Hoy en día la Escalabilidad es uno de los mayores problemas a los que se enfrenta Bitcoin. Te preguntarás, ¿qué es escalabilidad? pues se refiere al comportamiento de la red una vez entren más usuarios, ¿qué pasa con bitcoin? que está congestionado. En un bloque de 1MB caben normalmente unas 2000 transacciones, y como cada bloque se mina en aproximadamente 10 minutos tenemos que bitcoin tiene una capacidad de 3.3 transacciones por segundo, algo en verdad muy limitado.

De todas las blockchain que existen, las que han logrado resolver con buenos resultados el problema de escalabilidad han sido Bitshares y Steemit. En steemit por ejemplo, cada 3 segundos se genera un nuevo bloque, que podría contener cientos de transacciones y el sistema aún lo soportaría. ¿Cómo es esto posible?

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Problema del consenso

La respuesta a estas preguntas sobre escalabilidad se resumen en el método de consenso. ¿Qué es eso del consenso? Sabemos que cada segundo podrían haber cientos de transacciones que podrían venir de diversos lugares del mundo, pero a la vez necesitamos un método en el que todos escribamos UN MISMO BLOCKCHAIN, la idea es que todos tengamos siempre la misma copia. El problema está en que si Juan empieza a escribir en el blockchain a toda velocidad seguramente escribirá algo muy diferente a lo que escriba Ana, que seguro lo hará en otro orden y a lo mejor podría recibir otro conjunto de transacciones. Para solucionar esto existen muchos métodos de consenso, pero en este post solo me concentraré en 2 que considero relevante mencionar, el PoW y el DPoS, y del por qué considero que el segundo es mejor.

Solución 1: Proof of Work (PoW)

Entonces volvemos al punto inicial, necesitamos un consenso para que todos escribamos el blockchain de la misma forma. Allí es donde vino la idea de Satoshi para el Bitcoin: El Proof of Work. Este consiste en que el indicador de un bloque (también llamado hash) debe comenzar por un número determinado de ceros... ¿para qué? para que sea difícil conseguirlo. El hash es el número resultante al empaquetar un grupo de transacciones, si este paquete se cambia aunque sea por un bit el hash sería completamente diferente, y ahí está la dificultad de conseguir que comience por un número de ceros. A esto se le llama resolver un bloque o minar. Lo que quería Satoshi con todo esto era RETRASAR la escritura en el blockchain para poder tener un consenso entre todos, ya que eventualmente solo uno podría resolver el bloque. El minero que lo resuelve lo distribuye a la red, y cada uno de los nodos comprueba que efectivamente lo ha logrado. Así TODOS VAN ESCRIBIENDO UN MISMO BLOCKCHAIN DE TRANSACCIONES.

Es un modelo muy ingenioso para poder generar consenso, a pesar de que por un lado se retrasa la escritura y por otro se necesita capacidad computacional (consumo de energía) para resolver un bloque.

Los pools de mineros

Hay que tener en cuenta que quien resuelva y distribuya un bloque tiene una recompensa: Creación de nuevas monedas que son dirigidas al minero, este es su incentivo para trabajar. Como la competencia aumentó, esto de resolver el bloque se fue convirtiendo en algo más complicado para un solo computador. Por tanto se crearon los pools, que son grupos de mineros que unen sus esfuerzos para resolver bloques, y si alguno de ellos logra resolverlo entonces la recompensa se reparte entre todos.

Cada vez que un pool se hace más grande, más probabilidades tienen de resolver el bloque y por tanto que todos sus mineros tengan recompensa.

Solución 2: Delegated Proof of Stake (DPoS)

Como ya hemos visto, el problema del Proof of Work es el retraso en la escritura y el consumo de energía. Para resolver esto, Daniel Larimer, se ideó un nuevo modelo de consenso, el DPoS (delegated proof of stake), que consiste en lo siguiente: Si queremos que haya un consenso y siempre escribamos la misma cadena de bloques, entonces mas bien elijamos a un grupo selecto de personas que sean las únicas encargadas de hacer este ejercicio. Estas personas son elegidas por toda la comunidad por votación y el voto lo podemos cambiar en cualquier momento si consideramos que no están realizando correctamente su función o que otro lo puede hacer mejor. Quien tenga más dinero tendrá más poder de votación, esto se hace para que no se creen cuentas falsas nada más para ganar votos, y al mismo tiempo darle prioridad a los que más han invertido, los cuales necesitan seguridad.

De esta forma en vez de que millones de personas se pongan de acuerdo, solo un grupo pequeño como 20 personas deben ponerse de acuerdo. La forma en que ellos se organizan es más sencilla aún: Solo uno de ellos escribe los bloques en el blockchain, y luego se van rotando entre ellos el derecho a escribir, es decir, por periodos de tiempo.

Recordemos que los mineros de PoW deben resolver un ejercicio con el único objetivo de retrasar la creación de bloques y tener consenso, pero como en DPoS ya previamente se han puesto de acuerdo entonces no es necesario ni retrasar ni resolver dicho ejercicio. Este es el motivo por el cual Steemit y Bitshares son tan rápidos. No solo se gana velocidad sino que al mismo tiempo se reduce el costo computacional.

Al mismo tiempo hay que tener en cuenta que en PoW alguien debe pagar la luz por tanto consumo computacional... obviamente lo paga el mismo minero, pero a lo que voy es que éste a su vez se lo cobra a los usuarios a través de las comisiones de transacción (fees). Aunque los mineros ganan con nuevas monedas creadas esto no es suficiente para pagar sus costos de mantenimiento y su trabajo, y por tanto la única alternativa es subir el costo de las comisiones. ¿Qué sucede en DPoS? Como el gran consumo computacional se ha reducido, simplemente los gastos de energía se disminuyen y eso repercute en comisiones muy bajas o incluso cero, ya que las nuevas monedas creadas por bloque son suficientes para ellos.

Rompiendo el mito de "DPoS es malo porque es centralizado, y lo que se busca con blockchain es la descentralización"

Mucha gente argumenta en este sentido en contra del DPoS, y al mismo tiempo desconfían de lo que puedan hacer ese grupo selecto de personas. Para comenzar, debemos comprender que ni los mineros ni los delegados pueden inventarse transacciones falsas, ellos siempre necesitan de tu firma para poder escribirla en el blockchain o sino el sistema no lo aceptaría.

Por otro lado, mi opinión es que el Proof of Work es en realidad un sistema de delegados como el DPoS. ¿por qué? porque tú no puedes minar solo, siempre tienes que estar de la mano de un pool. Es decir, tu votas por un pool y le entregas a él tu capacidad computacional. El dueño del pool es el que recibe toda la plata al resolver el bloque y posteriormente te paga a ti. ¿Comprendes mi analogía?.

En Proof of Work (PoW) mientras más poder computacional tengas más poder de voto tienes para VOTAR por un POOL. En Delegated Proof of Stake (DPoS) mientras más dinero tengas más poder de voto tienes para VOTAR por un delegado.

Fuente

En este gráfico podemos verlo, e incluso nos da la razón al ver que solo unos pocos pools son los que controlan Bitcoin (que usa PoW). Si nos fijamos en el mismo gráfico, tanto en Steemit como en Bitshares (que usan DPoS) la repartición del poder es más equitativa.

Fuera de esto debemos tener en cuenta que el sistema de los Pools es algo que está fuera del protocolo de bitcoin. ¿Y eso qué tiene de malo? Pues que los mineros deben confiar ciegamente en los pools, dependen totalmente de ellos. Mira esto, supongamos que el pool consigue reunir una capacidad computacional de 1000 PHash/s, de los cuales tú aportaste con 1 PHash/s (o sea una participación del 0.1%) . Sin embargo en sus estadísticas hacen truco y escriben un poco más, ejemplo 1100 PHash/s. Así te están diciendo que tu participación en vez de ser de 0.1% es de 1/1100, es decir, 0.09%. Y por esto te paguen menos. Como estos datos no hacen parte del blockchain (no hacen parte del protocolo), es un negocio aparte, en el que tú le entregas tu voto a alguien y debes confiar en su palabra.

En fin, siento que son muchas las ventajas del DPoS, no solo por darle velocidad al sistema y reducir los costos, sino que al mismo tiempo tenemos un sistema de gobierno! ¿para qué un gobierno? te podrías preguntar. Es un tema largo y complejo, pero te puedo dejar un post en el que hablo de ello y su importancia.

¿Qué opinas tú? ¿cuáles crees que sean los mejores sistemas de consenso? incluso de los que no he hablado aquí. Espero verlos en un próximo post.

PD: Por cierto, este GIF que ves aquí de mí es uno realizado por @orelmely. A mí me ha encantado y me parece espectacular, por tanto lo seguiré usando como firma en mis posts. Tiene que ver con mis experiencias con el Guanay, un submarino que fue mi tesis de doctorado y del que espero hablarles en un futuro!!. Se agradece pasar por el blog @orelmely y darle upvote a este gif, es un gran trabajo!!.