¿Qué es la Prueba de participación de Ethereum?

Por Gaurav Roy

La Prueba de participación (PoS) es el mecanismo subyacente del algoritmo de consenso de Ethereum. Para aquellos que no estén al tanto de este cambio, en 2022, Ethereum cambió oficialmente al mecanismo de PoS. Se cree que este mecanismo consume menos energía y supone una base desde la que implementar nuevas soluciones de escalado.

En este artículo, Ledger Academy te ayudará a comprender las complejidades del mecanismo de consenso de PoS de Ethereum de una forma sencilla a la par que concisa. Vamos a ello.

¿Qué es la Prueba de participación (PoS)?

La Prueba de participación (PoS) es un tipo de mecanismo de consenso que se usa para proteger redes de la cadena de bloques. Los mecanismos de consenso son la columna vertebral de todas las cadenas de bloques, ya que son las reglas subyacentes que determinan el funcionamiento de la red.

¿Qué es un mecanismo de consenso?

Para comenzar, vamos a comprender el concepto de consenso. Si hablamos en términos generales, el consenso es el proceso que se usa para que un grupo de personas llegue a un acuerdo.

En lo que respecta a la cadena de bloques, el consenso es el proceso mediante el cual un grupo de nodos de una red determina qué transacciones de la cadena de bloques son válidas. El mecanismo de consenso es la metodología que se emplea para llegar a este acuerdo.

Por tanto, una cadena de bloques es un registro contable digital de transacciones distribuidas, descentralizadas y, a menudo, públicas. Cada transacción de una cadena de bloques se registra como un “bloque” de datos. Redes informáticas peer-to-peer deben verificarla antes de que se añada a la cadena. Este sistema ayuda a proteger la cadena de bloques frente a las actividades fraudulentas y el gasto doble.

Existen muchos tipos de mecanismos de consenso. Cada uno funciona a su manera, pero todos tienen un mismo fin: garantizar que los registros de transacciones que hay en una cadena de bloques sean verdaderos y reales. La Prueba de participación (PoS) es uno de los mecanismos de consenso más populares.

Mecanismo de consenso de PoS

Una red de Prueba de participación (PoS) es un sistema que usa una criptodivisa puesta en participación para protegerse a sí misma. Cada nodo validador debe haber “inmovilizado” un depósito de seguridad de ETH en la red para poder participar en el consenso. Al usar la cripto como garantía, obliga a los nodos a comportarse correctamente y ayuda a mantener la red segura.

¿Qué es un validador?

Un nodo validador es un elemento esencial de una red de cadena de bloques. Es responsable de participar en el proceso de creación de consenso de una cadena de bloques de Prueba de participación. Los nodos validadores votan la autenticidad de un nuevo bloque de transacciones. De forma común, garantizan que los nuevos bloques son válidos antes de agregarlos de manera permanente a la cadena de bloques. Al mismo tiempo, se elige a un nodo concreto como el “proponente de bloque” del intervalo de tiempo actual. Este nodo es el responsable de crear el nuevo bloque de transacciones y difundirlo al resto de nodos para que se verifique.

¿Cómo se verifican los bloques nuevos?

Cada nodo validador tiene la misma copia del historial de la cadena de bloques. Utilizan este historial común para evaluar si los nuevos bloques de transacciones son válidos. A continuación, votan sobre ello como grupo antes de agregarlos a la cadena principal.

¿Cómo selecciona la red Ethereum a los validadores?

En el sistema de Prueba de participación (PoS) de Ethereum, la selección de validadores está basada en la participación que el validador tiene en la red. Es decir, cuanto mayor es la participación, más probabilidades hay de que ese nodo sea seleccionado para agregar el nuevo bloque a la cadena.

Requisitos de participación de Ethereum

En el sistema PoS de Ethereum, cada validador debe poner en participación los tokens nativos de la red (en este caso, 32 ETH). El requisito de poner ETH en participación incentiva a los validadores a actuar en pos del mejor interés de la red. Esto se debe a que los validadores corren el riesgo de perder su inversión si intentan trastocar el sistema, o si no realizan la validación de una forma fiable y eficaz.

A través de la aplicación Ledger Live, puedes poner en participación tus Ethereum en un validador de forma fácil y segura y empezar a ganar recompensas en ETH de forma pasiva.

¿Qué es la finalidad?

La finalidad es el tiempo que una transacción tarda en protegerse en la cadena de bloques. La finalidad garantiza que un bloque concreto de la cadena de bloques no se puede cambiar o revertir. Por tanto, las transacciones del bloque son inmutables.

Aunque una transacción se confirme como parte del bloque más reciente, esto no significa que no pueda modificarse o deshacerse. Durante un breve periodo posterior, una transacción puede ser vulnerable frente a partes malintencionadas que intenten explotar los puntos débiles de la cadena de bloques.

Finalidad del bloque según la Prueba de participación de Ethereum

Según el mecanismo de Prueba de participación (PoS), Ethereum usa bloques de punto de control para gestionar los votos de los validadores. El primer bloque de cada época (un periodo de 32 plazas en el que los validadores proponen y autorizan los bloques, que es de 6,4 minutos) es un punto de control.

Además de votar la validez de cada bloque, los validadores votan posteriormente los puntos de control completos. Si el punto de control recibe votos de al menos dos tercios del total de ETH puesto en participación, se actualiza. A continuación, el punto de control más reciente pasa a estar “justificado”. El punto de control anterior, que ya está justificado porque era el objetivo en la época anterior, ahora se actualiza a “finalizado”.

Si un atacante quiere revertir un bloque finalizado, tendrá que estar dispuesto a perder al menos un tercio de todo el ETH que ha puesto en participación.

¿En qué consiste la penalización?

La penalización es un sistema disciplinario utilizado por los protocolos de PoS que tiene como finalidad sancionar a los validadores por comportamientos nocivos o irresponsables. Normalmente, esto conlleva que la red deduzca parte de su depósito de seguridad (las monedas que inicialmente pusieron en participación).

Para comprenderlo mejor, vamos a ver algunos de los elementos principales de la penalización:

Incentivar a los validadores

En el sistema PoS de Ethereum, la suma de las cripto que los nodos validadores han puesto en participación (32 ETH) hace las funciones de depósito de seguridad. Como la red puede “penalizar” la cantidad (si un validador no se comporta correctamente), los nodos validadores tienen un interés legítimo en comportarse de una forma que resulte beneficiosa para la cadena de bloques.

Desalentar los tiempos de inactividad

Uno de los comportamientos más comunes que derivan en una penalización es el tiempo de inactividad. El término tiempo de inactividad hace referencia al periodo de tiempo durante el que un validador está sin conexión y no es capaz de generar nuevos bloques. Esto puede deberse a retrasos de la red, problemas de software o inconvenientes con el hardware.

Si un validador está inactivo, no podrá participar en el proceso de consenso. Como esta situación resulta perjudicial para el funcionamiento global de la red, esta lo sanciona mediante una penalización.

¿Qué diferencias hay entre los métodos de Prueba de participación (PoS) y Prueba de trabajo (PoW)?

Tanto PoW como PoS son tipos de mecanismo de consenso que permiten que las redes de criptomonedas funcionen sin una autoridad de gobierno central. Sin embargo, lo consiguen de distintas formas y tienen niveles de seguridad y fiabilidad diferentes.

Prueba de trabajo: seguridad frente a consumo energético

Con los mecanismos de consenso de Prueba de trabajo (PoW), sólo es posible agregar un bloque nuevo si el hash del bloque se calcula mediante una ecuación increíblemente compleja. Un minero puede necesitar billones de intentos para descubrir aleatoriamente ese valor. Este cálculo conlleva un consumo energético muy elevado. Solo el minero que lo consiga primero confirmará el bloque y recibirá la recompensa correspondiente. En este sistema, la energía es el recurso que la red utiliza para protegerse a sí misma. La enorme cantidad de energía necesaria para superar el mecanismo de consenso de la cadena de bloques es un elemento disuasorio clave de las partes malintencionadas.

Seguridad del mecanismo de Prueba de participación mediante las monedas puestas en participación

Una red de Prueba de participación como Ethereum se protege a sí misma mediante la criptodivisa que se ha puesto en participación. En lugar de gastar la energía informática para resolver un acertijo, los nodos que validan las nuevas transacciones ponen en participación sus propios fondos a modo de garantía. Por tanto, los nodos funcionan de manera eficiente y honesta, para evitar perder dicha garantía.

Al mismo tiempo, cualquier parte malintencionada que quiera obtener control a través de la red tendría que poseer más del 51% de las monedas puestas en participación en ese momento. Controlar el 51% de todas las monedas que hay puestas en participación en la red es tan difícil que hace que un ataque así resulte extremadamente improbable. Así funciona el mecanismo de consenso que protege las redes de Prueba de participación.

Prueba de participación de Ethereum

Con la reciente fusión, ya completada después de años de trabajo, la transición a Prueba de participación de Ethereum ya está activa. Sin embargo, el proceso completo todavía no ha finalizado y, por ello, todavía no es evidente toda su repercusión. Ethereum 2.0 todavía está por llegar.

A la fecha de redacción de este documento, las recompensas por ETH puesto en participación y por participación todavía están por desbloquear. Además, todavía no se han implementado algunas importantes nuevas opciones de escalabilidad, como el sharding. Sólo el tiempo dirá cuál es exactamente el nivel de seguridad de la red con este nuevo mecanismo de consenso.

Comprender el mecanismo de consenso de Prueba de participación de Ethereum te ayudará a tomar decisiones informadas sobre tu interacción con la cadena de bloques de Ethereum mediante la billetera de ETH de Ledger. La información es poder. Ledger Academy está aquí para ser tu guía. Desentrañamos el complejo y poderoso mecanismo de consenso que protege la gigantesca cadena de bloques que es Ethereum.

El conocimiento es poder.