Una guía comparativa de los algoritmos de cadena de bloques de consenso: POW y POS

La red distribuida descentralizada de tecnología blockchain crea un sistema libre de corrupción y ofrece un mayor nivel de seguridad, transparencia e inmutabilidad: ¡ya lo sabe! Pero, ¿alguna vez se ha preguntado cómo se gestiona el sistema sin una autoridad central o cómo se verifican las decisiones de transacción?

Una de las promesas más importantes de la tecnología blockchain es un sistema de pares no confiable donde la comunidad ayuda a autenticar las transacciones. Sin embargo, ¿alguna vez te has preguntado cómo sucede exactamente esto? Bueno, diferentes blockchains usan diferentes métodos llamados algoritmos de consenso de blockchain.

Estos algoritmos, también conocidos como protocolos de consenso, son conjuntos de reglas por las cuales operan las redes. Si esto suena interesante, lea nuestra guía en profundidad para saber qué son los algoritmos de consenso de blockchain, su propósito, cómo funcionan y la diferencia entre los dos más populares en uso en la actualidad.

Cómo funcionan las blockchains

Blockchain es un sistema para grabar información que no puede ser alterada o pirateada. Blockchain, también llamado Tecnología de Ledger Distributed (DLT), utiliza hashing criptográfico descentralizado para crear un historial seguro y transparente de activos digitales.

Aunque Blockchain funciona en un sistema más complejo, una analogía de alguna manera explica cómo funciona: la ilustración más simple de cómo funciona Blockchain es un Doc de Google. Puede compartir y distribuir cualquier documento creado usando Google Docs dentro de un equipo en lugar de copiarlos y transferirlos.

Google Docs utiliza una cadena de distribución descentralizada que permite a todos los miembros del equipo acceder al documento al mismo tiempo. Todos los cambios realizados en el documento se registran en tiempo real y son transparentes porque ningún miembro está bloqueado.

Cada bloque en la cadena de bloques contiene múltiples transacciones. Cada vez que un usuario agrega una nueva transacción a la cadena de bloques, se agrega un registro de la transacción a todos los registros de participantes.

Del mismo modo, cada vez que un usuario cambia un bloque en la cadena, es obvio para todas las computadoras participantes que se ha realizado el cambio. Cualquier hacker que tenga la intención de dañar el sistema tendría que cambiar todos los bloques de la cadena en todas las versiones distribuidas de la cadena.

¿Qué es un mecanismo de consenso de blockchain?

Un mecanismo de consenso es una fórmula por la cual cualquier grupo de personas sin una autoridad central superior toma decisiones y hace cumplir los acuerdos. Un algoritmo de consenso de blockchain se refiere al proceso por el cual los usuarios o nodos pares en una red de blockchain alcanzan un acuerdo o consenso común sobre el estado de la cadena de bloques en tiempo real.

El protocolo de consenso permite que la red blockchain alcance la confiabilidad y cree confianza entre diferentes notas y garantice la seguridad en un libro mayor distribuido. El algoritmo de consenso se convierte en una parte integral de cada proyecto de aplicación de blockchain o proyecto DAPPS en la cadena de bloques.

Los mecanismos de consenso de blockchain suelen ser responsables de las siguientes tres cosas:

• Se aseguran de que el siguiente bloque de la cadena sea la única versión correcta de la verdad.
• Evitan que los atacantes alcancen un poder hash del 51%, usurpen el sistema y ramifiquen con éxito la cadena.
• Garantizan la confiabilidad de la red, incluidos múltiples nodos, que es uno de los aspectos más importantes porque confirma la integridad de la red. El elemento más importante de los mecanismos de consenso es garantizar que los usuarios no gasten la misma criptomoneda dos veces (doble gasto).

Otros proveedores de servicios financieros, como las compañías de tarjetas de crédito y débito, no utilizan mecanismos de consenso porque, a diferencia de las compañías de blockchain, las empresas controlan sus redes. El sistema envía información a una base de datos central cada vez que usa sus tarjetas de crédito. Los usuarios de tarjetas de crédito creen que las empresas pueden proteger tanto sus datos como el procesamiento de sus respectivos pedidos durante las transacciones

Dado que solo la compañía de tarjetas de crédito controla toda su red, se reservan el derecho de cancelar o censurar cualquier transacción. Además del derecho a censurar y su incapacidad para resolver disputas, la mayoría de las bases de datos centralizadas son muy susceptibles a piratería y corrupción.

Ingrese la era blockchain y criptomonedas; Se ha hecho posible realizar transacciones entre pares que sean confiables, inmutables y rastreables en una red descentralizada. Dado que no existe una autoridad central o definitiva para hacer cumplir las reglas en tales redes, varios tipos de algoritmos de consenso de blockchain aseguran que cada participante en la red acepte las reglas y juega de acuerdo con ellos.

Objetivos de los mecanismos de consenso de blockchain

Los siguientes son los objetivos principales de los mecanismos de consenso de blockchain.

№1. Acuerdo unificado

Lograr un solo acuerdo es uno de los principales objetivos de un mecanismo de consenso. Los protocolos integrados en la red de blockchain distribuida aseguran que todos los datos ingresados en el proceso sean verdaderos y precisos, y el estado del registro permanece actualizado. Como resultado, los usuarios pueden realizar transacciones sin necesariamente establecer una relación de confianza con sus compañeros.

№ 2. Crear un incentivo económico compartido

Dado que blockchain es un sistema poco confiable que se regula a sí mismo, los intereses de todos los participantes deben estar alineados. En tal situación, el algoritmo de consenso de la cadena de bloques recompensa a aquellos que cumplen con las reglas y penalizan a los abusadores al ajustar los incentivos económicos.

№3. Justicia y equidad

Los protocolos de consenso aseguran que todos los usuarios interesados puedan participar en la red utilizando los mismos fundamentos. Como resultado, esto justifica la descentralización y los aspectos de código abierto del sistema blockchain.

№4. Solución de problemas

El método de mecanismo de consenso también garantiza que la cadena de bloques sea consistente, confiable y libre de interrupciones, lo que significa que el sistema puede operar de forma independiente en todo momento, incluso durante las interrupciones y amenazas.

Tipos de algoritmos de consenso de blockchain: prueba de trabajo y prueba de estaca

Hay muchos algoritmos de consenso en el ecosistema blockchain, y muchos otros aún están en desarrollo. Por lo tanto, cada usuario o emprendedor debe estar familiarizado con las características de diferentes mecanismos de consenso y saber cómo identificar los malos. Habiendo aprendido los conceptos básicos de los algoritmos de consenso de blockchain, es hora de descubrir las fortalezas y debilidades de los dos métodos de consenso más populares.

La prueba de trabajo (POW) y la prueba de estaca (POS) son los métodos de consenso más utilizados en la cadena de bloques. Ambos gobiernan el proceso por el cual las transacciones entre pares se verifican y se agregan al libro mayor distribuido de la blockchain sin una autoridad central. Conocer las diferencias entre POW y POS puede ayudarlo a evaluar fácilmente las criptomonedas en su cartera.

¿Qué es la prueba de trabajo (POW)?

El método de consenso de prueba de trabajo debutó a principios de la década de 1990 para combatir el spam por correo electrónico. La idea era que una computadora debía hacer una pequeña cantidad de trabajo antes de poder enviar un correo electrónico. Si bien se suponía que el trabajo era trivial para cualquiera que envíe un correo electrónico legítimo o dos, requirió una gran cantidad de recursos y potencia de procesamiento para cualquier persona que tenga la intención de enviar correos electrónicos masivos. El creador de bitcoin Satoshi Nakamoto fue el primero en utilizar la tecnología de dinero digital en el Libro Blanco de Bitcoin.

а. Pedidos de blockchain

Ya sabe que la cadena de bloques consiste en una cadena de bloques que representan grupos de transacciones organizadas en orden cronológico. El primer bloque en una cadena de bloques de prueba de trabajo está codificada en el software y se llama bloque 0 o el bloque Genesis. Aunque el primer bloque no hace referencia a ningún bloque anterior, todos los demás bloques en la cadena de bloques deben hacer referencia a bloques anteriores. Cada uno lleva consigo una copia del libro mayor actualizado.

б. Utilización de energía

El algoritmo de prueba de trabajo utiliza una carrera competitiva para determinar cuál de los participantes (mineros de criptomonedas) puede corregir el registro. Los mineros deben usar la potencia informática para ser elegible para ofrecer bloques válidos de acuerdo con las reglas de la red.

Las computadoras que ejecutan el software Bitcoin, conocido como nodos, verifican las transacciones, evitan el doble gasto y determinan si algún bloque ofrecido debe unirse a la cadena. Los mineros de Bitcoin compiten para tener la oportunidad de crear un nuevo bloque resolviendo sumas de matemáticas complejas a través de un proceso llamado hashing. Los problemas matemáticos son difíciles de resolver, pero la red puede verificar fácilmente que la solución es correcta.

в. Participación

El método de consenso POW combina la potencia informática con criptografía para lograr el consenso y verificar las transacciones registradas en la cadena de bloques. Los mineros que participan en el proceso de hashing deben generar la respuesta correcta a un problema de matemáticas que se le permita agregar un nuevo bloque a la cadena.

Los mineros participantes adivinarán una cadena de números pseudo-aleatorios, que cuando se combinan con la información en la cadena de bloques y pasan a través de una función de hash de la computadora, debería proporcionar una solución que cumpla con las condiciones predeterminadas por el algoritmo.

Una vez que se recibe la respuesta, el sistema transmite el hash ganador a la red para que otros mineros puedan verificar su validez. Si otros mineros confirman el hash, el bloque se agregará a la cadena de bloques y el minero exitoso será compensado en forma de recompensa de bloque.

д. Distribución de recompensas

La persona que extrae un bloque que es reconocida como válida en la red recibe una recompensa de bloque, generalmente una nueva criptomoneda. Para las criptomonedas como Bitcoin, la cadena de bloques reduce sistemáticamente la cantidad de recompensa de bloque después de que se hayan creado un número dado de bloques para que la cantidad total de fondos sea finita y deflacionaria.

¿Qué es la prueba de acción (POS)?

El método de consenso de prueba de estaca (POS) es una enmienda a POW que debutó en 2012. En lugar de confiar únicamente en las computadoras que compiten entre sí para crear el hash correcto, el objetivo del protocolo de consenso POS es permitir la participación a través de la propiedad de uncriptomoneda específica. El objetivo era lidiar con el alto consumo de energía de energía para determinar el orden de la cadena de bloques en primer lugar.

El algoritmo POS utiliza un conjunto predeterminado de factores para seleccionar pseudo aleatoriamente un nodo de entre los propietarios de monedas para ofrecer el siguiente bloque a la cadena de bloques. El papel del nodo seleccionado es verificar la validez de las transacciones en el bloque, además de firmar y ofrecer el bloque a la cadena de bloques para la verificación.

а. Pedidos de blockchain

Al igual que el mecanismo POW, el método de consenso POS consiste en una cadena de bloques alineados en orden cronológico. El primer bloque en una blockchain basada en POS también está codificada en el software Genesis Blockchain. Todos los bloques posteriores agregados a la cadena de bloques deben hacer referencia al bloque anterior y contener una copia completa del registro actualizado. Sin embargo, a diferencia del método POS, los nodos participantes no compiten por el derecho a elegir agregar bloques. Como resultado, los nuevos bloques generalmente se forjan o se acuñan en lugar de extraer.

б. Utilización de energía

Los blockchains basados en POS son conocidos por usar un sistema de eficiencia energética para determinar quién puede ofrecer nuevos bloques y no depender del alto consumo de energía y la potencia informática. Los proponentes del mecanismo de consenso POS lo llaman un mecanismo ecológico en el que un nodo individual tiene la tarea de crear nuevos bloques en lugar de competir entre sí.

El mecanismo de consenso POW ha resistido la prueba del tiempo y ha demostrado ser una forma de proteger la cadena de bloques. Sin embargo, ha tenido un impacto negativo en la escalabilidad de la red, que ha tenido un impacto negativo en las transacciones. Las personas rara vez tienen la oportunidad de extraer en estos días, ya que las grandes organizaciones mineras centralizadas con un enorme poder informático se han hecho cargo, lo que hace que los costos asociados sean insostenibles.

в. Participación

Conclusión

POS ha surgido para abordar las deficiencias inherentes al mecanismo POW y ciertamente tener éxito en términos de eficiencia energética. Sin embargo, ambos algoritmos de consenso de blockchain podrían surgir en el futuro previsible, dado que Bitcoin está atascado en POW mientras Ethereum está gravitando hacia POS.

д. Distribución de recompensas

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