Resumen
La prueba de trabajo (PoW) y la prueba de participación (PoS) son los dos mecanismos de consenso más comunes, y las principales criptomonedas los utilizan para garantizar la seguridad de su propia red.
Bitcoin utiliza prueba de trabajo para verificar las transacciones y garantizar la seguridad de la red. Además, la prueba de trabajo puede evitar problemas de doble gasto. La seguridad de la cadena de bloques está custodiada por participantes llamados "mineros" que compiten entre sí utilizando la potencia informática para obtener el derecho a confirmar nuevos bloques y actualizar la cadena de bloques. Los mineros exitosos son recompensados con Bitcoins por la red. A partir de diciembre de 2021, los mineros recibirán una recompensa en bloque de 6,25 Bitcoins por cada bloque de Bitcoin minado con éxito, más las tarifas de transacción.
La principal diferencia entre Prueba de trabajo y Prueba de participación es la forma en que se seleccionan los validadores de transacciones en bloque. La Prueba de participación es la alternativa más popular a la Prueba de trabajo y es un mecanismo de consenso diseñado para mejorar las limitaciones de la Prueba de trabajo, como la escalabilidad y los problemas de consumo de energía. Los participantes en la prueba de participación, llamados "validadores", no necesitan usar potentes dispositivos de hardware para competir por la oportunidad de verificar bloques, sino que simplemente apuestan (bloquean) la criptomoneda nativa de la cadena de bloques. Luego, la red selecciona un ganador en función de la cantidad de criptomonedas apostadas y recompensa al ganador con un porcentaje de las tarifas de transacción de los bloques que verifica. Cuantos más tokens se apuesten, mayores serán las posibilidades de convertirse en validador.
Introducción
Garantizar el intercambio de registros en la cadena de bloques. Entre ellos, el mecanismo de prueba de trabajo (PoW) apareció por primera vez. Este mecanismo fue creado por Satoshi Nakamoto y es reconocido como una de las alternativas más seguras. Le siguió la prueba de participación (PoS) y ahora es particularmente común entre los proyectos de altcoins.
Además de Bitcoin, la Prueba de Trabajo también se utiliza en las principales criptomonedas como Ethereum (ETH) y Litecoin (LTC). Por el contrario, la prueba de participación se utiliza para Binance Coin (BNB), Solana (SOL), Cardano (ADA) y otras altcoins. Vale la pena señalar que Ethereum pasará de prueba de trabajo a prueba de participación en 2022.
¿Qué es la Prueba de Trabajo (PoW) y cómo funciona?
La prueba de trabajo (PoW) es un algoritmo de consenso utilizado por la red Bitcoin y muchas otras criptomonedas para evitar el problema del doble gasto. Satoshi Nakamoto propuso este concepto en el libro blanco de Bitcoin publicado en 2008.
La prueba de trabajo esencialmente determina la forma en que la cadena de bloques de Bitcoin logra un consenso distribuido. Verifica las transacciones entre pares de manera confiable y sin la participación de terceros intermediarios.
En una red de prueba de trabajo como Bitcoin, los mineros verifican las transacciones. Son participantes en la red y utilizan importantes recursos para garantizar el funcionamiento normal y seguro de la red. Los mineros también son responsables de tareas como la creación y verificación de transacciones en bloque. Para obtener el derecho a verificar el siguiente bloque, los mineros utilizan hardware de minería altamente especializado para resolver complejos acertijos matemáticos.
El primer minero que resuelva con éxito estos problemas matemáticos gana el derecho de agregar el bloque a la cadena de bloques y gana lo que se conoce como recompensa por bloque. Las recompensas en bloque se componen de criptomonedas y tarifas de transacción recién generadas. Dependiendo de las condiciones de la red, la cantidad de criptomonedas en la recompensa del bloque también variará. Por ejemplo, un minero que extraiga con éxito un bloque de la cadena de bloques de Bitcoin recibirá una recompensa de 6,25 Bitcoins y tarifas de transacción por cada bloque (a partir de diciembre de 2021). Sin embargo, debido al mecanismo de reducción a la mitad, cada 210.000 bloques (aproximadamente cuatro años), la cantidad de nuevos Bitcoins generados por bloque se reducirá en un 50%.
Para obtener más información sobre el modelo de Prueba de trabajo, lea "¿Qué es la Prueba de trabajo (PoW)?" 》.
¿Qué es la Prueba de participación (PoS) y cómo funciona?
Prueba de participación (PoS) es un algoritmo de consenso lanzado en 2011. Es una alternativa a la Prueba de trabajo y tiene como objetivo resolver las limitaciones de escalabilidad de la Prueba de trabajo. La prueba de participación es el segundo algoritmo más popular, utilizado por criptomonedas como Binance Coin (BNB), Solana (SOL) y Cardano (ADA).
Mientras que la Prueba de trabajo y la Prueba de participación tienen el mismo objetivo de alcanzar un consenso en la cadena de bloques, la Prueba de participación utiliza diferentes métodos para determinar los validadores de las transacciones en bloque. No hay mineros en una cadena de bloques de prueba de participación. Los validadores de prueba de participación compiten por los derechos de validación de bloques en función de sus tenencias individuales de criptomonedas, en lugar de depender del rendimiento de la computadora.
Los participantes pueden obtener derechos de verificación de bloques bloqueando una cierta cantidad de tokens en un contrato inteligente de blockchain específico. Este proceso se llama "apostar". El protocolo de prueba de participación asignará validadores para validar el siguiente bloque. Dependiendo de la red, el proceso de selección será aleatorio o determinado por tenencias (cantidad de participación). Los validadores seleccionados son recompensados con tarifas de transacción de los bloques que validan. En términos generales, cuantos más tokens se apuesten, mayores serán las posibilidades de ser seleccionado como validador.
Para obtener más información, lea "Explicación detallada de la prueba de participación (PoS)".
La diferencia entre prueba de trabajo (PoW) y prueba de participación (PoS)
Aunque ambos pertenecen al mecanismo de consenso que garantiza la seguridad de la red blockchain, existen ciertas diferencias entre ambos. Obviamente, la principal diferencia entre Prueba de trabajo y Prueba de participación es la forma elegida para verificar los nuevos participantes de la transacción. Para darle una comprensión más clara, echemos un vistazo a la siguiente tabla:
¿Es la prueba de participación mejor que la prueba de trabajo?
Los defensores de la Prueba de participación creen que la Prueba de participación tiene ventajas sobre la Prueba de trabajo, especialmente en términos de escalabilidad y velocidad de transacción. Algunos argumentan que los tokens de prueba de participación son menos dañinos para el medio ambiente que los de prueba de trabajo. Por el contrario, muchos defensores de la prueba de trabajo creen que la prueba de participación, como tecnología más nueva, aún no se ha determinado sobre su potencial en la seguridad de la red. La red de prueba de trabajo requiere el soporte de una gran cantidad de recursos, como hardware de minería y electricidad. Como resultado, el costo del ataque será mayor. Esto es especialmente cierto en el caso de Bitcoin, la cadena de bloques de prueba de trabajo más grande.
Como se mencionó anteriormente, Ethereum (ETH) cambiará de Prueba de trabajo a Prueba de participación cuando actualice a Ethereum 2.0. Ethereum 2.0 es la tan esperada actualización de la red Ethereum, diseñada para mejorar el rendimiento de la red y resolver problemas de escalabilidad. Después de que Ethereum implemente la Prueba de participación, todos los usuarios que posean 32 monedas Ether pueden participar en la apuesta para convertirse en validadores y recibir recompensas.
¿Es la prueba de participación mejor que la prueba de trabajo? ¿Cuál es el motivo para que la segunda criptomoneda por capitalización de mercado adopte este nuevo mecanismo de consenso?
Riesgo de centralización
La minería en una cadena de bloques de prueba de trabajo requiere el uso de potencia informática para examinar repetidamente los datos del bloque hasta que se encuentre una solución eficaz. Encontrar soluciones es cada vez más difícil para las principales criptomonedas actuales. El proceso de cálculo exhaustivo de hashes requiere hardware y electricidad costosos.
Por lo tanto, algunos mineros prefieren concentrar los recursos mineros en grupos de minería para aumentar sus posibilidades de recibir recompensas en bloque. Algunos grandes grupos de minería invierten millones de dólares y controlan decenas de miles de hardware de minería de circuitos integrados de aplicaciones específicas (ASIC) para generar la mayor cantidad de poder hash posible.
En diciembre de 2021, los 4 principales grupos de minería controlan colectivamente casi el 50% del poder hash total de Bitcoin. Cuando los grupos de minería están monopolizados, es extremadamente difícil para los entusiastas de las criptomonedas extraer bloques por su cuenta.
Entonces, ¿qué tan descentralizada está la minería? Por un lado, ninguna entidad tiene control total sobre la validación de la red. Si esto sucede, puede ocurrir un ataque del 51% y la red perderá valor. Algunos dirían que, si bien la minería todavía está descentralizada, ya no lo está en el mismo grado. En cierto sentido, los equipos de minería y los productores de energía aún controlan el alma de la minería, lo que reduce el grado general de descentralización de la cadena de bloques a prueba de cargas de trabajo.
El mecanismo de consenso de prueba de participación utiliza un enfoque diferente, reemplazando el poder minero con participación. Este mecanismo reduce las barreras de entrada para que las personas confirmen transacciones, reduciendo la dependencia de la ubicación, el dispositivo y otros factores. La apuesta se determina simplemente por la cantidad de tokens que se tienen.
Sin embargo, la mayoría de las redes de prueba de participación requieren nodos validadores para comenzar a validar las transacciones. Esto puede ser costoso de ejecutar, pero no vale la pena el costo de varias máquinas mineras. Los usuarios confían tokens a verificadores específicos, formando un modelo similar a un grupo de minería. Por lo tanto, si bien es más fácil para los usuarios comunes participar en la prueba de participación, todavía es susceptible a problemas de centralización como los grupos de minería.
Riesgo de seguridad
Además del riesgo de centralización, los cuatro principales grupos de minería controlan la mayor parte del poder hash de la red Bitcoin, lo que aumenta el riesgo de un ataque del 51%. Un ataque del 51% significa que un individuo u organización malintencionado puede lanzar un ataque de seguridad al sistema blockchain después de controlar más del 50% del poder hash total de toda la red. Los atacantes controlarán completamente el algoritmo de consenso de blockchain y realizarán acciones maliciosas para beneficio personal, como causar problemas de doble gasto, rechazar o cambiar registros de transacciones o impedir que otros realicen minería. Sin embargo, dado el tamaño de la red Bitcoin, las posibilidades de que se produzca un ataque de este tipo son extremadamente escasas.
En comparación, si alguien ataca una cadena de bloques de prueba de participación, necesitaría poseer más del 50% de los tokens de la red. Esto crearía una mayor demanda de mercado y precios simbólicos, y costaría decenas de miles de millones de dólares. Incluso si un ataque del 51% se lleva a cabo con éxito, el valor de los tokens apostados por el atacante se desplomará debido a que la red se verá comprometida. Por lo tanto, las criptomonedas que utilizan el consenso de prueba de participación, especialmente si tienen una gran capitalización de mercado, son casi inmunes a los ataques del 51%.
Desventajas de la prueba de participación
Mucha gente cree que la Prueba de participación es la alternativa óptima a la Prueba de trabajo, pero vale la pena señalar que el algoritmo de Prueba de participación también tiene fallas. Afectado por el mecanismo de distribución de recompensas, cuantos más activos apueste un validador, más probabilidades tendrá de tener la oportunidad de verificar el siguiente bloque. Cuantos más tokens acumule un validador, más tokens podrá apostar y ganar, por lo que mucha gente acusa esto de que "los ricos se hacen ricos". Dado que las cadenas de bloques de prueba de participación suelen asignar derechos de gobernanza a los validadores, estos validadores "más ricos" también influyen en el poder de voto de la red.
Otra preocupación son los riesgos de seguridad que enfrentan las criptomonedas de menor capitalización de mercado que utilizan prueba de participación. Como se mencionó anteriormente, las criptomonedas más populares como Ethereum o Binance Coin son prácticamente inmunes a un 51% de ataques. Sin embargo, los activos digitales más pequeños con valores más bajos son más vulnerables a los ataques. Un atacante que adquiera suficientes tokens puede ganar ventaja en la competencia con otros validadores. Siempre que sean seleccionados con frecuencia como validadores, pueden aprovechar el sistema de prueba de participación. Luego, vuelven a apostar las recompensas obtenidas para aumentar sus posibilidades de ser seleccionados en la siguiente ronda.
Resumir
Tanto la prueba de trabajo como la prueba de participación tienen su lugar en el ecosistema de las criptomonedas y puede resultar difícil determinar qué protocolo de consenso es más eficaz. Debido a las altas emisiones de carbono durante el proceso de minería, la prueba de carga de trabajo ha sido criticada, pero sigue siendo un algoritmo de seguridad reconocido para proteger las redes blockchain. No obstante, a medida que Ethereum pase de la prueba de trabajo a la prueba de participación, el sistema de prueba de participación ganará terreno con más proyectos nuevos en el futuro.