Pure Proof of Stake (Prueba de Participación Pura) o PPoF es el mecanismo de consenso que utiliza Algorand y que le permite elegir aleatoriamente a los validadores con base en la consistencia de su stake.
La criptomoneda Algorand utiliza la Pure Proof of Stake como algoritmo de consenso, que está construido sobre el consenso bizantino.
En esta solución, la posibilidad de que un usuario cree un nuevo bloque depende de su stake. Donde el sistema de manera secreta y aleatoria elige a los usuarios cuando es el momento de crear un nuevo bloque y de votar la propuesta de uno.
La selección de un usuario está basada en la proporción de cryptos que haya stakeado, cuanto más tenga más alta serán las probabilidades.
Este mecanismo surge a partir de PoS, que está basado en la premisa de que un usuario pueden minar o validar un bloque en función de la cantidad de su stake, las monedas que bloquea en el proceso.
Por ejemplo, si alguien ha stakeado el 5% de las criptomonedas disponibles en circulación, en teoría minará o validará el 5% del total de las transacciones.
Esto tiene algunas ventajas, al permitir que en el proceso puedan participar personas que no necesariamente tienen los recursos para minar en un sistema tradicional como el de Prueba de Trabajo.
En lugar de usar recursos de hardware y de energía, el participante solo requiere de un ordenador, una conexión a internet y algunas monedas.
Pure Proof of Stake es una evolución de esto, que busca ser más escalable, seguro y descentralizado que su hermana mayor.
Creada por un desollador que ha ganado el premio Turing Award y es profesor del MIT, Silvio Micali, es un algoritmo utilizada actualmente por Algorand.
Gracias a esto Algorando resuelve los problemas que enfrentan otras blockchains:
- Escalabilidad: el problema de la baja capacidad de procesamiento de Bitcoin o Ethereum es resuelto con las transacciones casi instantáneas de Algorand.
- Seguridad: gracias a este mecanismo y a un esquema de Acuerdo Bizantino, Algorand tiene una seguridad asintótica demostrable contra adversarios bizantinos.
- Descentralización: la distribución de tokens en esta red es homogénea, haciendo que sea verdaderamente descentralizada sin la necesidad de roles o nodos especiales.
Contenido
¿Cómo funciona PPoF?
La plataforma de Algorand, que es la única en implementar hasta ahora esta solución, utiliza dos tipos de participantes:
- Usuarios: son los que transfieren los tokens a otros usuarios.
- Nodos: son los participantes que procesan y aseguran las transacciones.
El sistema a su vez también utiliza unos nodos especiales llamados Block Producers (BP), que realizan todas las funciones que se pueden esperar de los nodos comunes, así como verificar los bloques firmándolos.
Al principio el primer millón de bloques fueron pre minados. Luego de esto, nuevos bloque son creados cada 5 segundos en intervalos aleatorios.
Este proceso comienza cuando un conjunto de BP eligen aleatoriamente un líder para cada ciclo de bloque. Donde el líder es elegido mediante un protocolo de acuerdo bizantino de varias rondas que tiene el nombre de Acuerdo Bizantino Binario (BBA).
Durante este proceso, los BPs se comunican entre ellos de manera offline hasta llegar a un consenso sobre quien será el que proponga el bloque.
Elección de validadores
Cualquier inversor que tenga ALGO pude participar en el protocolo de consenso. Donde no tienen que utilizar la llamada spending key (clave de participación), que es parecida a las claves privadas y le permiten gastar su stake, para participar.
En su lugar, cualquiera que busque volverse un validador genera y registra su clave de participación. Con esta clave, pueden participar en la propuesta y votación de bloques.
Estas claves son importantes para garantizar la seguridad de las criptomonedas del usuario, aun cuando su nodo haya sido comprometido.
Cada bloque aquí también contiene lo que se conoce como una semilla de selección, que es aleatoria e impredecible, y que determina y decide que usuarios deberían participar como validadores en la próxima ronda. Cuando un nuevo bloque es agregado a la cadena, todos los usuarios verán esta semilla de selección.
Cada usuario que se haya propuesto como un validador pueden verificar de manera secreta si han sido seleccionados para participar, solo utilizando la semilla de selección y la clave de participación.
En todo este proceso la necesidad de recursos computacionales son mínimos, por lo que se puede hacer con un ordenador muy sencillo.
Todo esto genera una salida con una prueba criptográfica que cualquiera puede verificar. Al mantener esta prueba, un usuario puede demostrar en cualquier momento que ha sido seleccionado.
¿Cómo funciona la votación?
Este mecanismo de consenso requiere tres pasos, para proponer, confirmar y escribir un bloque en la cadena de bloques:
1. La propuesta de bloque
Es el proceso a través del cual se seleccionan los candidatos a la validación.
En primer lugar, cada nodo analiza las cuentas que gestiona y, utilizando la función Algorand VRF, determina qué cuentas están en línea y dispuestas a participar, enviando la información al resto de nodos de la red.
Así, cada nodo recibe las propuestas de bloque del resto de los nodos de la red, junto con una salida VRF, que demuestra que esas propuestas son válidas.
2. Voto suave
Aquí, cada nodo ejecutará el VRF, analizando si una cuenta fue elegida para participar en el comité de voto suave. Si se confirma la selección, esa cuenta recibirá un voto ponderado según el número de ALGO que posea.
Las propuestas se filtran en función del menor tiempo de espera del VRF, y cada nodo identifica una única opción y la envía a los demás nodos, junto con la prueba del VRF.
Una vez que se ha alcanzado el quórum para la votación suave, el proceso pasa a la etapa de certificación del voto.
4. Certificar el voto
En esta etapa, se selecciona un nuevo comité para verificar la propuesta de bloque resultante de la votación suave. Si no se detectan desviaciones, como el exceso de gasto o el doble gasto, el bloque se considera válido y el comité lo certifica como tal. Ahora se reanuda la selección de las cuentas propias de un nodo, precisamente para lograr esta certificación final.
Estos votos son recogidos y validados por cada nodo hasta que se alcanza el quórum, lo que provoca el fin de una ronda y obliga al nodo a generar un certificado para el nuevo bloque y escribirlo en la blockchain. Después, se iniciará una nueva ronda y el proceso volverá a empezar.
Ventajas y Desventajas de Pure Proof of Stake
Este sistema presenta algunos beneficios. Pero no te dejes engañar, también hay algunos aspectos negativos de todo el asunto.
Pros
Comencemos analizando las ventajas de Pure Proof of Stake.
1. Velocidad de transferencia
Gracias a todo lo que estuvimos viendo, los bloques aquí son creados y finalizados en cuestión de segundos. Haciendo que el sistema funcione prácticamente igual a las grandes redes de procesamiento de pagos.
Estas altas velocidades se consiguen también debido a que si un nodo propone un bloque incorrecto o malicioso no es penalizado. Esto se hace de esta manera para que no haya una interrupción en la red.
2. Mayor descentralización y anonimato
Un problema de la Prueba de Participación es que si bien resuelve el problema de la escalabilidad, es cierto que aquellos que tengan grandes cantidades de monedas pueden monopolizar el sistema, poniendo en jaque la descentralización de la red.
En Pure Proof of Stake hay una componente de aleatoriedad que hace que aunque la proporción sea mayor para los que más stake tienen, también permite a otros participar. No será tan descentralizada como PoW, pero busca ser más que un simple PoS.
3. Menor utilización de recursos
Todo el proceso se puede hacer con muy pocos recursos, lo que implica que no hay un consumo elevado de energía. Eso permite que más personas participen y que no consuman grandes cantidades de los mismos.
Contras
Dejando de lado que hay una mayor descentralización que un PoS común y corriente, este mecanismo tiene prácticamente las mismas desventajas que Prueba de Participación.
Por un lado, las recompensas obtenidas no son muy interesantes, a menos que tengan una gran cantidad de cryptos stakeadas y busque es un ingreso pasivo.
El sistema puede tener una gran cantidad de actores maliciosos sin afectar su buen funcionamiento, pero siempre y cuando más de 2/3 de los participantes sean honestos.
En Algorand, el número de tokens stakeados de un nodo que ha propuesto un bloque erróneo no se reduce para desalentar la participación futura.
En su lugar, la red pasa inmediatamente al modo de recuperación y el proceso continúa. Aunque esto garantiza una mayor velocidad, es criticado por la comunidad por no castigar a los participantes malintencionados.
Agrega un Comentario