Ethereum fue desarrollado pensando en apelar a un mecanismo de consenso llamado Prueba de Participación o Proof of Stake (PoS) por sus siglas en inglés, que le permita escalar a las actualizaciones de su blockchain.

¿Qué es la prueba de participación?

La prueba de participación es un tipo de mecanismo de consenso utilizado por las redes blockchain para lograr un consenso distribuido, valga la redundancia.

Requiere que los usuarios apuesten su Ether para convertirse en un validador en la red. Los mismos son responsables de lo mismo que los mineros en prueba de trabajo: ordenar transacciones y crear nuevos bloques para que todos los nodos puedan ponerse de acuerdo sobre el estado de la red.

La prueba de participación viene con una serie de mejoras en el sistema de prueba de trabajo:

  • Mejor eficiencia energética: no es necesario utilizar muchos bloques de minería de energía
  • Barreras de entrada más bajas, requisitos de hardware reducidos: no necesita hardware de élite para tener la oportunidad de crear nuevos bloques.
  • Mayor inmunidad a la centralización: la prueba de participación debería conducir a más nodos en la red
  • Mayor soporte para las cadenas de fragmentos: una mejora clave para escalar la red Ethereum

La prueba de participación es el mecanismo subyacente que activa a los validadores al recibir suficiente participación. Para Ethereum, los usuarios deberán apostar 32 Ethers para convertirse en validador. Estos se eligen al azar para crear bloques y son responsables de verificar y confirmar los bloques que no crean. La participación de un usuario también se utiliza como una forma de incentivar el buen comportamiento del validador. Por ejemplo, un usuario puede perder una parte de su participación por cosas como desconectarse (no validar).

¿Cómo funciona?

A diferencia de la prueba de trabajo, los validadores no necesitan usar cantidades significativas de poder computacional porque se seleccionan al azar y no compiten. No necesitan extraer bloques; solo necesitan crear bloques cuando se eligen y validar los bloques propuestos cuando no lo son. Esta validación se conoce como acreditación. Puede pensar en dar fe como si dijera "este bloque me parece bien". Los validadores obtienen recompensas por proponer nuevos bloques y dar fe de los que han visto.

Si da fe de los bloqueos maliciosos, perderá su participación en la red.

¿Qué es la  cadena de balizas?

Cuando Ethereum reemplace la prueba de trabajo con la prueba de participación, habrá una complejidad adicional de las cadenas de fragmentos. Estas son cadenas de bloques separadas que necesitarán validadores para procesar transacciones y crear nuevos bloques. El plan es tener 64 cadenas de fragmentos, cada una con una comprensión compartida del estado de la red. Como resultado, es necesaria una coordinación adicional y será realizada por la cadena de balizas.

La cadena de balizas recibe información de estado de los fragmentos y la pone a disposición de otros fragmentos, lo que permite que la red se mantenga sincronizada. La cadena de balizas también gestionará a los validadores desde el registro de sus depósitos de participación hasta la emisión de sus recompensas y sanciones.

¿Cómo funciona la PoS?

Cuando envía una transacción en un fragmento, un validador será responsable de agregar su transacción a un bloque de fragmentos. Los validadores son elegidos algorítmicamente por la cadena de balizas para proponer nuevos bloques. ¿Pero cómo funciona?

Atestación

Si no se elige un validador para proponer un nuevo bloque de fragmentos, tendrá que dar fe de la propuesta de otro validador y confirmar que todo se ve como debería. Es la atestación la que se registra en la cadena de balizas en lugar de la transacción en sí.

Se requieren al menos 128 validadores para dar fe de cada bloque de fragmentos; esto se conoce como un "comité".

El comité tiene un marco de tiempo para proponer y validar un bloque de fragmentos. Esto se conoce como "ranura". Solo se crea un bloque válido por ranura y hay 32 ranuras en una "época". Después de cada época, el comité se disuelve y reforma con diferentes participantes aleatorios. Esto ayuda a mantener los fragmentos a salvo de los comités de malos actores.

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Vínculos cruzados

Una vez que una nueva propuesta de bloque de fragmentos tiene suficientes certificaciones, se crea un "enlace cruzado" que confirma la inclusión del bloque y su transacción en la cadena de balizas.

Una vez que hay un enlace cruzado, el validador que propuso el bloqueo obtiene su recompensa.

Finalidad

Estrategias de Inversión

En las redes distribuidas, una transacción tiene "finalidad" cuando es parte de un bloque que no puede cambiar.

Para hacer esto en prueba de participación, Casper, un protocolo de finalidad, hace que los validadores acuerden el estado de un bloque en ciertos puntos de control. Siempre que 2/3 de los validadores estén de acuerdo, el bloque está finalizado. Los validadores perderán toda su participación si intentan revertir esto más adelante mediante un ataque del 51%.

¿Cómo es la seguridad?

La amenaza de un ataque del 51% todavía existe en la prueba de participación, pero es aún más arriesgado para los atacantes. Para hacerlo, necesitaría controlar el 51% del Ether apostado. No solo es mucho dinero, sino que probablemente haría que el valor de Ether cayera. Hay muy pocos incentivos para destruir el valor de una moneda en la que tiene una participación mayoritaria. Existen incentivos más fuertes para mantener la red segura y saludable.

Existirán cortes de estaca, expulsiones y otras sanciones, coordinadas por la cadena de balizas, para prevenir otros actos de mala conducta. Los validadores también serán responsables de marcar estos incidentes.

Pros y contras

Como todo sistema, tiene sus pros y contras:

  • La PoS facilita la ejecución de un nodo: No requiere grandes inversiones en hardware o energía, y si no tiene suficiente ETH para apostar, puede unirse a grupos de participación
  • La PoS está más descentralizada: Permite una mayor participación, y más nodos no significa un mayor% de rendimiento, como con la minería
  • La PoS permite una fragmentación segura: Las cadenas de fragmentos permiten a Ethereum crear varios bloques al mismo tiempo, lo que aumenta el rendimiento de las transacciones. La fragmentación de la red en un sistema de prueba de trabajo simplemente reduciría la potencia necesaria para comprometer una parte de la red
  • La PoS está todavía en su infancia y menos probada en batalla, en comparación con la prueba de trabajo

Javier Molina: “el número de Stakers a día de hoy en Ethereum que alcanza los 203.258”

Le consultamos a nuestro experto y profesor del curso de inversión en criptomonedas, Javier Molina, algunos detalles sobre el PoS y como se diferecian del PoW.

-¿Podríamos considerar a la PoS como más compleja que la PoW? Teniendo en cuenta los pasos del proceso hasta la confirmación del bloque

No es necesariamente más complejo el PoS. Se trata de lograr mayor eficiencia energética haciendo que, un ataque del 51% sea aún menos improbable. Una vez se siguen los pasos de validación, es el algoritmo el que elige al que forjará el bloque.

-¿Hay más cantidad de validadores en Ethereum que mineros en Bitcoin? ¿O se manejan cantidades similares en cada blockchain?

En la página stakers.info uno puede comprobar el número de Stakers a día de hoy en Ethereum que alcanza los 203.258.

-¿Qué otros blockchain utilizan la PoS?

Las que mayor capitalización tienen son Cardano, Polkadot, Solana, Tezos, Algorand o EOS.

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