[REPOST] Crypto Academy Season 5 Beginners' Course – Task 6 : Different Types of Consensus Mechanisms by @sapwood
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Tarea 6
a) ¿Cuál es la diferencia entre PoW y PoS?
b) ¿Ventajas desventajas?
c) ¿Cuál es mejor para escalar la capacidad? ¿Ejemplos?
Antes de conocer cuáles son las diferencias en Pow y PoS, debemos conocer ¿Qué es POW y PoS, su características principales, ¿Cómo funcionan? y Las ventajas y desventajas de cada uno ellos, y luego si conoceremos sus diferencias más importante, la escalabilidad y una conclusiones finales.
¿Qué es consenso?
Consenso es cuando varias personas coinciden en tomar una misma opción de forma mayoritaria entre varias.
Por ejemplo una pelea de boxeo, donde actual cinco jueces, el vencedor de la pelea será el que más jueces lo vean ganador.
¿Qué es algoritmo?
Algoritmo lo podemos definir como una serie finto de pasos que permiten resolver un problema.
¿Qué es algoritmo de consenso?
Basándonos en las definiciones anteriores, podemos conceptualizar los algoritmos de consenso como las reglas a cumplir, las que permitirán llegar a acuerdos y así evitar diferencias, este algoritmo de consenso sustituye a intermediarios que quieran alterar los resultados finales. Estos algoritmos representan el motor que hace mover la tecnología Blockchain, mediante ellos, por el hecho de no existir ningún órgano central, la propia red está en condiciones de tomar las decisiones en forma de consenso, es decir, valida la información y asigna el trabajo a cada uno de los nodos.
En la actualidad existe varios algoritmos de consenso, que son necesarios para confirmar las transacciones que tienen lugar en una blockchain, entre ellos podemos nombrar:
- Proof of Work (PoW)
- Proof of Stake (PoS)
- Delegated Proof of Stake (DPoS)
- Delegated Byzantine Fault Tolerance (dBFT)
- Proof of Activity (PoA)
- Proof of Capacity (PoC)
- Proof of Checkpoint (PoC)
En este trabajo investigativo solo vamos a tratar los dos primeros por ser los más utilizados, es decir Proof of Work (PoW) y Proof of Stake (PoS), la vamos a definir, como funcionan, ventajas y desventajas y las diferencias entre ellos.
¿Qué es Proof of Work (PoW) - Prueba de Trabajo?
El algoritmo de prueba de trabajo (PoW) fue el primer algoritmo de consenso desarrollado en la tecnología Blockchain, cuando Satoshi Nakamoto estaba diseñando la primera criptodivisa de la historia. La idea de usar el algoritmo prueba de trabajo era mantener conectados muchos nodos en la red para evitar posibles ataques de control de la red. Esto lo logró cuando diseño e implemento el sistema Proof of Work. Esencialmente, el PoW o Prueba de Trabajo se usa para asegurarse cómo puede la red estar segura de que la transacción es correcta y evitar el doble gasto.
Hay varias criptomonedas muy importante que usan el algoritmo de consenso Proof of Work, entre las cuales podemos mencionar, la primera, más importante y de mayor capitalización el Bitcoin, Bitcoin Cash, Ethereum (tal vez cambie a PoS), Litecoin, Moreno.
Cómo funciona el algoritmo de consenso Proof of Work (PoW) - Prueba de Trabajo.
En el blockchain, la Proof of Work (PoW) El trabajo consiste en encontrar la respuesta de una serie de acertijos, cálculos matemáticos por los mineros, Éstos se hace utilizando computadoras especializadas que los mineros compran y que solo pueden ser usadas en el proceso de minado. Estos cálculos varían y son diferentes en función de la red de blockchain en la que quieran participar, para confirmar transacciones que luego deben ser validadas por toda la red, una vez validada esta información se almacena en bloques que están encadenados entre sí.
Una vez validadas se genera un nuevo bloque en la cadena. Como es lógico, el minero que complete más transacciones, será el merecedor de mayor recompensa.
Además, hay que tener en cuenta que el nivel de dificultad a la hora de obtener el beneficio también aumenta en función del número de nodo compitiendo para resolver la misma operación.
Una vez introducido un bloque en la cadena la información que contiene es imposible de modificar debido a que contienen un código criptográfico hash que se crea en base al historial de la cadena y a la información introducida por dicho bloque.
¿Qué es (PoS) Prueba de Participación?
La Prueba de Participación o Proof of Stake desarrollada e implementada en el 2011 por programador Sunny King. Doce meses después, en 2012 cuando escribió la idea en el White Paper PPCoin, donde explicaba cuál era su objetivo y de qué manera iba a funcionar.
Según manifestaba, venía a resolver algunos inconveniente que presentaba Proof of Work (PoW) a fin incrementar la seguridad y mejoras a las redes que lo implementaran. Este protocolo es ideado y desarrollado con la idea de sustituir al protocolo Proof of Work (PoW).
En estos momentos es uno de los protocolos de consenso junto a Prueba de Trabajo (Proof of Work PoW) los más utilizado en el ámbito del blockchain es llamado Prueba de Participación, conocido en inglés como Proof of Stake (PoS), se llama Prueba de Participación, porque este sistema se basa principalmente en la participación económica de los usuarios que disponen de criptomonedas. Y es que al disponer de criptomonedas en un wallet se está reflejando la “participación” del usuario en el sistema.
Cómo funciona la Prueba de Participación (PoS)
Su funcionamiento es muy sencillo, los usuarios del sistema que mantengan mayor cantidad de criptomonedas por más tiempo en la red, la probabilidad tendrán más posibilidades de salir seleccionados de manera aleatoria para validar los bloques de la red de blockchain.
Según lo anterior, entre más criptomonedas posean los usuarios, más fuerza de minar nuevos bloques de Blockchain tendrán, lo cual le permitirá obtener más recompensa.
a) ¿Cuál es la diferencia entre PoW y PoS?
| PoW | PoS |
Requiere un alto consumo eléctrico para su funcionamiento. |
Requiere poco consumo eléctrico para su funcionamiento.
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Para su funcionamiento requiere de equipos computacional costoso, fabricado especialmente para el proceso de minado.
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No requiere de equipos computacional costoso, con una laptop o Pc de escritorio es suficiente.
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Para validar las transacciones, los mineros deben resolver un complejo cálculo matemático o acertijo .
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Para validar las transacciones, el usuario solo debe demostrar que está comprometido con el sistema, congelando una cierta cantidad de criptomonedas.
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Para iniciarse como mineros deben comprar equipos computacionales costosos, fabricados especialmente para el proceso de minado.
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Para iniciarse como validador, el usuario solo debe congelando una cierta cantidad de criptomonedas.
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Nombre del proceso de validación se llama minado.
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Nombre del proceso de validación se llama forja.
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b) Ventajas y desventajas
Ventajas y desventajas PoW
| Ventajas | Desventajas |
Algoritmo seguro, utiliza codificación hash de alta seguridad. |
El costo por consumo eléctrico es muy elevado.
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Es sencillo y fácil de implementar.
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El poder computacional es prácticamente exclusivo, es decir, no se puede usar en ninguna otra tarea.
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Se adapta fácilmente a distintos hardware entre los que podemos mencionar ASIC, GPU, CPU.
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La actividad de minado está reservada, solo para personas que cuentes con equipos muy sofisticados y costosos.
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Reduce al mínimo el problema del doble gasto.
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Debido al alto consumo eléctrico, su práctica ha sido prohibida en varios países
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Ventajas desventajas (PoS)
| Ventajas | Desventajas |
También es muy seguro, por su método de validación, donde compromete al validador un una cantidad importante de criptomonedas. |
Perdida de anonimato, te tienes que identificar para poder participar.
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El consumo eléctrico es relativamente bajo.
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Cuantas más criptomonedas se posea, mayor es el poder en la red para la la decisión.
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No es necesarios equipos demasiados costosos.
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Se presta mucho para los ricos, es decir hace más ricos a los ricos.
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Mejor rendimiento de la red.
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Muy difícil de llegar a ser validador, si no tienes suficientes criptomonedas para competir.
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c) ¿Cuál es mejor para escalar la capacidad? ¿Ejemplos?
La escalabilidad es la capacidad de reacomodo de cualquier proceso ante un aumento de la demanda sin perder el rendimiento, ni que este se vea perjudicado.
Si aplicamos esta definición a los mecanismos de consenso PoW y PoS, y quisiéramos saber cuál de los dos tiene la mayor capacidad para reacomodarse ante un aumento de la demanda sin perder su rendimiento, ni que este se vea perjudicado, mi respuesta es PoS.
Por ejemplo La Blockchain Bitcoin utiliza el mecanismo de consenso PoW, y es capaz de procesar hasta 7 transacciones por segundo, demasiado poco.
La criptomoneda Dash utiliza el mecanismo de consenso PoS y es capaz de procesar decena de miles transacciones por segundo.
Por último la criptomoneda Ethereum que goza de mucha aceptación se muda de PoW a PoS buscando mayor escalabilidad.
Conclusiones
Lo que puedo decir en favor del Mecanismo de Consenso PoW, que tiene sus méritos porque fue el primero en crearse, los que los que lo siguieron copiaron del sus fortalezas y trataron de corregir sus debilidades, como el PoS.
PoW, a pesar de consumo de electricidad y los costosos equipos computacionales sigue siendo rentable la práctica de la minería, por lo menos de Bitcoin.
La escalabilidad de PoW en muy poca, no tiene capacidad para competir con PoS, sino busca una solución a este problema.