Resumen
La Prueba de participación es una alternativa popular a la Prueba de trabajo. Los validadores no necesitan potencia informática para verificar las transacciones, pero deben apostar tokens, lo que reduce en gran medida el consumo de energía requerido. La prueba de participación también aumenta la descentralización, la seguridad y la escalabilidad.
Sin embargo, sin acceso a las criptomonedas, es difícil acceder a la prueba de participación. Si elige una cadena de bloques con una capitalización de mercado más baja, también es probable que se produzca un ataque del 51%. Debido a que la Prueba de participación es muy versátil, también tiene múltiples variaciones que son adecuadas para diferentes cadenas de bloques y casos de uso.
Introducción
La prueba de participación es actualmente la opción más popular para las redes blockchain. Pero debido a que hay tantas variaciones, comprender los conceptos centrales puede resultar difícil. Es poco probable que hoy lo veas en su forma original. Sin embargo, todos los tipos de prueba de participación comparten el mismo concepto central. Comprender estas similitudes le ayudará a tomar mejores decisiones sobre qué blockchain utilizar y cómo funcionan.
¿Qué es la prueba de participación?
El algoritmo de consenso de prueba de participación se lanzó a través del foro Bitcointalk en 2011 para resolver los problemas de prueba de trabajo. Aunque ambos algoritmos tienen el mismo objetivo de llegar a un consenso blockchain, los procesos para lograr sus objetivos son bastante diferentes. Los participantes no necesitan proporcionar pruebas computacionales intensivas, solo deben demostrar que han apostado sus tokens.
¿Cómo funciona la Prueba de participación?
El algoritmo de prueba de participación utiliza un método de elección pseudoaleatorio para seleccionar validadores de un grupo de nodos. Este sistema tiene en cuenta una variedad de factores, incluida la edad de participación (un elemento aleatorio) y la riqueza de los nodos.
En un sistema de prueba de participación, los bloques se “falsifican” en lugar de extraerse. Aún así, es posible que ocasionalmente escuche la palabra "minería". La mayoría de las criptomonedas de prueba de participación ofrecen tokens "prefalsificados" en el momento del lanzamiento para que los nodos puedan lanzarse inmediatamente.
Los usuarios que participan en el proceso de falsificación deben bloquear una cierta cantidad de tokens en la red como su capital. El tamaño del capital determina la posibilidad de seleccionar un nodo como el próximo validador. Cuanto mayor sea el capital, mayor será la oportunidad. Para garantizar que el proceso no favorezca sólo a los nodos más ricos de la red, se añaden una serie de toques especiales al proceso de selección. Los dos métodos más utilizados son la "Selección de bloques aleatorios" y la "Selección de edad de monedas".
Selección de bloque aleatorio
En el método de selección de bloques aleatorios, los validadores se seleccionan buscando el nodo con el valor hash más bajo y la combinación de participación más alta. Dado que el tamaño de la apuesta es público, otros nodos a menudo pueden predecir quién será el próximo falsificador.
Selección de edad de moneda
El método de selección de edad de moneda selecciona nodos según el período de apuesta del token. La edad de la moneda se calcula multiplicando la cantidad de días que un token se ha mantenido como capital por la cantidad de tokens apostados.
Cuando un nodo forja un bloque, la antigüedad de su moneda se restablece a cero y debe esperar un período de tiempo antes de forjar otro bloque, lo que ayuda a evitar que los nodos con grandes apuestas dominen la cadena de bloques.
Verificar transacción
Cada criptomoneda que utiliza un algoritmo de prueba de participación proporciona a la red y a los usuarios lo que cree que es la mejor combinación de reglas y métodos.
Si se selecciona un nodo para forjar el siguiente bloque, comprobará si las transacciones en este bloque son válidas. Luego firma el bloque y lo agrega a la cadena de bloques. Este nodo es recompensado con tarifas de transacción del bloque y, en algunas cadenas de bloques, tokens.
Si un nodo ya no quiere ser un falsificador, la red verificará si el nodo ha agregado bloques falsos a la cadena de bloques. Si la verificación es correcta, los derechos del nodo y las recompensas obtenidas se liberarán después de un período de tiempo.
¿Qué blockchains utilizan prueba de participación?
La mayoría de las cadenas de bloques después de Ethereum utilizan un mecanismo de consenso de prueba de participación. Habitualmente, estos mecanismos se modifican para adaptarse a las necesidades de la red. Cubriremos estos cambios más adelante en este artículo. El propio Ethereum se está moviendo actualmente hacia la prueba de participación con Ethereum 2.0.
Las redes blockchain que utilizan prueba de participación o formularios relacionados incluyen:
1. Cadena de monedas Binance (BNB)
2. Cadena inteligente de Binance Coin (BNB)
3. Solana
4. Avalancha
6. Lunares
Ventajas de la prueba de participación
En comparación con la prueba de trabajo, la prueba de participación tiene ventajas obvias. Debido a esto, las nuevas cadenas de bloques casi siempre utilizan prueba de participación. Sus ventajas incluyen:
Adaptabilidad
A medida que las necesidades del usuario y la cadena de bloques cambien, también lo hará la prueba de participación. Podemos ver esto claramente en una gran cantidad de aplicaciones de depuración. Este mecanismo es versátil y se puede adaptar fácilmente a la mayoría de los casos de uso de blockchain.
Descentralización
Se anima a un gran número de usuarios a ejecutar nodos, ya que este método es más rentable. Este proceso de incentivo y aleatorización aumenta el nivel de descentralización de la red. Aunque existe un grupo de apuestas, la posibilidad de que un individuo forje con éxito un bloque basado en el mecanismo de prueba de participación es mucho mayor. En general, esto reduce la necesidad de grupos de apuestas.
eficiencia energética
La Prueba de participación es muy eficiente energéticamente en comparación con la Prueba de trabajo. El costo de participación está determinado por el costo económico de apostar tokens, no por el costo computacional de resolver el rompecabezas. Este mecanismo da como resultado una reducción significativa de la energía necesaria para ejecutar el mecanismo de consenso.
Escalabilidad
Debido a que Proof of Stake no depende de máquinas físicas para generar consenso, es más escalable. No requiere grandes minas ni grandes cantidades de energía comprada. Agregar más validadores a la red es más económico, sencillo y fácil de implementar.
seguridad
La participación actúa como un incentivo financiero para que los validadores no procesen transacciones falsas. Si la red detecta transacciones falsas, el validador perderá algunos de sus derechos e intereses y el derecho a participar en actividades futuras. Por lo tanto, siempre que el capital sea mayor que la recompensa, si el verificador intenta hacer trampa, perderá más tokens que la recompensa que recibió.
Para controlar eficazmente la red y aprobar transacciones falsas, los nodos deben poseer una participación mayoritaria en la red, lo que también se conoce como ataque del 51%. Según el valor de la criptomoneda, obtener el control de la red requeriría adquirir el 51% del suministro circulante, lo cual es casi imposible de lograr.
Sin embargo, esto también puede ser una desventaja, como explicaremos a continuación.
Desventajas de la prueba de participación
Aunque la Prueba de participación tiene muchas ventajas sobre la Prueba de trabajo, todavía tiene algunas desventajas:
bifurcación
El uso de mecanismos estándar de prueba de participación no frena la minería en ambos lados de la bifurcación. Cuando se utiliza prueba de trabajo, extraer ambos lados resulta en un desperdicio de energía. Con la prueba de participación, los costos se reducen significativamente, lo que significa que las personas pueden "apostar" en ambos lados de una bifurcación.
Accesibilidad
Para comenzar a apostar, necesita el suministro de tokens nativo de blockchain. Esto requiere que compre el token a través de un intercambio u otro medio. Dependiendo de la cantidad requerida, es posible que necesites una inversión significativa para comenzar a apostar de manera efectiva.
Con prueba de trabajo, puedes comprar equipos de minería baratos o incluso alquilarlos. De esta manera, puedes unirte a un grupo de minería y comenzar a validar y ganar dinero rápidamente.
51% ataque
Si bien la prueba de trabajo también es susceptible a un 51% de ataques, obviamente es más fácil utilizar la prueba de participación. Si el precio del token colapsa o la capitalización de mercado de la cadena de bloques es baja, en teoría podría ser más barato comprar más del 50% de los tokens y controlar la red.
Prueba de trabajo versus prueba de participación
Si comparamos estos dos mecanismos de consenso, encontraremos algunas diferencias clave.
Sin embargo, diferentes cadenas de bloques tienen varios mecanismos de prueba de participación. Muchas de las diferencias dependen del mecanismo exacto utilizado.
Otros mecanismos de consenso basados en prueba de participación
La prueba de participación es altamente adaptable. Los desarrolladores pueden modificar los mecanismos exactos para adaptarlos a los casos de uso específicos de blockchain. Éstos son algunos de los mecanismos más comunes.
Prueba de participación delegada (DPoS)
La prueba de participación delegada permite a los usuarios apostar tokens sin convertirse en validadores. En este caso, pueden apostar con el validador para compartir la recompensa del bloque. Cuantos más delegados haya detrás de un posible validador, mayores serán las posibilidades de selección. Los validadores normalmente pueden cambiar la cantidad compartida con los delegados como recompensa. La reputación del validador también es un factor importante en la elección del delegador.
Prueba de participación nominada (NPoS)
La prueba de participación nominada es un modelo de consenso desarrollado por Polkadot. Comparte muchas similitudes con la Prueba de participación delegada, pero hay una diferencia clave. Los nominadores (delegadores) también pueden perder su participación si siguen a un validador malicioso al apostar.
Los nominadores pueden seleccionar hasta 16 validadores y seguirlos para defender sus intereses. Luego, la red distribuirá su participación equitativamente entre los validadores seleccionados. Polkadot también utiliza varios métodos de la teoría de juegos y la teoría electoral para decidir quién forjará nuevos bloques.
Prueba de participación autorizada (PoSA)
Binance Coin (BNB) Smart Chain utiliza prueba de participación autorizada para generar consenso en la red. Este mecanismo de consenso combina Prueba de autoridad y Prueba de participación en uno, lo que permite a los validadores turnarse para falsificar bloques. Se selecciona un grupo de 21 validadores activos que son elegibles para participar en función de la cantidad de Binance Coin (BNB) apostada por los validadores o delegada detrás de ellos. Esta colección se puede determinar diariamente y la selección se almacenará en la cadena Binance Coin (BNB).
en conclusión
La forma en que agregamos bloques de transacciones a la red ha cambiado significativamente desde Bitcoin. Ahora ya no necesitamos depender de la potencia informática para generar consenso sobre las criptomonedas. El sistema de prueba de participación tiene muchas ventajas y la historia ha demostrado que la prueba de participación es eficaz. Con el tiempo, Bitcoin parece ser una de las pocas redes de prueba de trabajo que quedan. Por ahora, parece que la prueba de participación llegó para quedarse.