Conceptos de Criptomonedas: Proof of Work (PoW)

¿Qué da validez a las transacciones en una cadena de bloques? ¿Cómo funciona el minado?

Hoy definimos uno de los conceptos más importantes del mundo de las criptomonedas

1.¿Qué es la prueba de trabajo? (PoW)

Prueba de trabajo, o PoW, es el algoritmo de consenso original en una red de Blockchain.

En Blockchain, este algoritmo se usa para confirmar transacciones y producir nuevos bloques en la cadena. Con PoW, los mineros compiten entre ellos para completar transacciones en la red y obtener recompensas.

En una red, los usuarios se envían unos a otros tokens digitales. Un libro mayor descentralizado reúne todas las transacciones en bloques. Sin embargo, se debe tener cuidado para confirmar las transacciones y organizar los bloques.

Esta responsabilidad se basa en nodos especiales llamados mineros, y ese proceso se llama minería.

Los principios de trabajo son un complicado acertijo matemático y la posibilidad de probar fácilmente la solución.

2.¿Qué quieres decir con un “acertijo matemático”?

Es un problema que requiere una gran cantidad de poder de cálculo para resolver.

Hay muchos de ellos, por ejemplo:

• Función hash, o cómo encontrar la entrada conociendo la salida.
• Factorización de enteros, en otras palabras, cómo presentar un número como una multiplicación de otros dos números.
• Protocolo de rompecabezas de visitas guiadas. Si el servidor sospecha un ataque DoS, se requiere un cálculo de las funciones hash
• Para algunos nodos en un orden definido. En este caso, es un problema de ‘cómo encontrar una cadena de valores de función hash’.

La respuesta al problema PoW o ecuación matemática se llama hash.

A medida que la red crece, enfrenta cada vez más dificultades. Los algoritmos necesitan cada vez más poder hash para resolver. Entonces, la complejidad de la tarea es un tema delicado.

3.¿Cómo?

El trabajo preciso y la velocidad del sistema Blockchain dependen de ello.

Pero el problema no debería ser demasiado complicado. Si lo es, la generación de bloques lleva mucho tiempo. Las transacciones se bloquean sin ejecución y, como resultado, el flujo de trabajo se bloquea durante un tiempo. Si el problema no puede resolverse en un marco de tiempo definido, la generación de bloques será una especie de milagro.

Pero si el problema es demasiado fácil, es propenso a las vulnerabilidades, ataques de DoS y spam.

La solución necesita ser revisada fácilmente. De lo contrario, no todos los nodos son capaces de analizar si los cálculos son correctos.

Entonces tendrá que confiar en otros nodos y violará una de las características más importantes de Blockchain: la transparencia.

4.¿Cómo se implementa este algoritmo en Blockchain?

Los mineros resuelven el rompecabezas, forman el nuevo bloque y confirman las transacciones.

La complejidad del rompecabezas depende de la cantidad de usuarios, la potencia actual y la carga de la red. El hash de cada bloque contiene el hash del bloque anterior, lo que aumenta la seguridad y evita cualquier violación de bloque.

Si un minero logra resolver el rompecabezas, se forma el nuevo bloque. Las transacciones se colocan en este bloque y se consideran confirmadas.

5. ¿Y dónde se implementa PoW generalmente?

La prueba de trabajo se usa en muchas criptomonedas.

La aplicación más famosa de PoW es Bitcoin. Fue Bitcoin el que sentó las bases para este tipo de consenso. El acertijo es Hashcash. Este algoritmo permite cambiar la complejidad de un rompecabezas en función de la potencia total de la red. El tiempo promedio de formación del bloque es de 10 minutos. Las criptomonedas basadas en Bitcoin, como Litecoin, tienen el sistema similar.

Otro gran proyecto con PoW es Ethereum. Dado que casi tres de cada cuatro proyectos se implementan en la plataforma Ethereum, es seguro decir que la mayoría de las aplicaciones de Blockchain utilizan el modelo de consenso PoW.

6.¿Por qué usar un algoritmo de consenso PoW?

Los principales beneficios son la defensa contra ataques DoS y el bajo impacto de la tenencia en las posibilidad de minar.

Defensa de ataques DoS. PoW impone algunos límites a las acciones en la red. Necesitan muchos esfuerzos para ser ejecutados. Un ataque eficiente requiere una gran cantidad de potencia computacional y mucho tiempo para hacer los cálculos. Por lo tanto, el ataque es posible pero inútil ya que los costos son demasiado altos.

Posibilidades de minería No importa cuánto dinero tengas en tu billetera. Lo que importa es tener un gran poder computacional para resolver los rompecabezas y formar nuevos bloques. Por lo tanto, los titulares de grandes cantidades de dinero no están a cargo de tomar decisiones para toda la red.

7. ¿Algún defecto en el algoritmo de consenso PoW?

Las principales desventajas son los grandes gastos, la “inutilidad” de los cálculos y el ataque del 51%

Grandes gastos. La minería requiere hardware informático altamente especializado para ejecutar los algoritmos complicados. Los costos son inmanejables. La minería está disponible solo para grupos mineros especiales. Estas máquinas especializadas consumen grandes cantidades de energía para funcionar que aumentan los costos. Los grandes costos amenazan la centralización del sistema. Es fácil de ver en el caso de Bitcoin.

“Inútilidad” de los cálculos. Los mineros hacen un gran trabajo para generar bloques y consumen mucha potencia. Sin embargo, sus cálculos no son aplicables en ningún otro lado. Garantizan la seguridad de la red pero no se pueden aplicar a negocios, ciencias o cualquier otro campo.

 

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