Tipos de mecanismos de consenso

Mecanismo de consenso en Blockchain

En una blockchain, todos los usuarios de la red (nodos) son iguales y pueden influir en el funcionamiento del sistema, lo que garantiza la descentralización. Sin embargo, los nodos deben ponerse de acuerdo sobre cómo controlar la red, qué transacciones son válidas y desempeñar sus funciones con honestidad.

El consenso en blockchain representa un acuerdo entre los nodos sobre el estado actual y los cambios necesarios en el sistema. Los usuarios de la red se ponen de acuerdo sobre los datos nuevos y existentes en la blockchain.

Dicho acuerdo se realiza automáticamente sobre la base de reglas y condiciones particulares, conocidas como mecanismos de consenso. Las reglas y condiciones pueden ser diferentes, por lo cual existen diferentes tipos de mecanismos de consenso.

Además de los más conocidos Prueba de trabajo (PoW) y Prueba de participación (PoS), Existen otros tipos de mecanismos de consenso que difieren en seguridad, escalabilidad, eficiencia energética, nivel de descentralización, rendimiento, tarifas de transacción y velocidad.

¿Por qué es importante el mecanismo de consenso? Como usuario de criptomonedas, debe familiarizarse con los mecanismos de consenso y sus pros y contras para tomar decisiones comerciales y de inversión adecuadas y comprender los posibles riesgos de seguridad que puede afrontar al interactuar con criptomonedas y proyectos concretos.

Tipos de mecanismos de consenso

Prueba de trabajo (PoW)

PoW es un mecanismo de consenso en Bitcoin, Dogecoin, Litecoin, y otros.

En PoW, los nodos (mineros) validan transacciones y proponen nuevos bloques resolviendo el problema computacional. Los mineros compiten para ser los primeros en resolver el rompecabezas y el más rápido recibe las llamadas recompensas por minería. Cuantos más mineros aparecen, más competencia y más complicado es el problema computacional. Por lo tanto, la minería requiere mucha energía y equipos especializados para ganar la competencia, lo que la hace poco rentable para los pequeños mineros. Al mismo tiempo, las blockchains que adoptan el mecanismo de consenso PoW son altamente seguras, ya que los atacantes deben incurrir en altos costos para atacar la red, lo que puede resultar no rentable. Como resultado, la red Bitcoin nunca ha sido pirateada.

Ventajas de PoW: estructura descentralizada altamente segura y escalabilidad aceptable.

Desventajas de PoW: alto tiempo de creación de bloques, ineficiencia energética y alto costo computacional.

Prueba de participación (PoS)

PoS es un mecanismo de consenso en Ethereum, Solana, Cardano, Tezos y otras blockchains.

En PoS, los nodos no realizan trabajo computacional, sino que realiza stake con criptomonedas nativas. Los nodos (validadores) deben comprar una cantidad particular de criptomonedas y bloquearla en un contrato inteligente durante algún tiempo para obtener recompensas. Los validadores se eligen al azar para validar transacciones y agregar nuevos bloques, y cuantos más activos bloqueados tengan los validadores, más posibles de ser elegidos. Un validador deshonesto puede perder una parte o todos los activos bloqueados como castigo. PoS puede verse afectado por la centralización, ya que una pequeña cantidad de usuarios puede mantener la mayoría de los activos en juego tomando el control de la red. Además, una red PoS ofrece menos seguridad que una PoW, puesto que los atacantes pueden incurrir en costos asumibles para manipular los datos.

Ventajas de PoS: tiempo de creación de bloques rápido, alto rendimiento, eficiencia energética y escalabilidad.

Desventajas de PoS: puede haber centralización.

Prueba de participación delegada (DPoS)

DPoS es una variación de PoS utilizada por Cosmos y Tron.

En DPoS, los usuarios también realizan stake con activos nativos, pero solo los delegados seleccionados pueden validar los bloques. Estos delegados se denominan testigos y toman decisiones en nombre de otros usuarios. Los stackers votan para elegir testigos y también pueden volver a seleccionarlos si se produce un comportamiento deshonesto. Esta estructura democrática hace que todos los nodos sean iguales. Sin embargo, puede producirse una semicentralización, ya que el número de testigos es limitado. Además, los testigos pueden controlar más del 51% de una red y tomar decisiones maliciosas que colapsen la red.

Ventajas de DPoS: escalabilidad, eficiencia energética y transacciones de bajo costo.

Desventajas de DPoS: semicentralización, vulnerabilidad al ataque del 51%.

Proof-of-Weight (PoWeight)

En PoWeight, cada usuario pondera la red determinada por la cantidad que tiene en sus cuentas. El algoritmo selecciona aleatoriamente a los usuarios en función de su peso. Para mantener la red segura, más del 51% de los usuarios deben ser honestos. A diferencia de PoS, en PoWeight, los validadores solo deben poseer activos sin realizar stake y no reciben recompensas.

Ventajas de PoWeight: personalización, escalabilidad, transacciones rápidas y eficiencia energética.

Desventajas de PoWeight: semicentralización y ningún incentivo.

Prueba de capacidad (PoC)

A diferencia de PoW, donde los mineros deben resolver problemas complicados de ineficiencia energética para validar transacciones y obtener recompensas, los mineros de PoC deben aprobar que tienen suficiente espacio en su hardware para extraer criptomonedas. Los mineros pueden almacenar tantos bloques con hash como lo permita su espacio. El algoritmo elige a los mineros con la capacidad de almacenamiento más significativa, ya que probablemente cumplirán con los requisitos de hash más cercanos para agregar un nuevo bloque.

Ventajas de PoC: eficiencia energética, alta descentralización y bajas barreras de entrada para los mineros.

Desventajas de PoC: La competencia de los mineros puede ser desleal ya que gana el que tiene el mayor espacio y los mineros pueden engañar a la red.

Prueba de autoridad (PoA)

PoA requiere que los usuarios pongan en juego su identidad o reputación en lugar de capital financiero. Los usuarios de la red seleccionan validadores que revelan sus identidades y actúan como moderadores del sistema. Los validadores están interesados ​​en el desarrollo exitoso y a largo plazo de una red y generalmente parecen ser inversores institucionales. Por lo tanto, arriesgan su capital social y solo asumen riesgos a su reputación. Como el número de validadores es limitado, dichas redes están centralizadas, pero su estructura permite una alta escalabilidad. PoA es probablemente una solución para redes privadas y VeChain la utiliza.

Ventajas de PoA: escalabilidad, mayor eficiencia energética en comparación con PoW, alta velocidad y seguridad estricta.

Desventajas de PoA: centralización, los validadores no son anónimos.

Tolerancia a fallas bizantinas (BFT)

En BFT, ⅔ de los nodos deben aceptar que la transacción es verdadera para agregar un nuevo bloque. Se supone que esos nodos son honestos y que la red puede funcionar con éxito siempre que la mayoría de los usuarios sean genuinos. Por lo tanto, BFT ayuda a que una blockchain siga funcionando continuamente y resista a pesar de que algunos usuarios puedan ser maliciosos.

Ventajas de BFT: eficiencia energética y alto rendimiento.

Desventajas de BFT: el sistema es susceptible a los ataques de 51% y Sybil, y tiene baja escalabilidad.

En conclusión

El mecanismo de consenso afecta directamente la seguridad y la descentralización, que son esenciales para que los usuarios de criptomonedas elijan la tecnología blockchain para nuevos instrumentos financieros y oportunidades subrepresentadas en las finanzas centralizadas.