Un cordial saludo a todos los que estamos a bordo de esta experiencia de aprendizaje de la "Steemit Crypto Academy", que gracias al éxito obtenido, que ya está en su temporada 5. En esta ocasión abordaré la pregunta N° 1 de la tarea concerniente a la clase del profesor @sapwood, sobre los diferentes tipos de Mecanismos de Consenso, cuyo contenido puedes encontrar AQUÍ, así que ¡manos a la obra!
Tarea
(1) ¿Cuál es la diferencia entre PoW y PoS? ¿Ventajas, desventajas? ¿Cuál es mejor para escalar la capacidad? ¿Ejemplos?
Prueba de trabajo (PoW)
En líneas generales, cuando se habla de Prueba de Trabajo (PoW, por sus siglas en inglés, Proof of Work), se hace referencia a cualquier sistema que requiera esfuerzo computacional para completar una tarea, lo que se mantiene en el contexto de las criptomonedas. PoW es un proceso descentralizado, en el que los mineros a través de sus computadoras, a las que se les llama “nodos”, resuelven acertijos matemáticos de gran complejidad, con el propósito de ser los primeros en completarlos con éxito, para así obtener una recompensa en forma de criptomonedas.
En PoW el hash es la respuesta a la ecuación matemática, que se va haciendo más difícil, a medida que la red se va haciendo más grande. En otras palabras, con el paso del tiempo, los algoritmos requieren cada vez más poder hash para encontrar la solución. Como podemos ver, para PoW, encontrar las soluciones es difícil, sin embargo, es bastante fácil verificar las respuestas.
Cabe destacar que este es el algoritmo de consenso con el que fue concebida originalmente la Blockchain.
Algoritmo PoW Fuente
Como menciona el profesor en su clase, PoW es mejor en cuanto a descentralización, pero es ineficiente en cuanto al uso de la energía y a la limitada capacidad de escalado.
Prueba de participación (PoS)
El algoritmo del mecanismo de consenso "Proof of Stake" (PoS), se encarga de elegir al verificador del siguiente bloque, principalmente en función de la cantidad de monedas que tiene, lo que significa que cuantas más monedas tenga un minero, más oportunidades tiene. Por lo que la probabilidad que existe de encontrar un bloque de transacciones y ganar la respectiva recompensa, es proporcional a la cantidad de monedas con las que el minero participa, no tiene nada que ver con la cantidad de trabajo que realice.
En otras palabras, en Proof of Stake (PoS) la generación de cadenas de bloques no está basada en los difíciles cálculos matemáticos de sus participantes, sino que sólo se necesita tener suficientes criptoactivos en sus cuentas.
PoS - Imagen propia elaborada en PowerPoint a partir de un emoji de Bitmoji
En la siguiente tabla se puntualizan algunas diferencias básicas entre PoW y PoS:
| S/N | Proof of Work (PoW) | Proof of Stake (PoS) |
|---|---|---|
| 1. | Para obtener recompensas en criptomonedas, se requiere ser el primero en resolver el acertijo matemático. | La recompensa viene dada por la tarifa de red que cobran los validadores. |
| 2. | Se requiere de recursos físicos como una computadora y disponer de energía eléctrica estable. | Se requiere de criptomonedas para participar. |
| 3. | Se consume mucha energía a causa del trabajo computacional necesario para resolver el acertijo matemático. | No requiere energía eléctrica |
| 4. | Para participar se hace una fuerte inversión en equipo computacional y electricidad. | Parra participar se invierte en comprar una competitiva cantidad de tokens. |
| 5. | Mientras más acertijos se resuelvan primero, mayor cantidad de token se ganan. | Los tokens se ganan en relación a tarifas de red y no al trabajo realizado. |
PoW Vs PoS- Imagen propia elaborada en PowerPoint a partir de emojis de Bitmoji
Ventajas y desventajas de PoW
| S/N | Ventajas | Desventajas |
|---|---|---|
| 1. | PoW requiere un poder computacional inmenso para resolver una transacción y sería necesario un poder aún mayor para que alguien pueda alterarla. Este hecho reduce bastante el riesgo de ataques maliciosos, por lo que la seguridad y la transparencia son sus puntos más fuertes. | Consume muchísima energía, lo que además de ser muy costoso, es perjudicial para el medio ambiente. |
| 2. | Tampoco existe el riesgo de un ataque de doble gasto, debido a que PoW no permite que las transacciones se verifiquen en múltiples cadenas. | Es vulnerable a un ataque del 51%, que sucede cuando una sola persona tiene más del 50% del total del poder de minería, lo que le otorga el poder de realizar cambios en un bloque en específico y si esa persona lo desea, puede alterarlo para su beneficio. |
| 3. | En la tarea de verificación de transacciones y generación de nuevos bloques, no es relevante la cantidad de tokens que tengas, sino el poder computacional. | Aunque en teoría PoW es descentralizado, tiende a ser centralizado, ya que las personas u organizaciones con más recursos económicos, tienen la opción de comprar los mejores equipos y en gran cantidad, acaparando una parte importante de la potencia minera. Esta práctica se conoce como “pool de minería” y se ha visto mayormente en BTC, donde unos pocos de estos pools controlan la mayor parte de la potencia minera. |
| 4. | PoW No es escalable. |
Ventajas y desventajas de PoS
| S/N | Ventajas | Desventajas |
|---|---|---|
| 1. | Es un modelo descentralizado, ya que la participación es individual, y las personas obtienen recompensas en cantidad proporcional a las monedas que han colocado en Stake. | Quien más monedas apuesta, más gana, por lo que no todos disfrutaran de la misma rentabilidad y los que más tienen, que no son muchos, se llevarán la mayor parte de los beneficios. |
| 2. | No es atractivo realizar un ataque del 51%, ya que en este caso el atacante tendría que comprar en el mercado abierto el 51% del total de un criptoactivo en circulación y además, colocarlo en staking. Esto supone un riesgo muy grande a ser descubierto y un costo mayor a los beneficios que pudiera obtener. | Existe el riesgo de un ataque de doble gasto (cuando alguien transfiere fondos y los gasta antes de que se confirme la transacción), debido a que Proof of Stake permite verificar las transacciones en múltiples cadenas. |
| 3. | No requiere potentes equipos para resolver complejos acertijos matemáticos, por lo que el impacto en consumo eléctrico es considerablemente menor. | |
| 4. | PoW resuelve el problema de escalabilidad. |
¿Cuál es mejor para escalar la capacidad?
La escalabilidad se refiere a la cantidad de transacciones que puede manejar un mecanismo de consenso durante un tiempo determinado, entonces, el mecanismo que realice más transacciones en ese período de tiempo, se dice que tiene mayor escalabilidad.
Entre los mecanismos de consenso detallados en esta tarea, PoS es el más escalable, básicamente porque no requiere el intenso trabajo computacional, usado para la elección de un nodo como creador de un nuevo bloque, que consume tanto tiempo y recursos, sino que lo elige en función a la cantidad de token stakeados en el nodo, lo que lo hace evidentemente mucho más rápido.
Ejemplos de blockchain que trabajan con PoW y PoS :
Pow
Bitcoin es la referencia principal del uso de PoW, ya que fue quien sentó precedentes en este tipo de consenso. En este caso, Hashcash es el rompecabezas, mediante un algoritmo la complejidad de un rompecabezas cambia de acuerdo a la potencia total que tenga la red y cada bloque se genera en un tiempo promedio de 10 minutos. Litecoin cuenta con un sistema bastante similar, ya que es una criptomoneda basada en Bitcoin, así como Dogecoin que es una bifurcación de Litecoin.
Ethereum también ha venido funcionando bajo este mecanismo de consenso y debido al gran número de proyectos que operan desde allí, se puede decir que PoW es el que utiliza la mayoría de las aplicaciones en Blockchain; sin embargo, Ethereum ya ha anunciado su intención de migrar hacia PoS.
PoS
Actualmente, hay mucho interés en el desarrollo de protocolos como PoS o similares, con la idea de atender la necesidad de solucionar los problemas de escalabilidad, para atender un gran volumen de transacciones, así como la reducción de las tarifas y del consumo de electricidad.
Existen muchos proyectos populares que están trabajando bajo el mecanismo de consenso "Proof of Stake", algunos de ellos son: Dash (DASH), Qtum (QTUM), Theta (TFUEL), Cosmos (Atom), Tezos (XTZ), Waves (WAVES), Synthetix (SNX), Algorand (ALGO), entre tantos otros.
El mecanismo de consenso PoW es muy importante para la tecnología blockchain, la cual permite almacenar datos y procesar transacciones en un entorno transparente y seguro, siendo el tipo de consenso utilizado por Bitcoin, la criptomoneda más importante del mercado. No obstante, tiene serios problemas de escalabilidad que limitan sus casos de uso. En contraparte, PoS llega como solución a ese problema y ha tenido gran adopción en muchos proyectos, sin embargo, al parecer aún la seguridad no es su fuerte. Sin embargo, creo que es sólo cuestión de tiempo para que se resuelva el famoso trilema blockchain y exista un consenso que permita disfrutar simultáneamente de las tres características fundamentales de blockchain, que son: Descentralización, seguridad y escalabilidad.
Fuentes consultadas:
https://steemit.com/hive-108451/@sapwood/crypto-academy-season-4-beginners-course-task-6-different-types-of-consensus-mechanisms/
https://es.cointelegraph.com/explained/proof-of-work-explained/
https://es.cointelegraph.com/explained/what-is-the-proof-of-stake-pos/
Gracias a Dios por cada momento de la vida
y a ustedes por acompañarme en esta lectura.
La fotografía mostrada es propia, editada con ToonMe.
Los emojis están hechos con la aplicación Bitmoji.
El separador utilizado fue hecho en PowerPoint a partir de la imagen principal.