Diferentes mecanismos de consenso de blockchain

Este artículo explicará cómo los mecanismos de consenso determinan las características de una blockchain y qué significa para nosotros, los entusiastas de la tecnología blockchain.

Blockchain y mecanismos de consenso

Un pequeño resumen: La tecnología blockchain nos permite cifrar registros de datos en bloques y encadenarlos para crear una única fuente cronológica de la verdad. Lo que hace que la blockchain sea tan poderosa es su naturaleza descentralizada. Las bases de datos basadas en la blockchain son de acceso público, pero no se pueden realizar cambios sin el acuerdo de un porcentaje mayoritario de los participantes en la red, lo que garantiza la confianza, la seguridad y la transparencia.

Estos participantes en la red, también conocidos como "nodos", son partes interesadas de las redes descentralizadas que contribuyen a un funcionamiento seguro y adecuado ya que realizan verificaciones, confirman transacciones, actúan como centros de comunicación y permanecen alerta ante cualquier posible alteración de los datos. Se define un mecanismo de consenso para garantizar que todos los nodos trabajan sincronizados entre sí. También dicta el esquema particular de seguridad e incentivos de una red.

En este artículo, nos centraremos únicamente en las blockchains públicas, ya que es más probable que interactuemos con ellas en nuestras transacciones cotidianas. Dos ejemplos de blockchains públicas son las legendarias Bitcoin y Ethereum.

No solo PoW y PoS

Bitcoin y Ethereum han utilizado el mecanismo Proof-of-Work (PoW) para regular el estado de la red desde sus comienzos, pero Ethereum está pasando gradualmente a Proof-of-Stake (PoS) con su plan Ethereum 2.0. Bitcoin, sin embargo, seguirá con PoW ya que su código es inmune al cambio de consenso. Igualmente importante es que el valor de Bitcoin sigue vinculado a los costes reales debido a su vínculo con el consumo de energía Otros tipos de consenso de blockchain son menos comunes y se adoptan principalmente para ajustarse a las prioridades estratégicas de la red.

Proof-of-Work (PoW)

Como su nombre indica, este tipo de consenso requiere una enorme cantidad de "trabajo". Los participantes en la red, llamados mineros, están equipados con sofisticados programas informáticos y potentes ordenadores para encontrar la solución a complicados problemas matemáticos mediante los cuales se crea un nuevo bloque válido.

Normalmente, la dificultad de la minería está positivamente correlacionada con el número de mineros, por lo que el nivel de dificultad está destinado a aumentar cuando hay más mineros participando en la red. Esto significa que a) se logra una mayor seguridad con más mineros, y b) se garantiza la equidad para todos los mineros.

Las blockchains PoW están realmente descentralizadas en términos de organización y ubicación, ya que los mineros se establecen donde la electricidad sea más asequible para maximizar sus ganancias. La electricidad tiene costes muy bajos en varios lugares del planeta, lo que dispersa la distribución de los mineros por todo el mundo.

Proof-of-Stake (PoS)

Más ecológico que el PoW es el PoS, que se basa completamente en el staking de activos. Convertirse en un "nodo" de una red PoS consiste en bloquear fondos en un contrato inteligente especial para tener la oportunidad de recibir un bloque recién generado. El algoritmo PoS selecciona a stakers aleatoriamente en función de su participación en los fondos de la red. Por ejemplo, un staker cuyos fondos representan el 10% del fondo total en staking tiene un 10% de posibilidades de recibir un bloque recién generado. Los incentivos también se distribuyen a los stakers proporcionalmente según su participación y el total de fondos en staking. Como resultado, este mecanismo es uno de los principales impulsores del valor de las criptomonedas PoS.

Ejemplos: Avalanche, Cardano, Algorand.

Delegated Proof-of-Stake (DPoS)

DPoS añade un refinamiento democrático al modelo de PoS, en cierto modo centralizado. Mientras que los recursos económicos afectan directamente al proceso de validación en las redes PoS, los stakers tienen poder de voto sobre los productores de bloques en las redes DPoS. Estos creadores de bloques, también conocidos como delegadores/testigos, son elegidos según su staking, que refleja su fiabilidad y confianza. Los incentivos y las sanciones se repartirán entre stakers y delegadores, lo que fomentará una mayor democratización de la red. Los delegadores suelen permanecer activos para seguir siendo responsables, lo que puede acelerar considerablemente el proceso de transacción. Ejemplos: EOS, Tron.

Nominated Proof-of-Stake (NPoS)

NPoS es similar a DPoS pero con un proceso de votación más complejo. Los stakers, conocidos como nominadores, eligen un conjunto de validadores asignando sus tokens como garantía. A los validadores con más garantías se les otorgará la responsabilidad de generar nuevos bloques, pero el grupo final de validadores puede ser muy diferente de los grupo nominados. Esto garantiza que todos los nominadores tengan posibilidades de recibir recompensas, y también requiere que los validadores demuestren que merecen la confianza de la comunidad. Ejemplos: Polkadot, Kusama.

Proof-of-Authority (PoA)

Otro mecanismo de consenso que hace énfasis en el capital social de los validadores de nodos es PoA. La comunidad selecciona a los usuarios y socios estratégicos del proyecto de mayor confianza, es decir, usuarios con un interés a largo plazo en el éxito futuro de la red, y les otorga el derecho a generar nuevos bloques. Por supuesto, no todo es cuestión de estatus social. Estos validadores también deben poner sus activos en staking. Ejemplos: VeChain, TomoChain.

Proof-of-History (PoH)

Solana fue la primera en presentar un híbrido de PoS y PoH en 2018, prometiendo un proceso de validación más rápido, eficiente y seguro. Integrado en cada nodo de la red Solana hay un reloj criptográfico, por lo que cada dato se registra en un orden cronológico verificable y con una marca de tiempo específica. En lugar de esperar las respuestas de otros nodos, cada validador puede decidir de forma independiente la validez de los mensajes de bloque, acelerando así el proceso de consenso para las transacciones de Solana.

En este artículo presentamos los mecanismos de consenso más comunes en el ámbito de las blockchains, cada uno de ellos utilizado por varios proyectos cuyos nombres deberían ser familiares. Por supuesto, esta es una lista parcial de los mecanismos de consenso existentes y de los que pronto se crearán a raíz del crecimiento del sector blockchain. Por muy diferente que sea su diseño, el objetivo principal del consenso es simplemente mantener el funcionamiento efectivo de las blockchains. Siendo así, se espera que los desarrollos en algoritmos de consenso protejan la integridad de los datos con singularidad, coherencia y honestidad.

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