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La tecnología Blockchain con una red de nodos en los que se construyen las criptomonedas no prosperaría sin mecanismos de consenso. Estos se refieren a metodologías utilizadas en la red blockchain para lograr un acuerdo (consenso) y confianza a través de una red descentralizada de computadoras. Los mecanismos de consenso de Blockchain juegan un papel vital para garantizar que la seguridad y el rendimiento de la red no se vean comprometidos.
El primer protocolo de consenso fue Proof of Work o PoW, caracterizado por su intensidad energética y alta potencia computacional para resolver acertijos difíciles para mantener los nodos de la red en línea y acuñar nuevos bitcoins. Además, lleva más tiempo procesar las transacciones. La primera red blockchain, Bitcoin, todavía usa el protocolo PoW.
La demanda de un mecanismo intensivo de baja energía condujo a la Prueba de participación o PoS. A diferencia del Algoritmo de consenso PoW, PoS implica apostar la cantidad requerida de criptografía nativa de la red para mantener el libro público. La red Ethereum popularizó el PoS. Si bien tiene ventaja sobre PoW, fomenta el acaparamiento. Además, los principales poseedores de fichas tienen una mayor probabilidad de firmar nuevos bloques.
Explicación de los mecanismos de consenso
Los algoritmos de consenso en una red descentralizada como Bitcoin son similares a la autoridad central en un sistema centralizado responsable de ejecutar la base de datos de una empresa. La diferencia aquí es que blockchain opera sin una sola entidad. Las cadenas de bloques están diseñadas para almacenar, realizar transacciones y comunicar información sin una autoridad centralizada. Dado que la red descentralizada se comparte públicamente, necesita un mecanismo seguro, justo y confiable para validar y autenticar todas las transacciones en la cadena. Esto es lo que hace un mecanismo de consenso.
Un mecanismo de consenso asegura que todos los nodos de la red estén sincronizados y estén de acuerdo. Constituye reglas que validan las contribuciones de los participantes o nodos en la cadena de bloques. Todos los participantes deben estar de acuerdo con el acuerdo en el libro mayor. Los protocolos de consenso mantienen la cadena de bloques funcionando sin problemas y eso los hace indispensables.
La tecnología blockchain en evolución dinámica ha puesto de relieve varios mecanismos. Desde la Prueba de trabajo en Bitcoin hasta la Prueba de participación en Ethereum 2.0, se han desarrollado varios protocolos de consenso notables a lo largo de los años para maximizar la eficiencia de las transacciones de blockchain y el registro de información entre computadoras distribuidas.
Aquí, analizamos los diferentes tipos de protocolos más allá de PoW y PoS y sus beneficios.
Otros tipos principales de mecanismos de consenso de blockchain
Según el cofundador de Ethereum, Vitalik Buterin, blockchain se basa en tres conceptos fundamentales, también conocidos como Trilema: escalabilidad, seguridad y descentralización. Los desarrolladores deben incorporar estos tres atributos en el ADN de la red para maximizar la eficiencia y el rendimiento. En la búsqueda de equilibrar estos atributos, los desarrolladores de redes desarrollaron diferentes protocolos. Veámoslos a continuación.
Prueba de capacidad
La prueba de capacidad es uno de los nuevos protocolos creados por los desarrolladores de redes. PoC utiliza el espacio en un disco duro para autenticar transacciones en lugar de energía. Permite compartir el espacio de memoria del dispositivo del participante en la red. Cuanto mayor sea la capacidad de memoria en el dispositivo del minero, más derechos tendrá el nodo en la red.
La prueba de capacidad también se conoce como prueba de espacio criptográfico. SpaceMint y Permacoin utilizan el protocolo de consenso.
Prueba de actividad (PoA)
La prueba de actividad es uno de los algoritmos más eficientes porque combina PoW y PoS. Este mecanismo de consenso híbrido permite a los mineros y validadores de la red que son titulares de tokens extraer y apostar tokens para autenticar bloques. En PoA, los mineros de la red compiten con la extracción de nuevos bloques por una recompensa simbólica, pero los bloques no tienen transacciones. En cambio, son plantillas en blanco con el título de la transacción y la dirección de la recompensa.
El título de la transacción selecciona un nodo al azar para confirmar el bloque en el libro mayor. La tarifa de la red luego se divide entre los participantes de la red. Este mecanismo de consenso reduce riesgos de ciberataques en más del 50%, lo que hace imposible predecir el signo del nodo o confirmar el siguiente bloque en el libro mayor.
Sin embargo, el mecanismo aún requiere una cantidad sustancial de energía para minar, ya que utiliza PoW. Además, los titulares con una cantidad significativa de tokens tienen más posibilidades de firmar bloques y reclamar recompensas. La cadena de bloques Decred utiliza PoA.
Prueba de autoridad
La prueba de autoridad utiliza una estructura basada en la reputación para validar transacciones y agregar nuevos bloques. Otros participantes de la red seleccionan estos validadores para mantener el sistema. Por lo general, estos validadores son inversores institucionales con intereses a largo plazo e inversiones en la red y han aceptado revelar sus identidades sociales.
La mayor crítica a este mecanismo es que es semicentralizado ya que favorece a un grupo específico de personas. Debido a esto, muchas redes públicas descentralizadas lo encuentran incompatible. VeChain utiliza PoA.
Prueba de historial (PoH)
Solana utiliza la prueba de la historia. Los algoritmos de PoH funcionan a través de un registro incorporado que muestra todas las transacciones en cadena. A diferencia de otros mecanismos de consenso que requieren un acuerdo colectivo para verificar las transacciones, cada validador en la cadena de bloques mantiene su reloj al registrar el tiempo del mensaje en la función de retraso verificable SHA-256 VDF. De esta manera, se evitan los retrasos de la red. Así es como Solana puede lograr su notable velocidad de transacción.
Otros mecanismos de consenso surgieron de la combinación de dos algoritmos: Prueba de importancia de PoS, Prueba de almacenamiento (depende de los datos) de PoC y Prueba de contribución de PoS.
El camino por delante
La evolución de la tecnología blockchain ha dado lugar a una gran cantidad de mecanismos de consenso. A medida que la tecnología se expande y madura, el espacio criptográfico será testigo de iteraciones más notables en los protocolos de consenso.
Los mecanismos de consenso de Blockchain funcionan de manera eficiente con contratos inteligentes. Los contratos inteligentes son programas ejecutables que se ejecutan en cadenas de bloques. Este programa define reglas y acuerdos y los hace cumplir a través de un código escrito. Si bien se pueden borrar de forma predeterminada, se pueden explotar si no se auditan adecuadamente.
Hemos visto casos en los que se piratearon plataformas criptográficas. Estas Los hacks de DeFi se han vuelto comunes debido a un error identificable en los contratos inteligentes. Los piratas informáticos aprovechan la escapatoria para robar fondos. Las víctimas más comunes son las cadenas de bloques que usan PoS y PoA (Prueba de actividad).
Los proyectos DeFi creados en estas redes pueden ser a prueba de piratería si son auditados exhaustivamente por firmas de seguridad expertas como QuillAudits. Esta firma implementa un enfoque eficiente para verificar el nivel de seguridad de un contrato inteligente. Una vez que se detecta una vulnerabilidad, QuillAudits recomienda la mejor manera de asegurar el proyecto y también lo monitorea.
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- Fuente: https://blog.quillhash.com/2022/02/18/blockchain-consensus-mechanisms-beyond-pow-and-pos/
