La Prueba de Participación, o Proof of Stake (PoS), es un mecanismo de consenso que permite mantener la integridad de la cadena de bloques a través de validadores.
La integridad la consiguen al impedir que los usuarios creen nuevas criptomonedas que no han ganado. Con la diferencia que en lugar de conseguirlo mediante la minería, como ocurre con Bitcoin, aquí se utilizan nodos validadores que consumen menos energía.
Este sistema se basa en el staking crypto para obtener el derecho de validar nuevos bloques y transacciones, lo cual le otorga al nodo en cuestión una cierta cantidad de nuevas criptomonedas.
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¿Por qué se necesita probar algo?
Cuando se trata de un sistema centralizado, prevenir los dobles gastos es bastante simple, de esto se encarga la única entidad que gestiona todas las transacciones.
Por ejemplo, si Juan le envía $10 a Maria usando un sistema centralizado como PayPal, es esta empresa la que se encarga de que Maria reciba su dinero y que Juan no pueda enviar esas mismas monedas a otra persona.
Pero las criptomonedas tiene un problema al intentar ofrecer este mismo servicio pero de forma descentralizada. Aquí no existe una entidad central que se encargue de contolar todo y pueda impedir que algo así suceda.
En lugar de una sola entidad, tenemos miles de usuarios corriendo el software de nodos en cadenas de bloques como la de Bitcoin por todo el mundo.
Estos nodos son los encargados de que se ejecuten las reglas de la red. Y deben entenderse entre ellos y perseguir las mismas reglas si no quieren quedar aislados de la red.
Pero esta tarea es bastante compleja, por lo que la idea de una moneda descentralizada, a pesar de que se ha intentado en el pasado, no llego hasta que finalmente alguien dio con la idea de Bitcoin.
En este caso fue Satoshi Nakamoto, que con la Prueba de Trabajo (PoW, por sus siglas en ingles) alcanzo un mecanismo de consenso que hace que todos los nodos lleguen a un acuerdo de que es válido y que no dentro de la red.
Posteriormente, llegaría otros mecanismos de consenso, como por ejemplo Prueba de Participación, que buscan mejorar los problemas que se consideran que Prueba de Trabajo posee.
¿Cómo funciona la Proof of Stake?
La Prueba de Participación reduce la cantidad de recursos computacionales y energéticos que requiere una cadena de bloques para verificar bloques y transacciones.
En lugar de usar la minería como en PoW, este sistema se basa en la cantidad de criptomonedas que un nodo validador aporta como garantía, actividad llamada staking, para participar del proceso.
Luego los validadores son seleccionados de manera aleatoria para crear estos bloques, o validarlos. Siendo que el sistema tiene en cuenta la cantidad de criptomonedas que la persona stakeo para la selección. Como si se tratase de una lotería, donde el nodo con más criptomonedas, o boletos, tiene más oportunidades.
Eso si, no cualquiera puede transformarse en un validador, ya que por lo general existen un requerimiento mínimo de cryptos. En el caso de Ethereum 2.0 este nivel se encuentra en 32 ETH.
Los bloques además deben ser validados por más de un validador, y cuando se alcanza el número específico de validadores que han verificado que el bloque es correcto, es que se da por finalizado.
En caso de que el nodo incluya transacciones falsas o intente engañar al sistema, perderá sus criptomonedas y será exiliado de la red para que no pueda volver a participar. Esto en función de que todos los actores obren de la mejor forma posible.
No todos los mecanismos de Prueba de Participación funcionan igual. Ya que cada blockchain podría implementar diferentes metodologías para hacerlo.
Por ejemplo, cuando Ethereum deje atrás PoW para volverse PoS, utilizara los shards para el envío de transacciones.
¿Cómo funciona en Ethereum?
Ethereum 2.0 es el proyecto más ambicioso que usara Prueba de Participación. Una serie de mejoras a Ethereum que evolucionara desde PoW a PoS.
Si bien la implementación de este nuevo mecanismo de consenso es compleja, por eso es que se ha retrasado tanto, aquí intentaremos ver como funciona a nivel general.
Hay unos nodos especiales en este sistema llamados validadores, que están encargados de seleccionar el próximo bloque a agregar a la cadena de Ethereum.
Para volverse uno, un nodo necesita aportar ethers como garantía. Un costo similar al que podría tener un minero en PoW y que le permiten encontrar bloques. Por este trabajo los validadores reciben un premio en forma de la criptomoneda nativa, ETH.
Siempre y cuando realicen alguna de estas dos actividades:
- Dan fe de que un bloque es correcto y sigue las reglas de consenso de la red.
- Han creado un bloque que es determinado como correcto por el resto de la red.
Aunque también pueden ser penalizados:
- Cuando proponen un bloque con transacciones o información histórica falsa, lo que implica que el protocolo le quitara una buena porción de las criptomonedas stakeadas. Además, puede ser echado de la red por su mal comportamiento.
- Existen pequeñas penalizaciones si el validador se desconecta de la red.
Además, un validador en Ethereum necesita por lo menos 32 ETH para participar, que a momento de escribir esto equivalen a $32.000.
Ventajas y Desventajas de Proof of Stake
Este mecanismo, aunque parece ser superior a Prueba de Trabajo, la realidad es que tiene sus ventajas y desventajas también.
Las cuales son necesarias analizar si se quiere comprender bien lo que implica para el ecosistema crypto y el futuro de las cadenas de bloques que las implementen
Pros de PoS
- Se puede agregar transacciones a la cadena de bloques de manera más eficiente que con PoW, tanto en cantidad de recursos que se necesitan como en tiempo para su procesamiento.
- El impacto medioambiental también es más bajo con PoS que con PoW, lo cual muchos consideran como una alternativa verde al reducir la cantidad de energía que consume la minería de criptomonedas.
- PoS en la teoría pueden incentivar económicamente a que más nodos se vuelvan validadores de bloques, lo que podría aportar más descentralización.
Contras de PoS
- Como se trata de una tecnología nueva y una mejora que se debe realizar en algunas cadenas de bloques, todavía no ha sido probada lo suficientemente como para determinar que no hay grandes riesgos asociados con ella.
- Si bien es cierto que consume menos energía, eso no implica que sistemas como Prueba de Trabajo la desperdicien o consuman mayoritariamente de fuentes que contaminen. (Mito del consumo energético de Bitcoin)
- Un mecanismo de consenso de Prueba de Participación puede llevar a una red más centralizada, lo cual va en contra de los ideales de las criptomonedas.
- Existe el miedo de que PoS no acabe siendo tan seguro y resistente como lo es la Prueba de Trabajo.
Prueba de Participación vs. Prueba de Trabajo
Los argumentos de cual sistema es mejor son abundantes y cada parte tiene los suyos para defender el suyo (PoW vs. PoS). Incluso podemos observar que los argumentos que se utilizan para atacar un sistema también se puede usar para defenderlo.
Por ejemplo, tomemos el del consumo energético. Este es un tema bastante peliagudo para el ecosistema crypto.
Mientras que para los defensores de Prueba de Participación es importante el uso de un mecanismo más eficiente que no usen la energía como método de asegurar la cadena de bloques, para los defensores de Prueba de Trabajo es importante para mantener la blockchain inmutable.
Además, la concentración de la minería de Bitcoin ha sido un tema de discusión en el pasado. Pero también una flaqueza que se puede achacar a PoS también con sus validadores.
Se estima que la minería de Bitcoin consume casi como todo Suiza, pero no se suele hacer mención de que este consumo es eficiente. Yendo los mineros a donde se encuentra la energía más barata y que de otra forma sería desperdiciada por lo difícil que es transportarla grandes distancias.
Por eso el tema del consumo energético es tan difícil de analizar sin tomar partido por uno de los lados.
Otro aspecto que los diferencia enormemente es el tema de la escalabilidad. Que al final ambos consigue, pero PoW mediante una segunda capa, que para los fervientes defensores de PoS no tiene sentido si se puede conseguir simplemente con llevar al sistema a la Prueba de Participación.
Bitcoin ha conseguido mejorar la congestión de la red, y por ende las comisiones, gracias a mejoras como SegWit. Pero todas estas soluciones que se puedan hacer sobre la cadena de bloques principal tienen un límite.
Por eso es que debe implementar soluciones como Lightning Network que le permiten abaratar los costos y permitir transacciones muy veloces gracias a no tener que incluir a todas ellas en la cadena de bloques principal de la criptomoneda.
Luego hay otras diferencias menos importantes que resaltamos aquí debajo en la tabla.
| Prueba de Participación | Prueba de Trabajo |
|---|---|
| Los creadores de bloques son llamados validadores | Los creadores de bloques son llamados mineros |
| Los participantes deben comprar monedas o tokens para volverse un validador | Los participantes deben comprar equipos y consumir energía para volverse un minero |
| Es más eficiente energéticamente | No es eficiente energéticamente |
| Permite que sea más escalable | Es más difícil de escalar en la cadena de bloques principal |
| Se puede comprar el control de la red | La seguridad es su mayor punto a favor porque los costos de un ataque aumentan |
| Los validadores reciben ganancias de nuevas criptomonedas y comisiones de la red. | Los mineros reciben ganancias de nuevas criptomonedas y comisiones de la red. |
Resumen
- Con un sistema PoS o Prueba de Participación, aquello que stakean cyrptos pueden validar bloques y transacciones con base en la cantidad de fondos que hayan usado.
- La Prueba de Participación se originó como alternativa a la Prueba de Trabajo (PoW), el primero mecanismo de consenso empleado por Bitcoin, e inclusive Ethereum.
- Mientras que en PoW requiere de resolver un problema criptográfico, el mecanismo PoS requiere que los participantes mantenga bloqueadas una cierta cantidad de criptomonedas.
- Los bloques que se agregan en la cadena de bloques se eligen de manera aleatoria con la posibilidad de que los nodos con más criptomonedas tengan más oportunidades.
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