Proof of Spac Time o PoST es un mecanismo de consenso en donde validamos bloques al utilizar cierta cantidad de espacio de almacenamiento.
La idea de la Prueba del Espacio Tiempo es que los participantes de la red deben demostrar cierto interés financiero en el éxito de la misma al asignar recursos de memoria o disco rígido para el proyecto a través del espacio.
Algo similar a la Prueba de Trabajo (PoW), donde los usuarios demuestran su compromiso utilizando grandes capacidades de procesamiento, aquí hacen lo mismo pero utilizando el almacenamiento como prueba de ello.
Este algoritmo de consenso es vinculado usualmente al proyecto de Filecoin, donde los mineros prueban su capacidad para validar transacciones y bloques al almacenar partes únicas de información en la red a través del tiempo.
PoST también es similar a Proof of Capacity, aunque luego veremos cuales son sus diferencias también, en varios aspectos:
- En ambos sistemas los participantes de la red tienen incentivos para participar de manera honesta.
- No tienen beneficio alguno de hacer algo que pueda dañar a la red.
De acuerdo a los creadores de este mecanismo de consenso, Tal Moran y IIan Orlov, esto es llamado:
Pruebas “racionales” del espacio-tiempo porque el verdadero coste del almacenamiento es proporcional al producto de la capacidad de almacenamiento y el tiempo que se utiliza.
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¿Cómo funciona el PoST?
Su funcionamiento es bastante similar a otros sistemas como el de PoW o PoS (Prueba de Participación), donde los participantes compiten por conseguir recompensas basadas en algún tipo de prueba que envían a la red.
Sin embargo, en el caso de PoST, este trabajo es tanto computacional como espacio temporal, donde el primero es almacenado en el segundo.
Probar que los participantes han usado una gran cantidad de espacio para un cálculo no es suficiente, ya que esto los llevaría a reutilizar el espacio y continuar con los cálculos, algo que provocaría a utilizar grandes cantidades de electricidad.
Como este mecanismo busca ser una alternativa a PoW, lo que se mide es el espacio-tiempo, que es una unidad particular del almacenamiento de datos reservada para una cantidad específica de tiempo.
Los participantes de la red, también conocidos como “provers”, tienen que convencer a los verificadores que el espacio-tiempo ha sido gastado para que pueda agregar bloques y recibir las recompensas de los mismos.
Cada prover tiene que generar información que debe ser almacenada de manera individual. Pero también es necesario asegurar que la información es más barata de almacenar que de generar, por lo que esta es originada a través de una Prueba de Trabajo.
Aquí podríamos pensar que pierde el sentido utilizar un sistema así, pero lo cierto es que en PoST se requiere menos energía en su totalidad debido a que el almacenamiento es parte, y este consume menos energía.
Al final termina siendo un algoritmo de consenso que incorpora un balance entre el poder de procesamiento y el espacio-tiempo, en lugar de solo volcarse a la utilización de la CPU, GPU o ASIC.
Esto genera que el usuario, analizándolo desde un punto de vista económico, prefiera utilizar en may medida orlos recursos de almacenamiento en lugar de los de procesamiento. Pudiendo ajustar los parámetros para alcanzar los requerimientos.
En PoST, un prover pude decidir arbitrariamente en como se compone su nodo, en cuanto al porcentaje que será trabajo computacional y espacio-tiempo.
Así, puede elegir que la CPU haga todo el esfuerzo, que sea el almacenamiento o una combinación de ambos a la hora de ser elegido para agregar un bloque y obtener las recompensas.
Según sus creadores, si los parámetros son establecidos correctamente y la dificultad aumenta como debe, esto lleva a que los provers prefieran un ratio entre estos dos recursos que sea racional.
Incremento de dificultad
Una de las características fundamentales del protocolo de Bitcoin es el ajuste de la dificultad, donde lo difícil que sea resolver el problema del hash se ajusta con relación a la cantidad de poder computacional de la red. Cuanto mayor sea este valor, más difícil será resolver el problema y viceversa.
Esta es una dinámica que también se aplica en la Proof of Space Time, aunque con algunas diferencias. Y es que además del poder computacional, el algoritmo también tiene en cuenta al almacenamiento. En lo que se conoce como ajuste incremental de dificultad.
Este ajuste es automático y basado en el mercado, cuyo objetivo es asegurarse de que los usuarios prefieran el almacenamiento por encima del procesamiento.
Esta dificultad modifica el valor del tiempo que es necesario almacenar la información, por lo que si se aumenta el prover deberá mantener estos datos durante un periodo más grande. Lo opuesto ocurre en el caso contrario.
Lo bueno de esto es que si hubiese un aumento en el precio del hardware para almacenamiento, cosa que ha ocurrido en el pasado, se puede compensar esto en el cálculo de la dificultad.
Además, los usuarios son incentivados para reportar si están almacenando información o procesándola, y esto es utilizado para luego modificar dinámicamente la dificultad.
En PoST los usuarios tienen dos opciones para generar la prueba:
- Basada en el almacenamiento
- Basada en el procesamiento.
Así, el algoritmo puede hacer un seguimiento de cada preferencia y ajustar la dificultad para que se haga un uso menos intensivo de la energía eléctrica.
Diferencia entre Proof of Capacity y Proof of Space Time
La diferencia entre estos dos sistemas es que PoST permite a los participantes de la red probar que han gastado recursos de espacio y de tiempo, lo que implica que han asignado ciertos recursos de almacenamiento para la red a través del tiempo.
Por ejemplo, servicios de almacenamiento en la nube como Dropbox le cobran a sus clientes un cargo mensual basándonos en la cantidad de información que desean almacenar en ese periodo.
En el caso de que queramos almacenar 2 TB durante un mes, esto nos costara $10. Mientras que si extendemos la subscripción dos meses, es decir que queremos almacenar 2 TB durante 60 días, entonces deberemos pagar $20.
Esto agrega una variable extra a la ecuación que es el espacio, que en el sistema de Proof of Capacity no se encuentra.
Este último solo requiere que los participantes almacenen información, lo cual no es exigida a través del tiempo, como si ocurre en proyectos como Filecoin o como vimos en el ejemplo de Dropbox.
Proyectos que utilizan la Prueba de Espació-Tiempo
Uno de los proyectos que ya hemos mencionado en el artículo que utiliza la PoST es Filecoin. Pero también hay otros dos que son Chia Network y Spacemesh.
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