Diferentes mecanismos de consenso de la blockchain

En este artículo analizaremos cómo los mecanismos de consenso determinan las características de una blockchain y lo que esto significa para nosotros, entusiastas adoptantes de la tecnología blockchain.

La blockchain y los mecanismos de consenso

La tecnología blockchain nos permite cifrar registros de datos en bloques y encadenarlos para crear una única fuente cronológica de la verdad. Lo que hace potente a la blockchain es su naturaleza descentralizada. Las bases de datos basadas en blockchain son de acceso público, pero no se pueden realizar ajustes sin el acuerdo de un quórum de los participantes en la red, lo que garantiza la confianza, la seguridad y la transparencia.

Estos participantes en la red, también conocidos como "nodos", son partes interesadas de las redes descentralizadas que contribuyen a un funcionamiento seguro y adecuado realizando verificaciones, confirmando transacciones, actuando como centros de comunicación y permaneciendo alerta ante cualquier posible alteración de los datos. Se define un mecanismo de consenso para garantizar que todos los nodos trabajan sincronizados entre sí. También dicta el esquema particular de seguridad e incentivos de una red.

En este artículo, nos centraremos únicamente en las blockchains públicas, ya que es más probable que interactuemos con ellas en nuestras transacciones cotidianas. Dos ejemplos de blockchains públicas son las legendarias Bitcoin y Ethereum.

No es solo PoW y PoS

Bitcoin y Ethereum han utilizado el mecanismo Proof-of-Work (PoW) para regular el estado de la red desde su génesis, pero Ethereum está cambiando de forma gradual a Proof-of-Stake (PoS) con su plan de Ethereum 2.0. Bitcoin, sin embargo, seguirá con PoW, ya que su código es inmune al cambio de consenso. Igual de importante es que los vínculos de Bitcoin con el consumo de energía mantendrán su valor conectado a los costos de la vida real. Otros tipos de consenso de la blockchain son menos comunes y se adoptan principalmente para ajustarse a las prioridades estratégicas de la red.

Proof-of-Work (PoW)

Como su nombre indica, este tipo de consenso requiere una ardua cantidad de "trabajo". Los participantes en la red, llamados mineros, están equipados con software sofisticado y potentes computadoras para encontrar la solución a problemas matemáticos muy complicados mediante los cuales se crea un nuevo bloque válido.

Normalmente, la dificultad de la minería está correlacionada de forma positiva con el número de mineros, por lo que el nivel de dificultad está destinado a aumentar cuando hay más mineros participando en la red. Esto significa que a) se consigue una mayor seguridad con más mineros, y b) se garantiza la equidad para todos los mineros.

Las blockchains PoW están realmente descentralizadas en términos de organización y ubicación, ya que los mineros se establecerán donde haya electricidad menos costosa para maximizar sus ganancias. La electricidad está disponible a bajo costo en varios lugares del planeta, lo que dispersa la distribución de las explotaciones mineras por todo el mundo.

Proof-of-Stake (PoS)

PoS es más respetuoso con el medio ambiente que PoW, que se basa de forma completa en el staking de activos. Convertirse en "nodo" de una red PoS consiste en bloquear fondos en un smart contract especial para tener la oportunidad de recibir un bloque recién generado. El algoritmo PoS selecciona a los stakers de forma aleatoria en función de su participación en los fondos de la red. Por ejemplo, un staker cuyos fondos representen el 10% del total de los fondos en staking tiene un 10% de posibilidades de recibir un bloque recién generado. Los incentivos también se distribuyen a los stakers de manera proporcional al ratio entre su stake y el total de fondos en staking. Como resultado, este mecanismo es uno de los principales impulsores del valor de las criptomonedas PoS.

Ejemplos: Avalanche, Cardano, Algorand.

Delegated Proof-of-Stake (DPoS)

DPoS agrega un refinamiento democrático al modelo de alguna manera centralizado de PoS. Mientras que los recursos económicos afectan de manera directa al proceso de validación en las redes PoS, los stakers tienen poder de voto sobre los productores de bloques en las redes DPoS. Estos creadores de bloques, también conocidos como delegadores/testigos, son elegidos en función de su stake, que refleja su fiabilidad y confianza. Los incentivos y las sanciones se repartirán entre los stakers y delegadores, lo que fomentará una mayor democratización de la red. Los delegadores suelen permanecer activos para seguir siendo responsables, lo que puede acelerar considerablemente el proceso de transacción.
Ejemplos: EOS, Tron.

Nominated Proof-of-Stake (NPoS)

NPoS es similar a DPoS, pero con un proceso de votación más complejo. Los stakers, conocidos como nominadores, eligen un conjunto de validadores asignando sus tokens como garantía. A los validadores con más garantías se les otorgará la responsabilidad de generar nuevos bloques, pero el conjunto final de validadores puede ser muy diferente de los conjuntos propuestos. Así se garantiza que todos los nominadores tengan buenas posibilidades de recibir recompensas, y los validadores también tienen que demostrar que merecen la confianza de la comunidad.
Ejemplos: Polkadot, Kusama.

Proof-of-Authority (PoA)

Otro mecanismo de consenso que pone gran énfasis en el capital social de los validadores de nodos es PoA. La comunidad selecciona y otorga a los usuarios más fiables y socios estratégicos del proyecto, es decir, usuarios con un interés a largo plazo en el éxito futuro de la red, el derecho a generar nuevos bloques. Por supuesto, no todo es cuestión de estatus social. Estos validadores autorizados también deben colocar sus activos en staking.
Ejemplos: VeChain, TomoChain.

Proof-of-History (PoH)

Solana fue la primera en presentar un híbrido de PoS y PoH en 2018, prometiendo un proceso de validación más rápido, eficiente y seguro. En cada nodo de la red de Solana hay integrado un reloj criptográfico, por lo que cada dato se registra en orden cronológico verificable y con una fecha y hora específica. En lugar de esperar las respuestas de otros nodos, cada validador puede decidir sobre la validez de los mensajes de los bloques de forma independiente, acelerando así el proceso de consenso para las transacciones de Solana.

En este artículo presentamos los mecanismos de consenso más comunes en el ámbito de la blockchain, cada uno utilizado por una gran cantidad de proyectos con nombres que seguro te suenan. Se trata, por supuesto, de una lista no exhaustiva de los mecanismos de consenso existentes y que pronto se crearán a raíz del crecimiento del sector blockchain. Por muy diferente que sea su diseño, el objetivo último del consenso es simplemente mantener el funcionamiento efectivo de las blockchains. Siendo así, se espera que los desarrollos en algoritmos de consenso protejan la integridad de los datos con unicidad, coherencia y honestidad.

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