Blockchain y la Prueba de Participación –PoS–

Seguramente habrás visto vídeos o leído artículos en Internet que dicen que Bitcoin consume demasiada energía en el procesamiento y validación de sus transacciones. ¿Existe alguna alternativa frente a la costosa "Proof of Work" que emplea Bitcoin?

Imagen: Medium.com

En un sistema centralizado, las decisiones se toman por la imposición de la autoridad a través de designios promulgados por el gran jefe que deben ser cumplidos por sus súbditos so pena de ser víctimas de graves castigos si hay desobediencia. En contraste, en un sistema distribuido, como Bitcoin o Ethereum, las decisiones, ante la falta de una autoridad que las imponga, se toman por consenso –acuerdo o conformidad– entre todos los nodos participantes de la red que se encuentran localizados alrededor del mundo.

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Ante el escenario de un sistema distribuido de inmediato surgen un par de preguntas que intentaré responderlas de la mejor manera:

1. ¿Cómo nos aseguramos que dichas decisiones sean tomadas honesta y correctamente?

2. ¿Por qué las transacciones registradas en una cadena de bloques son inmutables, es decir, no pueden ser modificadas o borradas?

El trabajo de un algoritmo de consenso es verificar y asegurar todas y cada una de las transacciones que se registran en una cadena de bloques, haciendo posible que miles de nodos acuerden entre sí el estado de la red. Una blockchain no puede ser inmutable si es que no funciona con un algoritmo de consenso como PoW o PoS.

En este artículo ya hablamos sobre el principal algoritmo de consenso, introducido por Bitcoin, el cual se denomina Prueba de Trabajo o “ Proof of Work” –PoW, por sus siglas en inglés–.

¿Qué es prueba de participación o Proof of Stake –PoS–?

La Prueba de Participación –PoS, por sus siglas inglés– es llamada también prueba de juego, pero me gusta el término “participación” porque pienso que es más preciso.

Imagen: Blockgeeks.com

PoS es una metodología propuesta más recientemente que la PoW –2011 y 1993, respectivamente– que cumple con la misma función de lograr el consenso distribuido. La viabilidad de una red que depende de PoS no se logra a través de la minería –como en el caso de Bitcoin–, sino más bien a través de la participación o apuesta que deben hacer los usuarios o participantes para definir el estado de la red. El usuario debe mantener sus criptodivisas nativas en una billetera o monedero digital destinado para estos fines a manera de depósito de seguridad, el monto del depósito determina las posibilidades que tiene un validador –minero– de ser escogido para acuñar o forjar el siguiente bloque de la cadena de bloques.

PoS logra el mismo objetivo de PoW que es el consenso distribuido, pero sin la necesidad de gastar grandes cantidades de capacidad informática y energía eléctrica.

En lugar de recompensar a un minero por la intensa competencia que significa encontrar un número aleatorio –llamado “nonce”– con el objetivo de proponer el siguiente bloque de la cadena de bloques y llevarse el “block reward”, en la Prueba de Participación, un verificador o validador –así se llama a los mineros en PoS– perderá dinero si viola ciertas reglas de consenso establecidas. Seguirá existiendo una recompensa –las comisiones de las transacciones– por la creación de los bloques, sin embargo, esta será distribuida en rondas entre todos los participantes. Este proceso ya no es llamado “minería”, en su lugar es denominado “acuñamiento” o “forjamiento”.

La participación que ocurre en PoS es un vínculo que la cadena de bloques establece con cada verificador, lo que hace posible que se castigue el comportamiento de sostener una división o ruptura –un estado de disenso–. Esta situación se hace relevante cuando varios nodos no pueden ponerse de acuerdo en cuál bloque será el siguiente en ser añadido a la cadena de bloques.

Diferencia entre PoW y PoS

Se han propuesto un sinnúmero de algoritmos de consenso, entre ellos PoW, PoS, DPoS, etc. Muchos criptoactivos usan su criptodivisa nativa para participar en la minería o acuñamiento. Esto significa que se invierte un determinado monto de un token nativo para proponer y validar el siguiente bloque de la blockchain. Si se falla en la validación, se pierde los tokens; si se tiene éxito, se recibe un pequeño pago que proviene, como comenté antes, de las comisiones por procesar las transacciones.

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Los críticos de PoW manifiestan que es un proceso ineficiente debido al gran gasto de energía y capacidad computacional que se requiere para minar, según Digiconomist, la red de Bitcoin consume actualmente 58 TWh/año, esta cantidad de energía es suficiente para abastecer a cinco millones de hogares o bien a países como Nueva Zelanda o Hungría. Como referencia, la red de Ethereum consume 16,5 TWh/año, es decir, 3,5 veces menos que Bitcoin.

Asimismo, afirman que PoW conduce a la centralización geográfica del “hashpower” o poder de minado, tal y como ha ocurrido en Bitcoin, donde una gran parte del “hashpower” se encuentra en China. A diferencia, PoS es menos susceptible a la centralización debido a que no se requiere de hardware especializado para participar, sin embargo, si un verificador con abundantes recursos económicos compra millones de dólares en participaciones, estaría centralizando la actividad.

PoW es también PoS, pero PoS no es PoW

Cada vez que un minero propone un bloque y lo llena con transacciones después de ser verificadas, y posteriormente decodifica o descifra el hash del bloque precedente a través del algoritmo de consenso PoW, está invirtiendo y arriesgando recursos, en este caso, energía eléctrica –que cuesta producirla–.

La PoW invierte un recurso que es extrínseco a la cadena de bloques, la electricidad; la PoS invierte un recurso que es intrínseco a la cadena de bloques, el token nativo.

La electricidad tiene un valor universal, ya que cuesta generarla. El valor de un token nativo eventualmente puede ser cero. Debido a esta simple razón resulta que PoW es también PoS, pero PoS no es PoW.

La PoW es costosa porque está generando valor a escala planetaria. No es un despilfarro de energía.

Mientras no exista una PoW en una blockchain, el costo de reescribir la historia es casi cero, por esta simple razón las cadenas de bloques privadas no son inmutables, pueden ser alteradas a discreción y capricho del que posea las credenciales para hacerlo.

Imagen: Steemit.com

Principales criptomonedas que usan PoS

Incluyo a continuación una breve lista de las principales criptomonedas que utilizan este algoritmo de consenso:

• Dash (DASH)
• Factom (FCT)
• OkCash (OK)
• Nav Coin (NAV)
• BitShares (BTS)
• Lisk (LSK)
• Neo (NEO)
• Nxt (NXT)
• Stellar (STR)
• Pivx (PIVX)
• Stratis (STRAT)
• Reddcoin (RDD)
• Decred (DCR)

Los validadores pueden esperar entre uno y cinco por ciento de beneficios anuales realizando PoS a través de la inversión de sus criptomonedas o tokens nativos.

En Ethereum, en algún momento que aún no ha sido definido por sus desarrolladores, la costosa PoW será reemplazada por PoS –conocida como Casper–, por tanto, en teoría, la criptomoneda de Ethereum, Ether (ETH), ya no podrá ser minada.

Para terminar, existen quienes defienden la PoW por sobre la PoS y viceversa. Por mi parte, aún me encuentro indeciso ya que en ambos algoritmos de consenso he encontrado pros y contras a considerar antes de tomar una decisión definitiva. En todo caso, como he dicho previamente, una cadena de bloques no puede ser inmutable si es que no funciona con un algoritmo de consenso como PoW o PoS.

Por Juan Francisco Bolaños
@criptoEstratega

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