Protocolos de Consenso
En primer lugar, tienes que saber que los protocolos son un conjunto de normas que se siguen para que diferentes sistemas, personas y dispositivos se puedan comunicar o interactuar.
Un consenso es un acuerdo que se llega entre múltiples partes para lograr hacer algo. En las redes distribuidas es completamente necesario ponerse de acuerdo de cómo llevar a cabo las diferentes tareas y operaciones que se requieren para que el sistema funcione.
En tecnologías como las redes blockchain existen problemas como el de los generales bizantinos, donde los nodos deben ponerse de acuerdo para llegar a un consenso, aunque algunos nodos tengan información falsa.
Le pedí ayuda a la IA más usada del mundo y le solicité una breve explicación sobre para qué son los protocolos de consenso:
“Los protocolos de consenso se diseñan para garantizar la integridad y la seguridad de la red, permitiendo que los participantes confíen en el estado de la red sin depender de una autoridad central.” ChatZZ
Entonces, en síntesis, te puedo decir que los protocolos de consenso son algoritmos que contienen las reglas de cómo se va a trabajar en una red distribuida, como la blockchain de Bitcoin o la de Zcash.
¿Cuántos Protocolos de Consenso Existen?
Existen tantos protocolos de consenso como tipos de tecnología hay en el mundo. Sin embargo, reduciéndolo a los sistemas distribuidos de cadenas de bloques transaccionales y de registro de información, entonces existen tantos protocolos como redes de 1er nivel existen.
Por razones prácticas y didácticas solo te mostraré 2 de estos protocolos que son de los que nació prácticamente todo.
Proof of Work (PoW)
La prueba de trabajo, también conocido como Hash Cash, es un algoritmo informático creado a mediados de los años 90 para combatir el correo basura mejor conocido como SPAM, cargando un gasto computacional a cada correo que se enviaba, haciendo que los ataques de DOS fueran muy caros para los atacantes, al tener que resolver un problema criptográfico que consumía poder de cómputo y, por tanto, electricidad.
Este protocolo se utilizó por primera vez en una red distribuida gracias a que Satoshi lo popularizó con Bitcoin al hacer que este algoritmo de consenso fuera la regla principal para la minería, haciendo que los mineros compitan para resolver el problema, validar bloques en la cadena, confirmar transacciones y mantener cada nodo mutuamente actualizado, pues la regla principal de este protocolo es que los nodos siguen al nodo más actualizado, al que acumula más prueba de trabajo.
Zcash es una red PoW un tanto diferente a Bitcoin en cuanto a su algoritmo criptográfico que al ser diferente da una dificultad y formato distintos para la resolución de estos problemas, (esto lo puedes leer en mis últimos artículos sobre minería de Zcash).
Zcash es completamente descentralizada (igual que su papá Bitcoin) y se demuestra, a través de la amplia distribución de poder de cómputo, la posibilidad de participar en la validación de bloques y verificación de TX sin depender de un ente centralizado y además de la seguridad que la red no puede ser manipulada por nodos aislados.
Proof of Stake (PoS)
La prueba de participación o PoS, es un algoritmo de consenso lanzado por primera vez en el 2012 con la moneda Peercoin, siendo este protocolo presentado como alternativa para la prueba de trabajo y los problemas que presentaba.
Los actores que intervienen dentro de estas redes son conocidos como Validadores, nodos validadores, masternodos o supernodos, que a diferencia de los mineros en la prueba de trabajo que solo deben resolver un problema matemático para “descubrir” el bloque a través de la inyección de poder de cómputo, en la prueba de participación los validadores deben colocar una cierta cantidad de monedas en “stake” o bloquearlas en billeteras válidas para poder participar en la ronda de validación.
Esto da como resultado que los validadores deben ganar el derecho de poder participar en la red en función de la cantidad de monedas que tengan bloqueadas. Para esto, los participantes entran en una “Ronda Determinística” a través de los procesos de Randomized Block Selection (selección aleatoria de bloques) y Coin Age Selection (selección de validadores por la antigüedad de sus monedas).
Estos métodos de selección dan como resultado que la selección de validadores se realice por criterios como qué tanta cantidad de moneda tiene bloqueadas y desde cuándo el nodo no pasa en la ronda, es decir, mientras más monedas tengas bloqueadas, más oportunidad tienes de pasar en una ronda de validación.
Ciertamente, este modelo o protocolo reduce el consumo eléctrico y aumenta la escalabilidad de una red distribuida, pero se sacrifica la descentralización al dejar en manos de pocos el control y el poder de decisión de la red.
Zcash PoS, ¿Será que cambiaran?
Zcash en este momento funciona gracias a la prueba de trabajo y a los miles de mineros que están detrás de la red sosteniendo los servicios, verificando las TX y registrando los bloques para que usuarios como tú y yo podamos enviar y recibir ZEC.
La minería de ZEC es una actividad de la que no se habla mucho en las redes o comunidades cripto, yo creo que es porque lo dan por sentado. Esta actividad que es la que actualmente soporta Zcash se basa en PoW y ha funcionado muy bien desde el 2016.
Sin embargo, existe una creciente preocupación por el supuesto impacto que tiene este tipo de minería en el medio ambiente y la Fundación Zcash y la comunidad no es ajena a esto. Por esta razón y por otras más tecnológicas se está estudiando la posibilidad de migrar de protocolo.
Es un tema que aún está en discusión y estudio y tomará tiempo para ser resuelto porque plantea desafíos tecnológicos que no deben tomarse a la ligera, sin dejar de lado que se debe resolver el tema de la descentralización.
Comparación entre PoS de Zcash y Ethereum
Como ejemplo muy claro de que estas migraciones son difíciles, llevan tiempo y además se sacrifican muchas cosas para lograrlas, está el caso de Ethereum, la segunda red blockchain más usada en el mundo y de donde salió y sigue saliendo muchísima innovación, hace varios meses por fin logró migrar a PoS, después de 2 años de programación, pruebas y retrasos.
Lograron migrar su tecnología haciendo un hardfork a su red, prácticamente creando una nueva con la excusa de la eficiencia energética y sostienen que la red es completamente descentralizada, cosa que es falsa.
Si tomamos esta experiencia como un caso de estudio para explorar la posibilidad de que Zcash migre de tecnología, de protocolo de consenso, entonces podemos determinar que pasará mucho tiempo, habrá desafíos muy grandes que superar y necesariamente habrá que crear nueva tecnología.
Aunque en la actualidad se están logrando avances muy prometedores para escalar las redes PoW, como Bitcoin a través de las tecnologías como ZKP (nativa de Zcash), UtreeXO, Ordinals, etc., siendo estas tecnologías innovadoras y que se pueden aprovechar para escalar Zcash.
A Consideración
No tengo nada en contra de las redes PoS, sin embargo, como minero PoW, defensor de la descentralización y educador, veo ambos protocolos como tecnologías asombrosas y que cada una tiene su potencial en las redes distribuidas.
Pero siempre me inclinaré hacia la prueba de trabajo debido a facilidad que se tiene para participar en este tipo de redes, la seguridad que supone que todos los nodos sean iguales, la capacidad para evitar ataques, la resistencia a la censura y la autorregulación del poder de cómputo por parte de la red, hacen que PoW sea uno de los protocolos más seguros y descentralizados en el ecosistema cripto en la actualidad.
