El algoritmo de consenso Prueba de Estaca se introdujo en 2011 en el foro de Bitcointalk para resolver los problemas del algoritmo más popular actualmente en uso: Prueba de Trabajo. Si bien ambos comparten el mismo objetivo de alcanzar el consenso en la cadena de bloques, el proceso para alcanzar el objetivo es bastante diferente.
¿Cómo funciona?
El algoritmo Prueba de Estaca utiliza un proceso de elección pseudoaleatorio para seleccionar un nodo para que sea el validador del siguiente bloque, basado en una combinación de factores que podrían incluir la edad de la moneda, la aleatorización y la riqueza del nodo.
Es bueno tener en cuenta que en los sistemas de Prueba de Estaca, se dice que los bloques están "forjados" en lugar de minados. Las criptomonedas que usan la Prueba de Estaca (Proof of Stake) a menudo comienzan vendiendo monedas preminadas o se inician con el algoritmo Prueba de Trabajo y luego se cambian a Prueba de Estaca.
En los sistemas basados en la Prueba de Trabajo, cada vez se crean más criptomonedas como recompensas para los mineros, el sistema de Prueba de Estaca generalmente utiliza las comisiones de transacción como recompensa.
Los usuarios que quieran participar en el proceso de forjación, deben bloquear una cierta cantidad de monedas en la red como su estaca. El tamaño de la estaca determina las posibilidades de que un nodo sea seleccionado como el siguiente validador para forjar el siguiente bloque: cuanto más grande sea la estaca, mayores serán las posibilidades. Para que el proceso no favorezca solo a los nodos más ricos de la red, se agregan métodos más únicos al proceso de selección. Los dos métodos más utilizados son "Selección aleatoria de bloques" y "Selección de la edad de la moneda".
En el método de selección de bloques aleatorizados, los validadores se seleccionan buscando nodos con una combinación del valor de hash más bajo y la apuesta más alta y, dado que el tamaño de las apuestas es público, el siguiente forjador generalmente puede ser predicho por otros nodos.
El método de selección de la edad de la moneda elige nodos en función de cuánto tiempo se han acumulado sus tokens. La antigüedad de la moneda se calcula multiplicando la cantidad de días que se han mantenido las monedas acumuladas por la cantidad de monedas acumuladas. Una vez que un nodo ha forjado un bloque, la antigüedad de la moneda se restablece a cero y deben esperar un cierto período de tiempo para poder forjar otro bloque; esto evita que grandes nodos de estaca dominen el blockchain.
Cada criptomoneda que utiliza el algoritmo Prueba de Estaca tiene su propio conjunto de reglas y métodos combinados, por lo que piensan que es la mejor combinación posible para ellos y sus usuarios.
Cuando se elige un nodo para forjar el siguiente bloque, verificará si las transacciones en el bloque son válidas, firma el bloque y lo agrega a la cadena de bloques. Como recompensa, el nodo recibe las comisiones de transacción que están asociadas con las transacciones en el bloque.
Si un nodo desea dejar de ser un forjador, su participación junto con las recompensas obtenidas se liberará después de un cierto período de tiempo, lo que le dará tiempo a la red para verificar que no haya bloques fraudulentos agregados a la cadena de bloques por el nodo.
Seguridad
La estaca funciona como un motivador financiero para que el nodo forjador no valide ni cree transacciones fraudulentas. Si la red detecta una transacción fraudulenta, el nodo forjador perderá una parte de su participación y su derecho a participar como forjador en el futuro. Entonces, mientras la estaca sea más alta que la recompensa, el validador perdería más monedas de las que ganaría en caso de intento de fraude.
Para controlar efectivamente la red y aprobar transacciones fraudulentas, un nodo tendría que poseer una participación mayoritaria en la red, también conocida como ataque del 51%. Dependiendo del valor de una criptomoneda, esto sería muy poco práctico ya que para obtener el control de la red, necesitaría adquirir el 51% de la oferta circulante.
Las principales ventajas del algoritmo Prueba de Estaca son la eficiencia energética y la seguridad.
Se recomienda a un mayor número de usuarios que ejecuten nodos, ya que es fácil y asequible. Esto, junto con el proceso de aleatorización, también hace que la red sea más descentralizada, ya que las agrupaciones mineras ya no son necesarias para minar los bloques. Y ya que hay menos necesidad de lanzar muchas monedas nuevas para obtener una recompensa, esto ayuda a que el precio de una moneda en particular se mantenga más estable.
Es bueno recordar que la industria de la criptomoneda está cambiando y evolucionando rápidamente y también hay otros algoritmos y métodos que se están desarrollando y experimentando.
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