¿Qué es la prueba de participación? Un científico informático lo explica

Proof-of-stake is a mechanism for achieving consensus on a blockchain.
Proof-of-stake is a mechanism for achieving consensus on a blockchain.Image: Unsplash/Pierre Borthiry - Peiobty
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  • La prueba de participación es un mecanismo de consenso necesario para coordinar el funcionamiento de los sistemas basados en blockchain.

  • Los usuarios validan su identidad demostrando que poseen un activo en una blockchain.

  • El mecanismo consume menos energía y es más sostenible que el método actual de prueba de trabajo.

La prueba de participación es un mecanismo para alcanzar el consenso en una blockchain. Blockchain es una tecnología que registra transacciones que no se pueden eliminar ni modificar. Es una base de datos descentralizada, o libro mayor, que no está bajo el control de ninguna persona u organización. Como nadie controla la base de datos, se necesitan mecanismos de consenso, como la prueba de participación, para coordinar el funcionamiento de los sistemas basados en blockchain.

Aunque Bitcoin popularizó esta tecnología, hoy blockchain forma parte de muchos sistemas distintos y permite aplicaciones interesantes, como las plataformas de finanzas descentralizadas y los tokens no fungibles, o NFT.

El primer mecanismo de consenso de blockchain ampliamente comercializado fue la prueba de trabajo, que permite a los usuarios alcanzar el consenso resolviendo problemas matemáticos complejos. A cambio de resolver estos problemas, los usuarios suelen recibir una participación en el sistema. Este proceso, conocido como minería, requiere una gran capacidad de computación. La prueba de participación es una alternativa que consume mucha menos energía.

En esencia, la tecnología blockchain ofrece tres propiedades importantes:

1. Gobernanza y funcionamiento descentralizados: las personas que utilizan el sistema deciden colectivamente cómo gobernarlo y hacerlo funcionar.

2. Estado verificable: cualquiera que utilice el sistema puede validar que funciona correctamente; cada usuario puede asegurarse de que funciona como se espera en ese momento y de que lo ha hecho desde su creación.

3. Resiliencia ante la pérdida de datos: aunque algunos usuarios pierdan su copia de los datos del sistema, ya sea por negligencia o por un ciberataque, esos datos se pueden recuperar de otros usuarios de forma verificable.

La primera propiedad, la gobernanza y el funcionamiento descentralizados, es la que determina cuánta energía se necesita para operar un sistema blockchain.

La votación en los sistemas blockchain

Los sistemas blockchain utilizan la votación para descentralizar la gobernanza y el funcionamiento. Aunque los mecanismos concretos para votar y alcanzar el consenso varían en cada sistema blockchain, en términos generales, estos sistemas permiten que cada usuario vote sobre cómo debería funcionar el sistema y sobre si se debería aprobar una operación determinada, como añadir un nuevo bloque a la cadena.

Tradicionalmente, para votar es necesario conocer y verificar la identidad de quienes emiten su voto, a fin de garantizar que solo voten las personas habilitadas y que lo hagan una sola vez. Algunos sistemas blockchain permiten a los usuarios presentar una identificación digital para demostrar quiénes son, lo que posibilita votar con un consumo de energía insignificante.

Sin embargo, en la mayoría de los sistemas blockchain, los usuarios son anónimos y no tienen una identificación digital que permita demostrar su identidad. Entonces, ¿qué impide que alguien finja ser varias personas y emita muchos votos? Hay varios métodos, pero el más utilizado es la prueba de trabajo.

En la prueba de trabajo, los usuarios obtienen votos según la potencia de computación que poseen en relación con la de los demás. Demuestran que poseen esa potencia resolviendo problemas matemáticos difíciles. Si un usuario puede resolver el doble de problemas que otro, tiene el doble de potencia de computación que los demás usuarios y obtiene el doble de votos.

Sin embargo, resolver estos problemas matemáticos consume muchísima energía, lo que ha generado críticas que sostienen que la prueba de trabajo no es sostenible.

Prueba de participación

Para abordar el consumo energético de la prueba de trabajo, se necesita otra forma de validar a los usuarios. La prueba de participación es uno de esos métodos. Con la prueba de participación, los usuarios validan su identidad demostrando que poseen algún activo en la blockchain. Por ejemplo, en Bitcoin, se trataría de poseer bitcoins; en Ethereum, de poseer ether.

Aunque esto exige que los usuarios bloqueen temporalmente sus activos en la blockchain durante un período, el método es mucho más eficiente porque requiere un gasto energético insignificante. Según las estimaciones de la empresa, pasar de la prueba de trabajo a la prueba de participación reducirá el consumo energético de Ethereum en un 99,95%.

La «fusión» de Ethereum

Esta mayor eficiencia energética es la razón por la que muchos sistemas blockchain tienen previsto pasar de la prueba de trabajo a la prueba de participación. Ethereum planea realizar este cambio durante la semana del 15 de septiembre de 2022. Se conoce como la fusión. Durante esta transición, las operaciones dejarán de someterse a votación mediante la prueba de trabajo y pasarán a votarse mediante la prueba de participación. Una vez completada la fusión, solo se utilizará la prueba de participación para votar las transacciones.

Se espera que esto permita a Ethereum ser sostenible en el futuro previsible.

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