¿Qué significa Proof-of-Stake (PoS)?

Proof-of-Stake (PoS) es una variedad de un mecanismo de consenso (PoW) que utiliza nodos validadores basados en tokens apostados o estaqueados. En lugar de la potencia computacional que crea bloques en Proof-of-Work, Proof-of-Stake crea bloques confiando en los validadores, que son usuarios que apuestan por tokens. Cada validador tiene una oportunidad aleatoria de obtener una recompensa de bloque.

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A medida que protocolos como Polkadot, Solana, Cardano y Ethereum 2.0 se convierten en nombres conocidos en la comunidad de las criptomonedas, algunos podrían preguntarse si Proof-of-Stake (PoS) va a llevar a las criptomonedas a mayores alturas en términos de precio y funcionalidad. Los protocolos Proof-of-Stake llevan años desarrollándose y han acumulado una legión de futuros desarrolladores, inversores y aficionados que quieren verlos triunfar.

Tanto si el Proof-of-Stake se convierte en el mecanismo de consenso dominante del futuro como si no, tiene sus propias ventajas e inconvenientes. Veamos cuáles son.

Breve historia de Proof-of-Stake

Las raíces de Proof-of-Stake son humildes. Esta idea de PoS, sacada a la luz en un hilo de bitcointalk por QuantumMechanic en julio de 2011, se guarda ahora como un artefacto de la historia de las criptomonedas. El cartel detalla la mecánica de PoS pero intenta hacer de esto una solución a los problemas de Bitcoin. La respuesta de Casascius a esta pregunta es ominosa. La primera respuesta ve el futuro de esto aplicado a otro tipo de aplicaciones y no a Bitcoin, que parece seguir siendo el caso.

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En 2012 se desarrolló Peercoin que utilizaba una combinación de protocolos Proof-of-Work y Proof-of-Stake. En 2014, se publicó el white paper Consensus without Mining (Consenso sin minería), algo así como una solución de Vitalik Buterin al problema de 'Nothing at Stake' de Proof-of-Stake. Entonces Cardano y Polkadot, así como otros proyectos que utilizan Proof-of-Stake, estaban comenzando. En 2019, se lanzó la mainnet -red principal- Cosmos y se limaron los detalles de Ethereum 2.0.

Avancemos hasta 2021, cuando el mundo de las criptomonedas experimentó un interés sin precedentes con Cardano y Polkadot liderando como las mayores blockchains Proof-of-Stake ya activas. Con proyectos como Solana, Neo, Algorand, Binance Coin y otros adoptando Proof-of-Stake, el tiempo dirá si Proof-of-Stake se convertirá en el mecanismo de consenso dominante entre los proyectos de criptodivisas.

 ¿Qué es el Proof-of-Stake?

Bitcoin y algunas otras redes de criptomonedas operan con lo que se llama mecanismo de consenso Proof-of-Work (PoW). En las criptomonedas, los mecanismos de consenso son los que permiten que todo el sistema funcione con ordenadores individuales o nodos. Utilizan algoritmos de consenso para elaborar el estado actual acordado de la red. Es vital que cada uno de ellos tenga exactamente la misma copia de la cadena de bloques y valide las mismas reglas para estar “en consenso”.

La tecnología blockchain funciona como un libro de contabilidad digital que todo el mundo puede ver. ¿Qué impide a otros usuarios manipular este libro de contabilidad digital? En las redes heredadas, el Proof-of-Work utiliza hashes, largas cadenas de datos de una longitud determinada, para asegurarse de que la cadena de bloques sea inalterable. Cada bloque, o conjunto de datos, ha sido validado a través de un gran trabajo computacional.

En cambio, Proof-of-Stake (PoS) utiliza nodos validadores basados en tokens apostados y crea bloques confiando en los validadores. Cada validador/apostador tiene una oportunidad aleatoria de obtener una recompensa de bloque.

Sin embargo, aunque ha experimentado un buen desarrollo, el concepto PoS es todavía nuevo y sólo el tiempo dirá si Proof-of-Stake será el mecanismo de consenso predominante de la nueva era.

Proof-of-Stake intenta replicar estas ideas de Proof-of-Work en mente, pero las ejecuta de forma diferente. En los protocolos Proof-of-Stake se utiliza un algoritmo que da una selección para que un nodo sea validador de un bloque. Estos se procesan en la "Selección de la edad de la moneda" o en la "Selección aleatoria del bloque".

1. Selección de la edad de la moneda

Esta es un poco más fácil de entender que la selección aleatoria de bloques. La selección de la edad de la moneda fue utilizada por la ya mencionada Peercoin, una de las primeras criptomonedas en aplicar Proof-of-Stake. Es un mecanismo que valida los bloques basándose en la duración de los tokens. Con Peercoin se debe tener un mínimo de 30 días de tokens no gastados para que un bloque sea falsificado y se utilice para firmar uno. Una cantidad máxima de probabilidad de acuñación de bloques se alcanza después de 90 días para evitar que las participaciones más antiguas tengan demasiado poder.

Protocolos más recientes utilizan ahora la selección aleatoria de bloques para su mecanismo de consenso.

2. Selección aleatoria de bloques

Para tener una mejor idea de lo que son los validadores en la selección Aleatoria de bloques, en Ethereum 2.0, un nodo validador es alguien que ha apostado 32 ETH y tiene un ordenador funcionando para "acuñar" o "forjar" bloques. La "acuñación" es lo que la "minería" es en Proof-of-Work.

Cuando un minero en los sistemas Proof-of-Work valida un bloque, recibe una recompensa en forma de tokens de criptomoneda como BTC, LTC, ETH, etc. En el sistema Proof-of-Stake, un validador valida un bloque mediante una selección "aleatoria". En el caso de Ethereum 2.0, el validador que está ejecutando ese ETH de 32 apuestas tiene una oportunidad aleatoria de hacerlo. Esta probabilidad es similar a la de otros nodos validadores de la red. Tener más ETH no afecta a esta posibilidad, a diferencia de tener más poder de hash en el sistema Proof-of-Work como Bitcoin, que da más posibilidades de obtener la recompensa del bloque. De esta manera, una organización puede tener múltiples nodos para aumentar la probabilidad de acuñar un bloque, pero cada nodo tiene la misma probabilidad aleatoria que cualquier otro.

Aunque cada protocolo puede diferir en su ejecución, estos son los componentes fundamentales de los protocolos Proof-of-Stake de selección aleatoria de bloques.

Mejoras potenciales de Proof-of-Stake respecto a Proof-of-Work

Los mecanismos de consenso PoS son notables porque intentan resolver los problemas de escalabilidad y usabilidad de los mecanismos de consenso Proof-of-Work. Por un lado, Proof-of-Stake ahorrará una inmensa cantidad de energía eléctrica que se habría utilizado para minar bloques. Aunque el drenaje eléctrico suele ser exagerado por los medios de comunicación en el Proof-of-Work, sigue costando una enorme energía para acuñar un nuevo bloque y así asegurar la red. Proof-of-Stake sólo requiere que los validadores tengan sus propios ordenadores en funcionamiento o que los usuarios tengan tokens para apostar en un pool.

Proof-of-Stake promete ser más escalable ya que tiene una arquitectura más “ligera” al no necesitar tanta potencia de cálculo como PoW. Esto significa que se puede asignar más potencia a cosas como la velocidad de las transacciones para que haya más acción en la red sin que se atasque. Esto haría que los proyectos de blockchain fueran más escalables, ya que la red sería más rápida para soportar más proyectos en el ecosistema.

Por otro lado, los sistemas PoS suscitan grandes preocupaciones sobre la centralización de la oferta, la resolución de conflictos en caso de bifurcación y otras compensaciones de seguridad. A pesar del bombo y platillo, todavía no hemos sido testigos de un sistema Proof-of-Stake que funcione plenamente, implementado a gran escala y con un protocolo de alto capital.

Conclusión

Aunque promete llevar la tecnología blockchain a otro nivel, el Proof-of-Stake está en su infancia. No ha habido muchos ejemplos de aplicaciones descentralizadas generalizadas o criptomonedas que se dediquen totalmente al uso de Proof-of-Stake. Una vez que hayan pasado años de pruebas e implementación práctica, podremos analizar el Proof-of-Stake y sugerir posibles mejoras en la arquitectura de cada proyecto. A partir de ahora, PoS lleva las esperanzas de un ejército de entusiastas de las criptomonedas que lo ven como un faro de esperanza para el futuro de la tecnología blockchain.

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