Las cadenas de bloques se basan en mecanismos de consenso para verificar las transacciones, pero ¿por qué importa si una red es prueba de trabajo (PoW) o prueba de participación (PoS)? En esta guía, analizaremos PoW y PoS en términos simples, explicando cómo cada método protege la cadena de bloques y abordando los pros, los contras y las características de cada uno. Esto es lo que debe saber en 2024.
En esta guía:
- ¿Qué es la prueba de trabajo (PoW)?
- ¿Qué es la prueba de participación (PoS)?
- Prueba de trabajo versus prueba de participación: comparación
- Desafíos asociados con PoW
- Desafíos asociados con PoS
- ¿Qué consenso es mejor: PoS o PoW?
- Preguntas frecuentes
¿Qué es la prueba de trabajo (PoW)?
La prueba de trabajo (PoW) es un mecanismo de consenso en el que los mineros utilizan el poder computacional para resolver acertijos matemáticos complejos y validar transacciones en una cadena de bloques. Este proceso garantiza que la red sea segura y descentralizada mediante la competencia de los mineros.
Características clave de PoW
- Validación basada en minería: Los mineros compiten para resolver acertijos criptográficos y el ganador puede validar un bloque y recibir recompensas.
- Consumo intensivo de energía: Al igual que una competencia de rompecabezas gigante requiere energía, PoW usa mucha potencia computacional, lo que lo hace consumir mucha energía.
- Seguridad a través de la dificultad: La complejidad de los acertijos hace que sea muy difícil para cualquiera manipular la red. Cualquier cambio requeriría resolver todos los acertijos anteriores, lo cual es prácticamente imposible.
Cómo PoW garantiza la seguridad y la descentralización
PoW proporciona seguridad al hacer que sea extremadamente costoso intentar atacar o manipular la red. Los recursos necesarios para hacer trampa son tan elevados que no merece la pena el esfuerzo. Al mismo tiempo, PoW permite que cualquier persona con el hardware adecuado participe en la minería, garantizando que ninguna entidad controle la red.
Ejemplos de blockchains que utilizan PoW
- bitcóin: La primera criptomoneda en implementar PoW, la red descentralizada de Bitcoin, depende de los mineros para proteger la cadena de bloques.
- Litecoin: Litecoin, una bifurcación de Bitcoin, utiliza PoW pero ofrece tiempos de transacción más rápidos, lo que lo hace más adecuado para transacciones diarias más pequeñas.
¿Qué es la prueba de participación (PoS)?
La prueba de participación (PoS) es un mecanismo de consenso en el que se eligen validadores para crear nuevos bloques en función de la cantidad de criptomonedas que poseen y que están dispuestos a “apostar” como garantía. Este método reduce la necesidad de cálculos que consumen mucha energía y aumenta la eficiencia de la red.
Características clave de PoS
- El stake reemplaza a la minería: En lugar de mineros, PoS utiliza validadores que bloquean (o apuestan) sus monedas para tener la oportunidad de validar bloques.
- Eficiencia energética: Dado que PoS no depende de una computación pesada, consume significativamente menos energía que PoW.
- Selección del validador basada en la apuesta.: Los validadores se eligen en función de la cantidad de monedas que han apostado, lo que incentiva la retención y seguridad de la red.
Proceso de selección de replanteo y validador.
En PoS, los validadores bloquean una parte de su criptomoneda como garantía. Cuando se seleccionan, validan nuevas transacciones y las agregan a la cadena de bloques. Si actúan de manera deshonesta, sus monedas apostadas pueden ser cortadas (perdidas), asegurando que los participantes sigan las reglas. Este sistema favorece a quienes tienen una gran participación pero también permite participar a los propietarios más pequeños..
Ejemplos de blockchains que utilizan PoS
- CardanoCardano, una cadena de bloques PoS líder conocida por su enfoque basado en la investigación, enfatiza la seguridad y la sostenibilidad a través de las apuestas.
- Etereum: Después de su transición de PoW en 2022, Ethereum ahora utiliza PoS, lo que aumenta considerablemente su eficiencia energética y escalabilidad.
Prueba de trabajo versus prueba de participación: comparación
Si bien las diferencias siempre se pueden detallar, aquí hay una tabla rápida para su referencia, que puede ayudarlo a comprender mejor cómo funciona cada una:
Desafíos asociados con PoW
Si bien la prueba de trabajo (PoW) es ampliamente reconocida por su seguridad y descentralización, presenta importantes desafíos. Su consumo de energía, riesgos de centralización y velocidades de transacción lentas plantean limitaciones para la escalabilidad.
Alto consumo de energía
Uno de los inconvenientes más comentados de PoW es su impacto medioambiental. La energía necesaria para resolver acertijos criptográficos es enorme, lo que genera preocupaciones sobre la sostenibilidad. Esto ha provocado debates sobre alternativas más ecológicas en la tecnología blockchain.
Las enormes ventajas transaccionales, de confianza y de seguridad de Bitcoin se ven contrarrestadas por el diseño intensivo de recursos de su proceso de verificación de transacciones, que ahora compromete nuestra capacidad de sobrevivir en un mundo dependiente del clima.
Truby, J. (2018). Descarbonizando Bitcoin: Science Direct
El siguiente gráfico demuestra el cambio en el consumo de energía de Ethereum después de pasar de un mecanismo de consenso PoW a PoS.
Consumo de energía de Ethereum: Limenet.tech
Riesgos de centralización debido a los pools de minería
A medida que la minería se vuelve más competitiva y requiere más hardware, los mineros más pequeños luchan por competir. Esto ha llevado al surgimiento de los pools de minería: grupos de mineros que combinan sus recursos para resolver acertijos juntos. Si bien esto hace que la minería sea más eficiente, también corre el riesgo de centralizar el poder en manos de unos pocos grupos grandes, lo que podría socavar el principio de descentralización de PoW.
Tiempos de transacción más lentos
Las redes PoW como Bitcoin procesan transacciones a un ritmo más lento en comparación con los mecanismos de consenso más nuevos. Como los mineros necesitan tiempo para resolver cada rompecabezas, la generación de bloques puede tardar más, lo que provoca retrasos en la validación de las transacciones, especialmente durante períodos de alto tráfico de red.
Desafíos asociados con PoS
La prueba de participación (PoS) es elogiada por ser eficiente energéticamente y escalable, pero enfrenta su propio conjunto de desafíos. Estos incluyen:
- Riesgos de la centralización
- Posibles vulnerabilidades de seguridad
- La complejidad de apostar
Riesgos de centralización debido a la concentración de la riqueza
En los sistemas PoS, los validadores con mayores cantidades de criptomonedas apostadas tienen una mayor probabilidad de ser seleccionados para validar bloques. Esto puede llevar a una situación en la que un pequeño grupo de participantes adinerados controle una parte importante de la red, lo que genera preocupaciones sobre la centralización.
Preocupaciones de seguridad (ataques de largo alcance, riesgos de reducción)
Si bien PoS generalmente se considera seguro, tiene sus propias vulnerabilidades. Uno de esos riesgos es un ataque de largo alcance, en el que un atacante reescribe la historia desde muy atrás en la cadena de bloques.
Para mitigar esto, los sistemas PoS implementan sanciones (recortes) para los validadores que actúan de manera deshonesta. Sin embargo, existe el riesgo de que los validadores honestos sean penalizados por accidente, lo que provocaría la posible pérdida de monedas apostadas.
Complejidad del proceso de apuesta
Apostar puede ser un proceso complicado, especialmente para los principiantes. Los validadores deben comprender cuánto apostar, gestionar los riesgos de reducción y permanecer en línea para mantener su papel en la red. tSu complejidad puede disuadir a los tenedores más pequeños de participar, dejando potencialmente el sistema en manos de usuarios más experimentados o más ricos.
A partir de 2024, se están explorando varios modelos híbridos, que combinan aspectos de PoW y PoS. Por ejemplo, proyectos como Kadena utilizan PoW para seguridad y PoS para gobernanza para lograr un equilibrio entre seguridad y eficiencia energética.
¿Qué consenso es mejor: PoS o PoW?
No hay un ganador claro en esta discusión sobre prueba de trabajo versus prueba de participación; cada uno tiene sus fortalezas y debilidades según el caso de uso. Sin embargo, a medida que la tecnología blockchain madure, PoS está ganando más atención por su eficiencia energética, sostenibilidad y escalabilidad, mientras que PoW sigue siendo confiable por su alto nivel de seguridad.
Si bien muchas cadenas nuevas optan por fomentar credenciales más ecológicas con PoS, el estatus de la cadena de bloques original y más popular, Bitcoin, como PoW garantiza que el mecanismo de consenso que consume más energía seguirá siendo relevante a largo plazo.