilizando Proof of work (Prueba de Trabajo) como método de validación.
En 2012 se desarrolló el proyecto Peercoin, mediante una combinación de protocolos de Prueba de Trabajo y Prueba de Participación. En 2014, se publicó el whitepaper Consensus without Mining (Consenso sin minería), así como una solución de Vitalik Buterin al problema de la Prueba de Participación «Nada en juego».
Cardano y Polkadot, así como otros proyectos que utilizan la Prueba de Participación, estaban empezando apenas como proyectos. En 2019, se lanzó la red central de Cosmos y se resolvieron los detalles de Ethereum 2.0.
Avancemos hasta 2021. El mundo de las criptomonedas experimentó un interés sin precedentes, con Cardano y Polkadot liderando la carga como las mayores blockchains Proof of Stake activas. Con proyectos como Solana, Neo, Algorand, Binance coin y otros adoptando la prueba de participación, el tiempo dirá si la prueba de participación se convertirá en el mecanismo de consenso dominante entre los proyectos de criptodivisas.
¿Qué es una Prueba de Participación?
Bitcoin y algunas otras redes de criptomonedas funcionan con lo que se denomina mecanismo de consenso Prueba de Trabajo (PoW), es decir, prueba de trabajo. En las criptomonedas, los mecanismos de consenso son los que permiten que todo un sistema funcione con ordenadores individuales o nodos. Utilizan algoritmos de consenso para determinar el estado actual de la red acordada. Es vital que cada nodo tenga exactamente la misma copia de la cadena de bloques (blockchain) y valide las mismas reglas para estar «en consenso».
Uno de los principales factores de la descentralización es no estar sujeto a ninguna autoridad central, ya que las leyes que rigen cualquier proyecto de blockchain obedecen a las matemáticas y al código. Una alternativa a esto es una autoridad centralizada que dicta cómo se dirige un proyecto, puede hacer cambios en el consenso y censurar o discriminar a los participantes en el sistema.
La tecnología Blockchain funciona como un libro de contabilidad digital que todo el mundo puede ver. ¿Qué impide a otros usuarios manipular este libro de contabilidad digital? En las redes heredadas, eso es lo que hace la Prueba de Trabajo. Mediante el uso de hashes, largas cadenas de datos de cierta longitud, la Prueba de Trabajo garantiza que la cadena de bloques sea inalterable. Cada bloque, o conjunto de datos, ha sido validado mediante un amplio trabajo de cálculo.
En cambio, Proof of Stake (PoS) es una variedad de un mecanismo de consenso que utiliza nodos de validación basados en fichas fijas. En lugar de que la potencia computacional cree bloques en la Prueba de Trabajo, la Prueba de Participación crea bloques confiando en los validadores, que son usuarios que ponen sus tokens bloqueados en garantía. Cada validador recibe una oportunidad aleatoria de cosechar una recompensa por bloque.
Sin embargo, aunque ha experimentado un buen desarrollo, el concepto de Prueba de participación es todavía nuevo y sólo el tiempo dirá si Prueba de Participación será el mecanismo de consenso predominante de la nueva era.
Cómo funciona la Prueba de Participación
La minería en los protocolos de criptomonedas Prueba de Trabajo (Proof-of-Work) utiliza la potencia de cálculo para validar los bloques. Esto es para verificar la red y asegurarse de que las transacciones son legítimas. Elimina el problema del «doble gasto«, en el que el mismo token puede utilizarse en otra transacción. Dado que la validación de un solo bloque requiere un gran trabajo computacional, en última instancia esto protege la red. Si algo requiere una gran potencia de cálculo para obtener el algoritmo, intentar aplicar ingeniería inversa a ese código es una tarea ingente casi imposible.
La Prueba de Participación trata de replicar estas ideas de la Prueba de Trabajo, pero de forma diferente. En los protocolos de Prueba de Participación se utiliza un algoritmo que proporciona una selección para que un nodo sea un validador de un bloque. Estos se procesan en «Selección de la edad de la moneda» o «Selección de bloques aleatorios».
Selección de la edad de las monedas
Esta es un poco más fácil de entender que la selección de bloques al azar. La selección de la edad de la moneda fue utilizada por Peercoin mencionada anteriormente, una de las primeras criptomonedas en utilizar la prueba de participación. Es un mecanismo que valida los bloques en función de la duración de los tokens. Con Peercoin, hay que tener un mínimo de 30 días para que los tokens no gastados se falsifiquen y se utilicen para firmar un bloque. La cantidad máxima de probabilidad de acuñación de bloques se alcanza después de 90 días para evitar que las apuestas más antiguas tengan demasiado poder.
Aunque esto se utilizó en las primeras ideas de la Prueba de Participación, los protocolos más recientes utilizan ahora la Selección Aleatoria de Bloques para su mecanismo de consenso.
Selección aleatoria de bloques
Para tener una mejor idea de lo que son los validadores en la selección aleatoria de bloques, en Ethereum 2.0 un nodo validador es alguien que ha apostado 32 ETH (dejado en staking, o bloqueados en garantía) y tiene un ordenador funcionando para «acuñar» o «forjar» bloques. «Acuñar» sería el equivalente a «minar» en la Prueba de Trabajo.
Cuando un minero en los sistemas de prueba de trabajo valida un bloque, ese minero o grupo de mineros recibe una recompensa en forma de tokens de criptomonedas como BTC, LTC, ETH, etc. En la prueba de participación, un validador valida un bloque mediante una selección «aleatoria». En el caso de Ethereum 2.0, el validador que ejecuta esos 32 ETH apostados tiene una probabilidad aleatoria de validar un bloque.
Esta posibilidad es similar a la de otros nodos validadores de la red. Tener más ETH no afecta a esa posibilidad, a diferencia de que tener más poder de hash en un sistema Prueba de Trabajo como Bitcoin ofrece una mayor posibilidad de que el bloque sea recompensado. Por lo tanto, una empresa u organización puede tener varios nodos para aumentar la probabilidad de acuñar un bloque, pero cada nodo tiene la misma probabilidad aleatoria que cualquier otro nodo.
Aunque cada protocolo puede diferir en su ejecución, estos son los componentes fundamentales de estos protocolos.
Posibles mejoras de la Prueba de participación vs Prueba de trabajo
Los mecanismos de consenso PoS son notables porque intentan resolver los problemas de escalabilidad y usabilidad de los mecanismos de consenso Prueba de Participación. Por un lado, la Prueba de Participación ahorrará una inmensa cantidad de energía eléctrica que se habría utilizado para minar bloques. Aunque los medios de comunicación exageran a menudo la fuga de electricidad en las pruebas de trabajo, sigue costando mucha energía crear un nuevo bloque y proteger así la red. La Prueba de Participación sólo requiere que los validadores tengan sus propios ordenadores en funcionamiento o que los usuarios tengan tokens para apostar en una quiniela.
La Prueba de Participación promete ser más escalable ya que tiene una arquitectura más «ligera» al no requerir tanta potencia de cálculo como en una Prueba de Trabajo. Esto significa que se puede asignar más potencia a cosas como la velocidad de las transacciones para que haya más acción en la red sin que se atasque. Esto haría que los proyectos de blockchain fueran más escalables, ya que la red sería más rápida para soportar más proyectos en el ecosistema.
Por otro lado, los sistemas PoS plantean grandes preocupaciones sobre la centralización del suministro, la resolución de conflictos en caso de bifurcación y otros compromisos de seguridad. A pesar de la exageración, todavía no hemos sido testigos de un sistema de Prueba de Participación completamente funcional implementado en un protocolo a gran escala y de alto capital.
Conclusión
Aunque promete llevar la tecnología blockchain a otro nivel, la Prueba de Participación está en sus inicios. No hay muchos ejemplos de aplicaciones descentralizadas generalizadas o de criptomonedas dedicadas por completo al uso de Proof of Stake. Después de que hayan pasado años de pruebas y de implementación práctica, podemos examinar las pruebas de interés y sugerir posibles mejoras para la arquitectura de cada proyecto. Por ahora la Prueba de Participación lleva las esperanzas de un ejército de entusiastas de las criptomonedas que lo ven como un faro de esperanza para el futuro de la tecnología blockchain.
