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Proof of work vs. Proof of stake

Guía para principiantes


En el corazón de cada criptomoneda se encuentra una red de ordenadores que ayuda a proteger el software de los atacantes y regula la emisión de nuevas unidades de su oferta. 

Este sistema se denomina mecanismo de consenso.

Los dos mecanismos de consenso más utilizados son proof of work (PoW) y proof of stake (PoS), y ambos regulan el proceso en el que las transacciones entre usuarios se verifican y se añaden al libro mayor público de una blockchain, todo ello sin la ayuda de una parte central.

Comprender las diferencias puede ayudarle a evaluar mejor las criptomonedas disponibles para su portafolio, ya que las que utilizan la proof of stake pueden conllevar responsabilidades o beneficios adicionales.

proof of work vs proof of stake

¿Qué es proof of work (PoW)?


Proof of work (PoW) se introdujo a principios de la década de 1990 como un medio para mitigar el correo electrónico no deseado (spam). 

La idea era que los ordenadores podrían requerir realizar una pequeña cantidad de trabajo antes de enviar un correo electrónico. Este trabajo sería trivial para alguien que envía un correo electrónico legítimo, pero requeriría una gran cantidad de capacidad informática y recursos para que los usuarios enviaran correos electrónicos masivos.

Sin embargo, fue Satoshi Nakamoto, creador de Bitcoin, quien aplicó por primera vez la tecnología para su uso en un sistema monetario digital en el whitepaper de Bitcoin.

Orden de la blockchain

Una blockchain es un mecanismo que consta de una cadena de bloques (grupos de transacciones) alineados en orden cronológico en función del orden de las transacciones.

El primer bloque de una blockchain de PoW está codificado en su software y se denomina bloque de génesis, también conocido como bloque 0. Por definición, este bloque no hace referencia a un bloque anterior. 

Los bloques posteriores agregados a la blockchain siempre hacen referencia a los bloques anteriores y cada uno contiene una copia del libro mayor completo y actualizado.

Uso de energía

Los algoritmos de PoW determinan quién puede ajustar el libro mayor a través de una carrera competitiva en la que se anima a ciertos participantes (mineros) a gastar energía computacional para proponer bloques válidos que cumplan con las reglas de la red.

Los nodos (cualquier equipo que ejecute el software de Bitcoin) validan las transacciones, evitan el doble gasto (el acto de gastar los mismos fondos en dos destinatarios independientes) y determinan si los bloques propuestos deben añadirse a la cadena o no.

Para crear un nuevo bloque, los mineros de una red de PoW compiten entre sí para resolver problemas matemáticos complejos en un proceso llamado hashing. Estos rompecabezas son muy difíciles de resolver, pero debería resultar fácil para la red verificar la solución correcta. 

Participación

En un protocolo de PoW, la potencia computacional se combina con la criptografía para crear consenso y garantizar la validez de las transacciones registradas en la blockchain. 

Durante el proceso de hashing, y con el fin de producir nuevos bloques, los mineros compiten para generar un resultado correcto a los problemas matemáticos.

Para ello, los mineros conjeturan una cadena de números pseudoaleatorios, llamada hash. Esta, cuando se combina con los datos proporcionados en el bloque, y se pasa a través de un ordenador de función hash, debe producir un resultado que coincida con las condiciones establecidas por el protocolo. 

El hash ganador se transmite posteriormente a la red para que los demás mineros verifiquen si la solución es verdadera o no. Si es correcto, el bloque se añade a la blockchain y el minero recibe la recompensa del bloque.

Distribución de recompensas 

La recompensa del bloque se refiere a la nueva criptomoneda otorgada por la blockchain al minero por cada bloque que se considere válido y aceptado por la red.

En el caso de ciertas criptomonedas, como Bitcoin, la recompensa del bloque se reduce después de encontrar un número determinado de bloques. 

Esto se hace para mantener la oferta monetaria total finita y deflacionaria.
 

Qué es proof of stake (PoS)


La proof-of-stake (PoS) es una modificación de PoW introducida en 2012 como un medio para resolver su dependencia percibida del consumo de energía para así determinar el ordenamiento de la blockchain.

En lugar de depender de las carreras de ordenadores para generar el hash adecuado, la idea detrás de un protocolo PoS es que la participación está determinada por la propiedad de la oferta de monedas.

Utilizando un conjunto de factores determinados por el protocolo, el algoritmo de la PoS selecciona pseudoaleatoriamente un nodo (cualquiera que sea propietario de la moneda) para proponer el siguiente bloque a la blockchain. 

Cuando se elige un nodo, su función es verificar la validez de las transacciones dentro del bloque, firmarlo y proponer el bloque a la red para su validación.

Ordenamiento de la blockchain

Similar a PoW, una blockchain de PoS es un mecanismo que consta de una cadena de bloques alineados en orden cronológico en función de sus transacciones.

El primer bloque de una blockchain de PoS también está codificado en su software y se suele denominar bloque de génesis. Los bloques posteriores agregados a la blockchain siempre hacen referencia a los bloques anteriores y cada uno contiene una copia del libro mayor completo y actualizado.

Cabe destacar que, en las criptomonedas de PoS, no hay competencia para determinar quién se selecciona para añadir bloques. Como tal, a menudo se dice que los bloques son «forjados», o «acuñados» en lugar de minados.

Uso de energía

A diferencia de las blockchains de PoW, las blockchains de PoS no determinan quién puede proponer bloques basándose únicamente en la potencia informática y el consumo de energía. Los proponentes a menudo consideran a la PoS como un sistema “más eficiente energéticamente”, en el que se asigna a los nodos individuales la responsabilidad de crear nuevos bloques, en lugar de competir contra otros nodos.

Dado que la minería de PoW y la acuñación de PoS requieren consumo de energía, los nodos de minería y acuñación se ven obligados a utilizar la forma más barata posible de electricidad, que suele provenir de recursos renovables como la energía hidroeléctrica, la eólica o la solar, en lugar de fuentes emisoras de gases de efecto invernadero como el carbón.

Además, las blockchains de PoS también requieren el uso de hardware especializado (GPU) que, como los equipos de minería de PoW (ASIC) y otros dispositivos informáticos, requiere recursos para producir. 

Los mineros de PoS también deben mantener conexiones activas a Internet, lo que requiere gastos energéticos.

Participación

Los usuarios que buscan la oportunidad de ser seleccionados para agregar bloques a una blockchain de PoS deben hacer staking, o bloquear, una cierta cantidad de la criptomoneda de la blockchain en un contrato especial. 

La cantidad de monedas con staking determina sus posibilidades de ser seleccionados como el siguiente productor de bloques. En algunos casos, si los usuarios se comportan de forma maliciosa, pueden perder su stake como castigo. 

Para no favorecer siempre a los nodos más ricos, la PoS pueden implicar otros factores determinantes. Estos pueden incluir la cantidad de tiempo que un nodo ha hecho staking con sus monedas, así como la aleatorización pura. 

Distribución de recompensas

De forma similar al algoritmo de PoW, la recompensa de bloqueo en PoS se refiere a la criptomoneda otorgada por la blockchain al usuario que propone un bloqueo válido. 

Sin embargo, dado que la selección de bloques se realiza mediante la propiedad de monedas, los exchanges pueden ofrecer servicios de staking que ofrezcan a los usuarios la posibilidad de hacer staking con fondos en su nombre a cambio de pagos más regulares.


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Recursos útiles

Desde la creación de Bitcoin en 2009, estos mecanismos de consenso han ayudado a impulsar muchos proyectos de blockchain. Si está interesado en obtener más información sobre la minería de bitcoins, visite “¿Qué es la minería de bitcoins?”. 

¿Quiere obtener información más en profundidad sobre criptomonedas y proyectos de blockchain concretos? Si es así, visite nuestro Centro de Aprendizaje para ampliar su formación en este espacio en constante crecimiento.

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