¿Qué son los algoritmos de consenso alternativos?

Para que las cadenas de bloques funcionen, debe existir un mecanismo que mantenga el consenso de la red. Por eso tenemos algoritmos de consenso. Su tarea es asegurar que la mayoría de los nodos de la red estén de acuerdo con el siguiente bloque en la cadena de bloques. Además, dificultan la bifurcación de la cadena de bloques si esta no cuenta con el respaldo de la mayoría de la red.

El primer algoritmo de consenso de cadena de bloques que vio la luz fue el de la red Bitcoin, llamado prueba de trabajo. Pero aunque el algoritmo de Satoshi Nakamoto (el creador de Bitcoin) funciona bien, tiene ciertos inconvenientes. Por un lado, es cada vez más costoso porque depende de la minería de criptomonedas. Y aunque esto se considera principalmente una desventaja económica, no se debe descuidar el aspecto medioambiental.

Por eso, los desarrolladores han estado estudiando las posibilidades de algoritmos de consenso alternativos. El primer algoritmo de este tipo fue la prueba de participación, donde los bloques no son creados por mineros. En su lugar, implican validadores que apuestan sus tokens. Al hacerlo, confirman las transacciones que se añadirán al siguiente bloque. Si confirman un bloque no válido, los validadores son penalizados perdiendo una parte de sus apuestas.

Además de la bien establecida prueba de trabajo y la prometedora, pero aún no totalmente operativa, prueba de participación, hay otros algoritmos de consenso en desarrollo y prueba. Este artículo pretende examinar las alternativas más destacadas.

Aspectos esenciales de los algoritmos de consenso alternativos

• Existen otros algoritmos además de la prueba de trabajo y la prueba de participación.
• La prueba de autoridad se basa en validadores que deben ganarse su posición acumulando suficiente reputación positiva.
• La prueba de peso tiene en cuenta un valor relativamente ponderado, por ejemplo, la cantidad de datos almacenados.
• En la prueba de participación delegada, los votantes no votan sobre la validez del bloque. En su lugar, votan para elegir delegados que validarán los bloques en su nombre.

Prueba de autoridad

En las cadenas de bloques de prueba de autoridad (PoA), los bloques son validados por cuentas aprobadas conocidas como validadores. Todo el proceso es automatizado, lo que significa que no requiere que los validadores estén pegados a sus computadoras. Pero sí requiere que sus nodos permanezcan sin comprometer en todo momento.

Para convertirse en validador, un usuario de la red debe ganarse el derecho acumulando una reputación suficientemente positiva. Así, los validadores tienen un incentivo para mantener su posición una vez que la han ganado. Los validadores están motivados para mantener el proceso de transacción, ya que no hacerlo resultaría en una reputación negativa asociada a sus identidades.

Para el establecimiento de un validador, se deben cumplir las siguientes tres condiciones:

1. Su identidad debe ser verificada en la cadena de bloques. Debe ser posible contrastar la información en el dominio público.
2. Debe ser difícil obtener el título de validador para que la comunidad valore el derecho a confirmar bloques. Por ejemplo, se puede requerir que los posibles validadores obtengan una licencia de notario público.
3. Los controles y procedimientos para establecer la autoridad deben ser completamente uniformes.

Aunque las redes que utilizan la prueba de autoridad tienen un alto rendimiento y son escalables, presentan un riesgo relativamente alto de centralización. Debido a su naturaleza centralizada, es poco probable que veas la prueba de autoridad funcionando en una cadena de bloques pública.

Prueba de peso

A diferencia de la prueba de trabajo, la prueba de participación y la prueba de autoridad, la prueba de peso no es un solo algoritmo de consenso. En su lugar, es un término general para toda una serie de algoritmos de consenso basados en gran medida en el modelo de consenso de Algorand.

En cierto modo, la prueba de peso es como la prueba de participación, pero con una diferencia importante. En la prueba de participación, la probabilidad de descubrir el siguiente bloque depende de la cantidad de criptomonedas que bloquees en la red. La prueba de peso, en cambio, utiliza algún otro valor relativamente ponderado.

Algunas cadenas de bloques están diseñadas de manera que la probabilidad de descubrir el siguiente bloque depende de cuántos datos estés almacenando en un momento dado. Por lo tanto, la prueba de peso es muy personalizable y escalable. La desventaja es que carece de un medio sólido de incentivación.

Prueba de participación delegada

Si juzgamos por sus nombres, la prueba de participación y la prueba de participación delegada tienen mucho en común. Pero esto es engañoso porque las dos son en realidad bastante diferentes entre sí. En la prueba de participación delegada, los titulares de tokens no votan sobre la validez de los bloques (como es el caso de la prueba de participación). Más bien, votan para elegir a los delegados que harán la validación en su nombre. En EOS, por ejemplo, se elige periódicamente un grupo de 21 delegados entre cientos para confirmar bloques. Los delegados que no entregan un bloque o confirman transacciones no válidas son reemplazados por un delegado recién elegido.

Otra diferencia importante entre la prueba de participación delegada en comparación con la prueba de trabajo y la prueba de participación es que los validadores no compiten por el siguiente bloque; en su lugar, colaboran. Esto hace que la prueba de participación delegada sea altamente eficiente en energía, ya que no se gastan recursos en tratar de superar a tus rivales. Sin embargo, al mismo tiempo, la falta de competencia hace que esta forma de alcanzar el consenso sea algo centralizada, ya que las ballenas con grandes cantidades de tokens tienen un poder de voto mucho mayor. Como es el caso de otros algoritmos de consenso alternativos discutidos en este artículo, las redes que ejecutan prueba de participación delegada son escalables.

El futuro del consenso en la cadena de bloques

La prueba de participación fue uno de los primeros algoritmos de consenso alternativos creados a la prueba de trabajo. Y aunque la PoS estaba destinada a reemplazar eventualmente la prueba de trabajo en cadenas de bloques como Ethereum, aún no se ha implementado completamente.

Es difícil adivinar si y cuándo las criptomonedas más grandes adoptarán alguno de los algoritmos alternativos. Pueden tener ciertas ventajas, pero ¿proporcionarán el grado de descentralización que actualmente garantiza la prueba de trabajo? Después de todo, la descentralización es precisamente de lo que se trata las criptomonedas.