Conozca el protocolo de consenso Pure Proof of Stake (PPos) de Algorand y cómo mejora el popular mecanismo de Proof of Stake (PoS) resolviendo el «Trilema de Blockchain».
Algorand es la primera cadena de bloques Pure Proof of Stake (PPoS) del mundo que proporciona seguridad, descentralización y escalabilidad. Desarrollado por el fundador y reconocido criptógrafo de Algorand Silvio Micali, Pure Proof of Stake se basa en el consenso bizantino y ofrece un enfoque más igualitario que su predecesor Proof of Stake (PoS).
La necesidad de consenso en las redes distribuidas
El consenso distribuido es el atributo más importante de una cadena de bloques, ya que garantiza que la red distribuida sea descentralizada e inmutable.
El elemento clave de una red pública de blockchain es el nodo , que puede ser cualquier servidor informático que almacene el software de la cadena junto con el historial de registros que se actualiza continuamente. Todos los nodos son iguales y actualizan el libro mayor simultáneamente para reflejar las transacciones recién agregadas.
La pregunta es: ¿Quién decide qué transacciones se pueden agregar al siguiente bloque, ya que no hay un nodo principal?
Para que un sistema distribuido funcione mientras se mantiene la descentralización, necesitamos un conjunto de reglas predeterminadas que organizarían los nodos que participan en la creación del bloque. Esto es exactamente lo que hace un protocolo de consenso.
En cualquier cadena de bloques, los bloques están relacionados cronológicamente para que ninguna transacción existente pueda cambiarse o cancelarse. La expansión de la cadena es unidireccional, lo que significa que agregar nuevos bloques es la única forma de actualizar una cadena de bloques. En las redes públicas, cualquier nodo puede ser elegible para participar en la creación de nuevos bloques, y es el trabajo del algoritmo de consenso decidir qué nodos se convierten en “mineros” o validadores.
El mecanismo de consenso es imperativo porque protege el sistema contra nodos maliciosos que podrían romper intencionalmente las reglas predefinidas o intentar realizar transacciones falsas u organizar ataques distribuidos de denegación de servicio (DDoS).
En resumen, se necesita un mecanismo de consenso para lograr lo siguiente:
- Mantenga la red descentralizada mientras brinda a todos los participantes la misma oportunidad de generar nuevos bloques.
- Proteja la red de comportamientos maliciosos y ataques de piratería.
- Asegurarse de que blockchain sea la única versión verdadera del historial de transacciones.
- Recompensar a los creadores de bloques de manera justa según las reglas predeterminadas.
El trilema de Blockchain
La prueba de participación (PoS) es ciertamente más avanzada que el enfoque de prueba de trabajo (PoW) de Bitcoin en términos de escalabilidad y velocidad de las transacciones.
Sin embargo, todavía no aborda completamente el llamado Trilema de Blockchain, según el cual puede tener éxito en solo dos de los tres objetivos principales de una tecnología de contabilidad distribuida.
Los tres elementos clave de los que hablamos son seguridad , descentralización y escalabilidad y, por lo general, uno de ellos se ve comprometido por el bien de los otros dos.
Algorand propone una alternativa que puede satisfacer los tres requisitos. Lo llamamos Pure Proof of Stake (PPoS), y podría ser uno de los inventos más importantes en la industria blockchain.
¿Qué es la prueba de participación?
Proof of Stake (PoS) es el segundo mecanismo de consenso más popular después de Proof of Work (PoW) en términos de capitalización de mercado de las redes blockchain que lo implementan.
PoS surgió como una alternativa a PoW, que es el mecanismo de consenso más antiguo y se introdujo por primera vez con Bitcoin. A pesar del éxito inicial de Bitcoin, PoW no pudo satisfacer la demanda de un mayor rendimiento, ya que las cadenas de bloques posteriores requerían una mayor escalabilidad [y tasas de transacción más rápidas]. Además, los sistemas PoW terminan requiriendo enormes cantidades de energía para la potencia informática utilizada por los mineros.
El algoritmo PoS se introdujo por primera vez en 2011 en Bitcointalk. Peercoin fue el primero en adoptarlo en combinación con PoW, pero el algoritmo de consenso se ha vuelto rápidamente más frecuente en todas sus variaciones.
A diferencia de las redes PoW que dependen de los mineros, las cadenas de bloques impulsadas por PoS son mantenidas por validadores. El proceso de validación en PoS se llama «forja». Si un nodo tiene la intención de participar en el proceso de creación de bloques, simplemente tiene que apostar el token nativo. No es necesario gastar en electricidad ni comprar hardware especializado.
Las reglas de las redes PoS varían de un caso a otro, pero el concepto general es el mismo: los nodos que buscan convertirse en validadores deben bloquear una cantidad mínima de tokens que actúan como garantía.
A continuación, los validadores deben acordar qué transacciones deben agregarse al siguiente bloque, como en un juego de adivinanzas. Si su bloque es seleccionado por el protocolo, son recompensados con las tarifas de transacción y con tokens recién acuñados en relación con el tamaño de su participación.
La creación de Silvio Micali
A pesar del éxito de las cadenas de bloques de PoS para abordar los problemas de escalabilidad, aún pueden ser monopolizados por los apostadores con grandes cantidades de tokens, lo que afecta negativamente la descentralización.
Para abordar los problemas más urgentes de las redes PoS, Algorand creó la llamada Prueba Pura de Participación (PPoS), que es una creación del profesor del MIT Silvio Micali.
Para evitar la situación de “ricos se hacen más ricos” que se observa en la mayoría de las redes PoS, el protocolo PPoS propone un concepto más igualitario. El primer caso de uso del mecanismo de consenso PPoS es Algorand, que fue fundado por Micali en 2017.
El protocolo PPoS también se basa en el consenso bizantino, y la influencia de cada titular de tokens depende de su participación en el sistema. El truco es que el protocolo selecciona a los usuarios al azar, independientemente de su participación.
El hecho de que todos los usuarios en línea tengan la oportunidad de ser seleccionados por el sistema tiene varios beneficios en la red distribuida. En primer lugar, aumenta la calidad descentralizada de la cadena de bloques y se asegura de que el sistema sea seguro.
Este concepto de selección aleatoria fue creado e implementado por el propio Micali. El fundador de Algorand es un criptógrafo líder y fue galardonado con el premio Turing en 2012 por su contribución a la criptografía. Para aquellos que no están familiarizados, el premio Turing representa la más alta distinción en ciencias de la computación y, a veces, se lo conoce como el «Premio Nobel de Computación».
El objetivo de Micali era resolver el Blockchain Trilema y construir un sistema blockchain que se pueda ampliar para satisfacer las demandas del mundo actual.
Como dijo el propio Micali, las transacciones financieras son lentas y caras. “Cada año se desperdician 5 billones de dólares en tarifas de transacción de todo tipo”; esto puede beneficiar a las corporaciones pero no al usuario final.
Prueba de participación frente a prueba de participación pura: una comparación
Entonces, ¿en qué se diferencia el PPoS de otras versiones de PoS? Tiene que ver con la calidad de la descentralización. Tomemos dos de las variaciones de PoS más populares: Prueba de participación delegada (DPoS) y Prueba de participación consolidada (BPoS) .
DPoS frente a PPoS
En DPoS , hay un número fijo de nodos elegidos llamados delegados. Son responsables de la creación de bloques, siendo seleccionados en orden de turnos. Los delegados son votados por los titulares de tokens, cuyo poder de voto depende directamente de la cantidad de tokens que poseen.
Lo que obtenemos es un sistema que funciona bien en términos de rendimiento de transacciones, pero sacrifica la descentralización y, por lo tanto, no resuelve el Trilema de Blockchain.
Por el contrario, el protocolo PPoS no tiene un grupo de unos pocos seleccionados, y el sistema elige validadores al azar, independientemente de su participación. El hecho de que no haya un grupo especial de validadores dificulta que los atacantes comprometan el sistema.
BPoS frente a PPoS
Las cadenas de bloques basadas en BPoS no tienen delegados, pero los usuarios deben bloquear una cierta cantidad de sus tokens para apostar e influir en el proceso de generación de bloques. Bloquean su participación durante un cierto período de tiempo para tener la oportunidad de convertirse en validadores. Su poder de voto es proporcional a la participación, lo que también beneficia a los participantes ricos.
A diferencia del mecanismo BPoS, PPoS no requiere que los usuarios bloqueen ninguna cantidad de tokens para poder participar en la creación del bloque. Por lo tanto, participar en el protocolo de consenso no afecta la capacidad de un usuario para gastar o transferir su participación. Mientras tanto, los sistemas PPoS están más descentralizados, ya que los validadores son seleccionados al azar por el sistema.
Algorand: una prueba pura de blockchain
Algorand es la primera cadena de bloques Pure Proof of Stake del mundo. En Algorand, cualquiera puede crear aplicaciones descentralizadas (DApps) sabiendo que se trata de tecnología confiable.
La cadena Algorand puede manejar cualquier demanda de alto rendimiento de transacciones sin temor a congestiones. Los bloqueos se finalizan en segundos, lo que le permite competir con las redes financieras y de pagos globales en términos de velocidad de transacción.
La red impulsada por PPoS es la primera cadena de bloques que ofrece una finalidad de transacción inmediata, lo que la ha posicionado como la cadena de referencia para el financiamiento sin fricciones (visite nuestra página de casos de uso para ver ejemplos de ecosistemas de Algorand).
Algorand se basa en la clasificación criptográfica para elegir a los usuarios y proponer los siguientes bloques para una ronda determinada. Cuando los usuarios proponen un bloque, se selecciona un comité de votantes para decidir sobre la propuesta del bloque. Si la inmensa mayoría de los votos son de participantes honestos, el bloque se valida. Todo esto ocurre en tres fases clave: propuesta de bloque, voto suave y voto de certificación.
Empezar a construir
Algorand es una tecnología verdaderamente revolucionaria preparada para desencadenar una economía sin fronteras y acelerar la evolución de las finanzas sin fricciones.
Si está interesado en comenzar a crear aplicaciones blockchain, vea nuestro seminario web sobre cómo crear aplicaciones en Algorand.
Este artículo ha sido escrito originalmente por Algorand en el «Community Blog» de Algorand y traducido por Algorand Latam
Original Article: https://www.algorand.com/resources/blog/proof-of-stake-vs-pure-proof-of-stake-consensus
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