July 24, 2020 / Interesante

Algoritmos de consenso: vista general de los modelos comunes

Blockchain es un registro de transacciones distribuido entre los miembros de la red. Como es sabido, no existe una autoridad central que controle las transacciones y determine cuáles son válidas y cuáles no. Entonces, ¿cómo aseguramos la integridad de la red?

Los sistemas blockchain no se basan en la honestidad o la confianza, pero la tecnología puede garantizar la seguridad de la red estableciendo reglas que hagan que cada participante trabaje de buena fe. Estas reglas se llaman algoritmo de consenso. Considere las más comunes a continuación.

Proof of Work (PoW)

Proof of Work es el primer algoritmo de consenso. Se introdujo por primera vez en la criptomoneda Bitcoin. Cuando se utiliza Pow, los mineros resuelven complejos rompecabezas matemáticos que requieren un poder computacional considerable. La primera persona que logra resolver la ecuación – crea un bloque y obtiene una recompensa por ello. El camino a una solución es, de hecho, «un acertijo», porque no hay otro método que el ensayo y el error.

Proof of Stake (PoS)

El mecanismo de PoS es muy diferente del algoritmo anterior. En lugar de probar la legitimidad de cada transacción, PoS requiere la confirmación de la propiedad de la criptomoneda. En otras palabras, este algoritmo reemplaza el análisis intensivo de PoW con un mecanismo de comprobación de bloques a expensas de los titulares de monedas.

La primera implementación fue presentada en 2012 en PPCoin. Otras monedas basadas en PoS son Dash, NEO, Lisk, ARK, etc.

Delegated Proof of Stake (DPoS)

DPoS es un mecanismo de consenso muy rápido y bien conocido. Funciona según el principio cuando los usuarios votan por los «delegados», lo que puede generar beneficios al ejecutar full noda. El peso del voto de cada miembro depende del número de monedas bloqueadas en la red.

Entre las criptomonedas más importantes de este grupo están EOS, Tron, Cardano, Tezos, Lisk, Harbitse, etc.

Proof of Activity (PoA)

El concepto se introdujo por primera vez en 2012 como una alternativa a Proof of Stake. La Proof of Activity es esencialmente una mezcla de los dos mecanismos de consenso más populares: Proof of Work и Proof of Stake. En esta realización se garantiza el equilibrio entre los mineros y los participantes ordinarios de la red.

Las monedas más populares que lo utilizan son Decred (DCR) y Espers (ESP).

Proof of Burn (PoB)

El concepto de Proof of Burn está dirigido a «quemar» las monedas. El algoritmo funciona con el principio de quemar monedas enviando una transacción a una dirección que ya no se puede usar.

Este método se propone como una alternativa más estable al algoritmo de prueba de trabajo. Sin embargo, en este caso los usuarios necesitan quemar una cierta cantidad de monedas después de lo cual pueden «ganar» la recompensa por el bloque. Aunque el proceso de selección es aleatorio, las posibilidades de ganar el premio dependen del número de monedas quemadas.

El proceso es similar al proceso de minería de Bitcoin, ya que las inversiones dependen del tamaño de la potencia informática utilizada.

Slimcoin (SLM) y TGCoin son excelentes implementaciones de este algoritmo.

Proof of Capacity (PoC)

Proof of Capacity es un mecanismo de consenso que utiliza un proceso llamado rastreo. Mientras que en Proof of Work los mineros utilizan equipos especiales para adivinar la solución correcta; con Proof of Capacity suficiente unidad de disco duro.

Quien reciba la solución del rompecabezas (nuevo) bloquea el más rápido de todos, puede crear un nuevo bloque. Cuanto más espacio tiene que almacenar un usuario, más soluciones pueden ahorrar y más posibilidades tienen de construir una unidad.

Coinburst fue la primera criptomoneda en presentar el concepto. Otros ejemplos son Chia y Spacemint.

Proof of Elapsed Time (PoET)

PoET Poet es un algoritmo de consenso que se utiliza a menudo en redes autorizadas para determinar derechos de mining o bloquear ganadores en una red. Las redes de blockchain autenticadas son redes que requieren la identificación de cualquier participante potencial antes de que puedan unirse. Basado en el principio de un sistema de lotería honesto en el que cada nodo es igualmente probable que sea el ganador, el mecanismo PoET se basa en una distribución justa de las posibilidades de ganar entre tantos miembros de la red como sea posible.

De hecho, el flujo de trabajo es similar al mecanismo de consenso seguido por el algoritmo Proof of Work (PoW), pero al mismo tiempo con menor consumo de energía. El ejemplo más notable de este protocolo es la plataforma de blockchain modular, autorizada y corporativa Hyperledger Sawtooth.

Obelisk

Obelisk es un algoritmo de consenso prometedor destinado a eliminar las deficiencias de la Proof of Work (PoW) y Proof of Stake (PoS). Este algoritmo permite mantener el estado blockchain en una red distribuida con una potencia computacional mínima si no se necesita participación. Por lo tanto, la necesidad de mining se reduce, mientras que la velocidad de las transacciones y la seguridad se incrementa.

Un ejemplo de una criptomoneda construida sobre este algoritmo de consenso es Skycoin.

Proof-of-Authority (PoA)

Es un mecanismo de consenso de la nueva era que requiere menos energía y puede operar en equipos relativamente baratos. El mecanismo PoA permite el uso diario de las aplicaciones de Internet de las Cosas (IoT) para la mecanización. Con la potencia informática incorporada, los dispositivos compatibles con IoT se pueden utilizar para la minería de criptomonedas.

El ejemplo más llamativo es el blockchain de VeChain.

Proof of Formulation (PoF)

El nuevo algoritmo, propuesto por FLETA, se llama Proof of Formulation (PoF) y trata de eliminar las desventajas de Pow (consumo de energía), PoS (fallo de seguridad) y dPoS (centralización), combinando lo mejor de cada uno en un solo mecanismo de consenso. Debido a la corta duración de la cerradura, sólo medio segundo, los bloques se confirman al instante.

En Proof of Formulation (Pof), los desarrolladores actúan como generadores de bloques. Los observadores permiten confirmar en tiempo real los bloques generados y evitar el doble gasto. El algoritmo Pof difiere de Pow en que no requiere una enorme potencia de computación, y difiere de Dpos, donde sólo los elegidos pueden participar en el meining.

Como podemos ver, hay muchos algoritmos de consenso y de ecosistemas. Muchos de ellos tienen sus propias fortalezas, pero también sus propias debilidades; por lo tanto, es importante conocer a cada uno de ellos con el fin de elegir el mejor.

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