Resumen
La Prueba de participación es un mecanismo de consenso popular que está reemplazando gradualmente a la Prueba de trabajo. En lugar de necesitar potencia informática para validar las transacciones, los validadores deben apostar la criptomoneda. Este hecho reduce significativamente el consumo de energía requerido. Proof of Stake también mejora la descentralización, la seguridad y la escalabilidad.
Sin embargo, puede ser más difícil acceder a la Prueba de participación si los usuarios no tienen criptomonedas. Un ataque del 51% también puede ocurrir fácilmente con blockchains con baja capitalización de mercado. Debido a que la Prueba de participación es tan flexible, tiene muchas variaciones para diferentes cadenas de bloques y casos de uso.
Introducir
Hasta la fecha, la Prueba de participación se ha convertido en el mecanismo de consenso más popular para las redes blockchain. Pero con tantas variaciones, puede resultar un poco difícil entender sus conceptos centrales. Hoy en día apenas se puede ver este mecanismo en su forma original. Sin embargo, todos los tipos de Prueba de participación comparten conceptos básicos clave. Comprender estas similitudes le ayudará a tomar mejores decisiones sobre qué cadenas de bloques utiliza y cómo funcionan.
¿Qué es la prueba de participación?
En 2011, se introdujo el algoritmo de consenso de prueba de participación en el foro Bitcointalk. Inicialmente se propuso como una solución a los problemas de Prueba de Trabajo. Aunque ambos tienen el mismo objetivo de lograr consenso en blockchain, el proceso de implementación es completamente diferente. En lugar de tener que proporcionar pruebas computacionales intensivas, los participantes simplemente necesitan demostrar que han apostado la criptomoneda.
¿Cómo funciona la Prueba de participación?
El algoritmo Prueba de participación utiliza un proceso de elección pseudoaleatorio para seleccionar validadores de un grupo de nodos. El sistema utiliza una combinación de factores, incluida la edad de la apuesta, el factor de aleatorización y la riqueza de los nodos.
En un sistema de prueba de participación, los bloques se "falsifican" en lugar de "extraerse". Sin embargo, es posible que todavía escuches la palabra "excavar" de vez en cuando. La mayoría de las criptomonedas de prueba de participación se lanzan con un suministro de monedas "prefalsificadas", lo que permite que los nodos comiencen a operar de inmediato.
Los usuarios que quieran participar en el proceso de falsificación deben bloquear una cierta cantidad de dinero en la red como apuesta. Cuanto mayor sea la apuesta determina las posibilidades de que el nodo sea elegido como validador para forjar el siguiente bloque; cuanto mayor sea la apuesta, mayores serán las posibilidades. Se añaden métodos privados al proceso de selección para que la plataforma no priorice sólo los nodos más ricos de la red. Los dos métodos más utilizados son la "Selección aleatoria de bloques" y la "Selección de edad de la moneda".
Selección de bloque aleatorio
En el método de selección aleatoria de bloques, los validadores se seleccionan buscando nodos con la combinación del valor hash más bajo y la apuesta más alta. Dado que el tamaño de la apuesta es público, otros nodos a menudo pueden predecir el próximo falsificador.
Seleccione la edad de la moneda
El método Coin Age Selection selecciona nodos en función de cuánto tiempo han estado apostados sus tokens. La edad de la moneda se calcula multiplicando la cantidad de días que la criptomoneda ha estado en juego por la cantidad de monedas que se han apostado.
Una vez que un nodo ha forjado un bloque, la edad de la moneda se restablece a cero y deben esperar una cierta cantidad de tiempo antes de poder forjar otro bloque; esto evita que los nodos con una gran participación dominen la cadena de bloques.
Verificar transacciones
Cada criptomoneda que utiliza el algoritmo Prueba de participación utiliza su propio conjunto de reglas y métodos que consideran la mejor combinación para ellos y sus usuarios.
Cuando se elige un nodo para crear el siguiente bloque, verifica si las transacciones en el bloque son válidas o no. Luego firma y agrega el bloque a la cadena de bloques. Como recompensa, el nodo recibe tarifas de transacción del bloque y, en algunas cadenas de bloques, la recompensa es una criptomoneda.
Si un nodo ya no quiere seguir siendo herrero, su participación y las recompensas obtenidas se liberarán después de un cierto período de tiempo, lo que le dará a la red algo de tiempo para verificar que el nodo no haya agregado más bloques falsificados que ingresen a la red. .
¿Qué blockchain utiliza el mecanismo de consenso de prueba de participación?
La mayoría de las cadenas de bloques nacidas después de Ethereum utilizan el mecanismo de consenso de prueba de participación. Normalmente, cada blockchain se modifica para adaptarse a las necesidades de la red. Cubriremos estas variaciones más adelante en el artículo. El propio Ethereum también está en proceso de transición a Prueba de participación con Ethereum 2.0.
Las cadenas de bloques que utilizan Prueba de participación o una forma de esta incluyen:
1. Cadena BNB
2. Cadena inteligente BNB
3. Solana
4. Avalancha
5. Lunares
Ventajas de la prueba de participación
La Prueba de participación tiene muchas ventajas obvias sobre la Prueba de trabajo. Por esta razón, las nuevas cadenas de bloques casi siempre utilizan Prueba de participación. Sus beneficios incluyen:
Adaptabilidad
Las necesidades de los usuarios con blockchains cambian, al igual que la prueba de participación. Esto se puede ver claramente en la gran cantidad de versiones de Prueba de participación disponibles. Este mecanismo es muy flexible y puede adaptarse fácilmente a la mayoría de los casos de uso de blockchain.
Descentralización
Se anima a más usuarios a ejecutar nodos debido a sus precios asequibles. Este incentivo y aleatorización también hacen que la red esté más descentralizada. Aunque existen grupos de participación, las posibilidades de que un individuo cree con éxito un bloque bajo Prueba de participación son mucho mayores. En general, esto reduce la necesidad de grupos de apuestas.
Eficiencia energética
La Prueba de participación es extremadamente eficiente energéticamente en comparación con la Prueba de trabajo. El costo de la participación está más en el costo de apostar que en el costo de computar para resolver los acertijos. Este mecanismo conduce a una reducción significativa de la energía necesaria para operar el mecanismo de consenso.
Escalabilidad
Dado que la Prueba de participación no depende de máquinas físicas para crear consenso, es más escalable. No hay necesidad de gigantescos campamentos mineros ni de grandes fuentes de energía. Agregar más validadores a la red es más económico, sencillo y accesible.
Nivel de seguridad
El depósito en garantía actúa como un incentivo financiero para que el validador no procese transacciones fraudulentas. Si la red detecta una transacción fraudulenta, el nodo herrero perderá parte de su participación y no podrá trabajar como herrero en el futuro. Entonces, cuando la apuesta es mayor que la recompensa, si haces trampa, el validador perderá más de lo que recuperará.
Para controlar la red y aprobar transacciones fraudulentas, un nodo tendría que poseer una gran parte de la participación en la red, lo que también se conoce como ataque del 51%. Dependiendo del valor de una criptomoneda, esto sería muy poco práctico porque para hacerse con el control de la red necesitarías poseer el 51% de las monedas en circulación.
Sin embargo, esto también puede ser un inconveniente del que seguiremos aprendiendo.
Desventajas de la prueba de participación
Aunque el algoritmo Prueba de participación tiene muchas ventajas sobre la Prueba de trabajo, todavía tiene algunas debilidades:
Derivación
Con el algoritmo estándar de Prueba de participación, no existe ningún mecanismo para dejar de incentivar la minería de ambas ramas de blockchain después de una bifurcación. Si se tratara de Prueba de trabajo, extraer ambas ramas resultaría en un desperdicio de energía. Con Prueba de participación, el costo es mucho menor, lo que significa que las personas pueden "participar" en ambas ramas de la cadena de bloques.
Accesibilidad
Para comenzar a apostar, necesitará el suministro de tokens nativo de blockchain. Esto requiere que compre tokens a través de un intercambio u otro método. Dependiendo de la cantidad necesaria, es posible que necesites una inversión importante para empezar a apostar de forma eficaz.
Con Prueba de trabajo, puedes comprar equipos de minería baratos o incluso alquilarlos. Con esto, puedes unirte a un grupo de minería y comenzar a validar y ganar rápidamente.
51% Ataque
Aunque la prueba de trabajo también es susceptible a un 51% de ataques, hacer esto en la cadena de bloques de prueba de participación es significativamente más fácil en comparación. Si el precio de un token cae o la cadena de bloques tiene una capitalización de mercado baja, en teoría podría resultar muy barato comprar más del 50% de los tokens y controlar la red.
Entonces, ¿cuál es la prueba de trabajo y la prueba de participación?
Hay algunas diferencias fundamentales cuando comparamos estos dos mecanismos de consenso.
Sin embargo, existen muchos mecanismos diferentes de prueba de participación en blockchains. Cada mecanismo tendrá sus propias características adicionales.
Variantes del mecanismo de consenso de prueba de participación
La prueba de participación es altamente personalizable. Los desarrolladores pueden cambiar el mecanismo para adaptarlo a cada caso de uso específico de blockchain. A continuación se muestran algunas de las "variaciones" más comunes de este mecanismo.
Prueba de participación delegada (DPoS)
La prueba de participación delegada permite a los usuarios apostar criptomonedas sin convertirse en validadores. En este caso, los usuarios pueden apostar el validador para compartir las recompensas del bloque. Cuantos más delegados contribuyan detrás de un validador viable, mayores serán sus posibilidades de ser seleccionado. Normalmente, los validadores pueden cambiar la cantidad compartida con los delegados para crear incentivos. La reputación del validador también es un factor importante para los delegados.
Prueba de participación nominada (NPoS)
La prueba de participación nominada es un modelo de consenso desarrollado por Polkadot. Tiene muchas similitudes con la Prueba de participación delegada, pero hay una diferencia clave. Si un nominador (delegador) apuesta por un validador malicioso, también puede perder su apuesta.
Los nominados pueden elegir hasta 16 validadores para apostar. Luego, la red distribuirá uniformemente su participación entre los validadores seleccionados. Polkadot también utiliza varios enfoques en la teoría de juegos y la teoría electoral para determinar quién creará un nuevo bloque.
Prueba de autoridad comprometida (PoSA)
BNB Smart Chain utiliza Prueba de autoridad estacada para crear consenso en la red. Este mecanismo de consenso combina Prueba de autoridad y Prueba de participación, lo que permite a los validadores turnarse para falsificar bloques. Un grupo de 21 validadores activos son elegibles para participar, seleccionados según la cantidad de BNB que apuestan o les han delegado. Este conjunto se determina diariamente y BNB Chain almacena la selección.
Resumen
La forma en que agregamos bloques de transacciones a las redes blockchain ha cambiado significativamente desde el nacimiento de Bitcoin. Ahora, ya no necesitamos depender de la potencia informática para crear consenso sobre las criptomonedas. El sistema Prueba de participación tiene muchas ventajas y la historia ha demostrado que la Prueba de participación funciona con bastante eficacia. Con el tiempo, parece probable que Bitcoin sea una de las pocas redes de prueba de trabajo que quedan. Ahora parece que la Prueba de Participación prevalecerá cada vez más.
