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Prueba de participación es una alternativa popular al algoritmo de consenso de Prueba de trabajo. Este mecanismo no utiliza potencia informática para confirmar transacciones, sino monedas apostadas proporcionadas por validadores. La prueba de participación puede reducir significativamente el consumo de energía, así como aumentar la descentralización, la seguridad y la escalabilidad.
Sin embargo, la Prueba de participación puede no ser tan conveniente para los usuarios que no tienen acceso a las criptomonedas y también puede conllevar el riesgo de un ataque del 51% a las cadenas de bloques con baja capitalización de mercado. Debido a que la Prueba de Participación es extremadamente versátil, tiene una amplia gama de variaciones para diferentes blockchains y tareas.
Introducción
La prueba de participación es el algoritmo de consenso más popular para muchas redes blockchain en la actualidad, pero debido a la gran cantidad de variaciones, puede resultar difícil de entender. Además, es casi imposible encontrar este mecanismo en su forma original. Sin embargo, todos los tipos de Prueba de participación funcionan en base a los mismos conceptos, comprendiendo cuáles te ayudarán a tomar la mejor decisión a la hora de elegir una blockchain.
¿Qué significa Prueba de participación?
El algoritmo de consenso de Prueba de Participación se introdujo en 2011 en el foro Bitcointalk con el objetivo de resolver los problemas de Prueba de Trabajo. Si bien ambos mecanismos se esfuerzan por lograr un consenso sobre la cadena de bloques, lo hacen de diferentes maneras. Si los usuarios de Prueba de trabajo realizan trabajo computacional, entonces los participantes de Prueba de participación solo necesitan apostar monedas.
¿Cómo funciona la Prueba de participación?
El mecanismo de prueba de participación se basa en un proceso de selección aleatorio que determina un validador entre un grupo de nodos. Para hacer esto, el sistema utiliza una combinación de factores, incluida la duración de la apuesta de la moneda, la aleatorización y la seguridad financiera del nodo.
En los sistemas de prueba de participación, el término forjar en lugar de minar se utiliza en el contexto de la creación de bloques, pero se pueden encontrar ambas opciones. La mayoría de las criptomonedas de prueba de participación se lanzan con un suministro de monedas creadas previamente para que los nodos puedan comenzar a funcionar de inmediato.
Para participar en el proceso de creación de bloques, los usuarios bloquean una cantidad de monedas en la red y las agregan a la apuesta. La cantidad de monedas apostadas aumenta las posibilidades de que cada nodo sea elegido como el siguiente validador: cuanto mayor sea la cantidad apostada, mayores serán las posibilidades. Para garantizar una selección justa de nodos sin favorecer a los más ricos, el proceso de selección utiliza métodos únicos, como la selección aleatoria de bloques y la selección de duración de apuesta.
Selección de bloque aleatorio
En la selección de bloques aleatorios, los validadores se determinan buscando nodos con el valor hash más pequeño y la mayor cantidad de apuesta. En este caso, normalmente es posible predecir de antemano quién será el próximo validador, ya que el volumen de monedas apostadas por cada participante está disponible públicamente.
Selección por duración de apuesta
Al seleccionar por duración de apuesta, los validadores se determinan en función de cuánto tiempo han estado apostados sus tokens. La duración se calcula multiplicando el número de días que se ha apostado una moneda por el número de monedas apostadas.
Una vez que se crea un bloque, la duración se restablece a cero, por lo que pasará algún tiempo antes de que se elija el mismo nodo para crear el siguiente bloque, lo que evita que los nodos ricos dominen la cadena de bloques.
Verificación de transacciones
Cada criptomoneda con un algoritmo de consenso de Prueba de Participación tiene su propio conjunto de reglas y métodos que garantizan la eficiencia de la red.
El nodo elegido para crear un nuevo bloque verifica la validez de las transacciones, firma el bloque y lo agrega a la cadena de bloques. Como recompensa, el validador recibe una parte de las tarifas de transacción del bloque agregado y, en algunas cadenas de bloques, también una recompensa en forma de monedas.
Si un participante ya no quiere ser un iniciador, las recompensas obtenidas y las monedas apostadas se bloquean durante algún tiempo. Esto le da al sistema la oportunidad de comprobar si el iniciador ha añadido bloques fraudulentos a la cadena de bloques.
¿Qué blockchains utilizan prueba de participación?
La mayoría de las cadenas de bloques que surgieron después de Ethereum utilizan mecanismos de consenso de prueba de participación. Normalmente, cada mecanismo se modifica para adaptarse a las necesidades de la red. A continuación los veremos con más detalle. El propio Ethereum se encuentra actualmente en el proceso de transición a Prueba de participación a través de la actualización Ethereum 2.0.
Las redes blockchain que utilizan Prueba de participación o variaciones de las mismas incluyen:
1. Cadena BNB
2. Cadena inteligente BNB
3. Solana
4. Avalancha
5. Lunares
Beneficios de la prueba de participación
Dado que la Prueba de participación es superior a la Prueba de trabajo en muchos aspectos, se utiliza en casi todas las cadenas de bloques nuevas. Sus ventajas incluyen:
Adaptabilidad
Proof of Stake se esfuerza por satisfacer las necesidades cambiantes de los usuarios y la evolución de la cadena de bloques, lo que se refleja en la aparición de nuevas y diversas variaciones del algoritmo. Este mecanismo es multifuncional y adecuado para la mayoría de las tareas de blockchain.
Descentralización
La ejecución de nodos se ha vuelto más accesible y la red tiene como objetivo alentar a los usuarios a ejecutarlos. El sistema de incentivos y el proceso de aleatorización también hacen que la red esté más descentralizada. A pesar de la existencia de grupos de participación, la probabilidad de que un individuo cree con éxito un bloque bajo Prueba de participación es mucho mayor. Esto reduce la necesidad de crear grupos de apuestas.
Eficiencia energética
En comparación con la Prueba de trabajo, la Prueba de participación es increíblemente eficiente desde el punto de vista energético. En tal mecanismo, el costo de la participación depende del costo económico de apostar más que del costo computacional de resolver los acertijos. Por lo tanto, ejecutar este mecanismo de consenso requiere costos de energía mucho menores.
Escalabilidad
Debido a que la Prueba de participación no depende de máquinas físicas para lograr el consenso, es un mecanismo más escalable. No requiere comprar enormes granjas mineras ni gastar una gran cantidad de energía. Utilizar múltiples validadores en la red es mucho más económico, fácil y accesible.
Seguridad
El mecanismo de participación incentiva al iniciador a crear solo bloques verificados. Si la red detecta una transacción fraudulenta, el validador perderá parte de su participación y el derecho a crear bloques en el futuro. Por lo tanto, si la participación en la apuesta es mayor que la recompensa, el validador deshonesto perderá más monedas de las que recibe.
Para tomar el control de la red y realizar transacciones fraudulentas, un nodo debe poseer una mayor parte de la red; esto se denomina ataque del 51%. Sin embargo, esto sólo se puede hacer si se adquiere el 51% de las monedas en circulación, lo cual es prácticamente imposible.
Aún así, en algunos casos esto puede ser una desventaja; lo veremos a continuación.
Desventajas de la prueba de participación
Aunque la Prueba de participación tiene muchas ventajas sobre la Prueba de trabajo, todavía tiene algunas desventajas:
tenedor
Con el mecanismo estándar de Prueba de participación, no existen barreras para la minería en ninguno de los lados de la bifurcación. Sin embargo, con la prueba de trabajo, la minería en ambos lados generará altos costos de energía. El uso de Prueba de participación puede reducir significativamente los costos, permitiendo a los usuarios "apostar" en ambos lados de la bifurcación.
Disponibilidad
Para apostar, los usuarios necesitarán tokens blockchain nativos; estos se pueden comprar a través de un intercambio o cualquier otro método. A veces, una apuesta eficaz puede requerir una inversión significativa.
El mecanismo de Prueba de Trabajo le permite trabajar con equipos de minería baratos o incluso alquilarlos. Gracias a esto, los usuarios pueden unirse al grupo y comenzar a verificar transacciones y ganar dinero rápidamente.
Ataque 51%
Aunque la Prueba de Trabajo también es susceptible al 51% de los ataques, las cadenas de bloques con un mecanismo de Prueba de Participación son más vulnerables a ellos. Si el precio de un token colapsa o la cadena de bloques tiene una baja capitalización de mercado, en teoría los atacantes podrían comprar más del 50% de los tokens a un precio bajo y tomar el control de la red.
Prueba de trabajo y prueba de participación
Al comparar estos dos mecanismos de consenso, surgen varias diferencias clave.
Sin embargo, existe una amplia variedad de versiones de Prueba de participación en blockchains. Muchas diferencias dependerán de los objetivos específicos del mecanismo.
Variaciones del mecanismo de prueba de participación
La prueba de participación es altamente adaptable. Los desarrolladores pueden cambiar el mecanismo de acuerdo con las características específicas de la cadena de bloques. Las siguientes son algunas de las variaciones más comunes.
Prueba de participación delegada (DPoS)
La prueba de participación delegada permite a los usuarios apostar monedas sin convertirse en validadores. En este caso, actúan como delegados: aportan fondos para apostar a través del validador y reciben parte de las recompensas por el bloque. Cuantos más delegados apoyen a un posible validador, mayores serán las posibilidades de su selección. Normalmente, los delegados se guían por la cantidad de incentivos que ofrecen los validadores, así como por su reputación.
Prueba de participación nominada (NPoS)
La prueba de participación nominada es un modelo de consenso desarrollado por Polkadot. Es similar en muchos aspectos a la Prueba de participación delegada, pero con una diferencia clave: si un nominado (delegado) apuesta fondos a través de un validador malicioso, también corre el riesgo de perder sus fondos.
Los nominados pueden elegir hasta 16 validadores a través de los cuales contribuirán con fondos para apostar. Luego, la red distribuirá las monedas equitativamente entre los validadores seleccionados. Polkadot también utiliza varios enfoques de teoría de juegos y teoría electoral para determinar quién forjará un nuevo bloque.
Prueba de autoridad estacada (PoSA)
BNB Smart Chain utiliza Prueba de autoridad estacada para lograr el consenso de la red. Este mecanismo de consenso combina Prueba de autoridad y Prueba de participación, lo que permite a los validadores turnarse para falsificar bloques. Se permite participar a un grupo de 21 validadores activos, seleccionados según la cantidad de BNB que han apostado o delegado en su nombre. Este grupo se selecciona diariamente y BNB Chain almacena información sobre esta selección.
Conclusión
Los métodos para agregar bloques a la red han cambiado significativamente desde el inicio de Bitcoin. Ahora los usuarios no necesitan depender de la potencia informática para crear un criptoconsenso. En su lugar, pueden utilizar el algoritmo Prueba de participación, que tiene muchas ventajas y ha demostrado ser eficaz. Quizás, con el tiempo, su alternativa, el mecanismo de prueba de trabajo, sea utilizado únicamente por Bitcoin y un pequeño número de otras redes. De todos modos, la Prueba de participación definitivamente llegó para quedarse por mucho tiempo.
