Bitcoin debe actualizar su mecanismo de consenso o quedará en el olvido

El propósito central de un mecanismo de consenso es siempre el mismo, está ahí para proporcionar las pruebas de algo, para garantizar que todos los nodos de la res puedan ponerse de acuerdo sobre el estado verdadero y valido de la cadena de bloques. Así se evitan los ataques maliciosos en cualquier red Blockchain, sin esos mecanismos de consenso simplemente no podría haber ningún valor agregado en el uso de la criptografía como almacén de valor y uso como moneda en transacciones.

En la tecnología Blockchain, es el publico quien, la mayoría de las veces, verifica y marca las transacciones como verdaderas o no. Una vez que los usuarios, o los nodos validan los datos, la transacción se agrega a un bloque, el cual es incluido permanentemente en la cadena de bloques.

El nuevo bloque está vinculado al bloque anterior, y se difunde a toda la red para lograr un consenso, lo cual permite que la copia de la cadena de bloque sea idéntica en cada nodo.

Sin embargo, diferentes y nuevos algoritmos de consenso tienden a enfrentar un problema bastante similar, luchar para garantizar que la red siga con vida y sea extremadamente segura. Todavía no hay una solución que asegure al menos de manera concluyente que “algo innovador y bueno eventualmente aparezca”, pero lo liberador es que al mismo tiempo estos mecanismos aseguran que “nada malo suceda”, en pocas palabras la red Blockchain que la mayoría del mundo usa, podría estar estancada en la innovación de la tecnología misma.

 Por su parte, Bitcoin utiliza el tan famoso algoritmo de prueba de trabajo (PoW), que tiene desafíos bien documentados que amenazan con ser fatales para el medio ambiente. Como resultado, la Proof – of – Stake (PoS) ha ganado bastante popularidad, pero en realidad este método desfavorece a los usuarios que han mostrado su apoyo, y han apostado por la criptografía en la validación de transacciones, o mejor conocido como mineros, pero el mismo algoritmo favorece a los que ya son ricos en Bitcoin, y corre el riesgo de crear un gobierno central de 51 % de los accionistas con musculo financiero.

Los problemas profundos y estructurales de estos métodos son parte de la razón por la que muchas Startups han comenzado a buscar, diseñar y crear otras nuevas formas para lograr el consenso dentro del ecosistema criptográfico, sin que dañe al planeta tierra, ni ponga en riesgo la descentralización de la tecnología.

 

Las alternativas ya están siendo investigadas:


Si bien las comunidades de desarrolladores de Bitcoin y Ethereum trabajan constantemente para mejorar sus sistemas, existen mecanismos de consenso menos conocidos que están buscando ser escuchados.

 

  • Prueba de Autoridad (PoA)


PoA es un tipo de Prueba de juego en la que la identidad del usuario forma el juego. Un validador debe identificarse y verificarse personalmente en la plataforma, lo que los convierte en un nodo confiable.

Los usuarios que confirman su identidad ganan el derecho de validar bloques en la cadena. Las recompensas criptográficas que reciben son públicas, al igual que las acciones maliciosas emprendidas; esto significa que las personas tienen su reputación personal en juego cuando actúan para asegurar la red, y esta reputación será accesible para todo aquel que deseen emprender un negocio con esa persona.

El Fairlayer de Egor Homakov es muy reciente, por lo que están a una distancia del aumento del interés en el proyecto, y mucho menos de lanzar su moneda al mercado. Pero Homakov tiene una gran credibilidad y algunos en la comunidad tecnológica tienden a creer que está haciendo exactamente lo que dice: construir una cadena de bloques infinitamente escalable que no comprometa la seguridad de los usuarios.

Para empezar, Fairlayer se asignará 100 stake – token  y las distribuirá gradualmente a otras 99 entidades “cuanto más famoso mejor” con al menos dos tercios del número total de entidades tenedoras stake-tokens que deben validar cada bloque.

La idea sigue que los primeros 100 validadores incorporarán tres validadores a la vez hasta que se alcance una masa crítica de 10.000. En teoría, esto proporciona una red casi inhackeable. Pero Homakov hace afirmaciones increíblemente audaces en el resumen del proyecto, así que vale la pena esperar si este método de trabajo PoA tendrá su lugar en el futuro de la tecnología.

Otro jugador prominente que usa PoA es Vivacoin. Proponen una metodología diferente con algunas capas más, pero el concepto sigue centrado en la identidad de apuesta. Mientras tanto, VeChain tiene una solución empresarial extremadamente sostenible centrada en un mecanismo de consenso de PoA.

No sería una sorpresa ver que Proof of Authority se vuelva un tema más común de conversación en el ecosistema de la Blockchain con el pasar del tiempo y la madurez de la tecnología, ya que esta presenta una posible solución al problema infinito de la escalabilidad de las cadenas de bloques.

  • Markov Chain Monte Carlo (MCMC):


Quizás, el mayor éxito de IOTA haya sido comunicar lo que es una tecnología complicada y no estándar en medio del amplio ecosistema de la Blockchain.

Se ejecutan en una arquitectura de Gráficos Acíclicos Dirigidos (DAG, por sus siglas en inglés), denominado “Tangle”, y utilizan MCMC para lograr el consenso. Este es un algoritmo complejo que los estadísticos comprenden mejor, pero el concepto es sencillo cuando se aplica.

Después de que un usuario difunde su transacción, el algoritmo selecciona aleatoriamente dos transacciones no confirmadas para verificar. Con IOTA, se necesita una pequeña cantidad de Prueba de Trabajo, PoW para confirmar estas transacciones, y la propia transmisión del usuario puede ser verificada por otra persona.

IOTA utilizará inicialmente “coordinadores”, o nodos maestros, que actúan como una red a prueba de fallos al garantizar que cualquier transacción fraudulenta y ataques puedan ser descartados. Además, a diferencia de el actual código de Bitcoin, cada vez que se le agregue potencia de minería a la red, este método de consenso no aumentará la dificultad de minado, lo que al mismo tiempo no generará inmensos impactos de consumo eléctrico.

Matrix también propone usar MCMC, al igual que BigTangle, cuya construcción parece similar en diseño a IOTA, aunque tal vez un poco menos desarrollada.

 

  • Prueba de Contribución (PoC):


El PoC es otro mecanismo de consenso que no utiliza la minería. En esencia, es un algoritmo que logra el consenso al medir las contribuciones útiles de los usuarios que apoyan las funciones de la red.

Un ataque a la red se evita teóricamente por el alto costo requerido para sobrecargar el sistema. Esta tecnología esta siendo actualmente desarrollada por CyberVein los cuales proponen una red de bases de datos descentralizadas que se ejecutan desde el espacio en disco donado por el usuario.

El PoC se basa en el “espacio de almacenamiento” y permite a los usuarios proporcionar consenso mediante la donación de trabajos que son útiles para la red, que es igual a potencia de computo y espacio libre de almacenamiento. Esto se convierte en un hogar seguro y colectivo para los conjuntos de datos de la red Blockchain, y los usuarios que trabajen serán recompensados ​​con tokens criptográficos.

Como la capacidad de almacenamiento es un recurso escaso, se cree que un ataque se vuelve inviable debido al alto costo requerido. Sin embargo, esto no es solo una prueba de fallas; ejecutan una arquitectura DAG similar en diseño a IOTA, y al igual que ellos, inicialmente usarán nodos centralizados para salvaguardar la cadena principal.

Una cadena de bloques independiente que utiliza la Prueba de Trabajo, (PoW) es otra solución que proponen para asegurar el DAG principal, asegurando que las transacciones fraudulentas se descarten y que toda la red pueda verificarse como verdadera.

Además, se incentiva a los usuarios para que se conviertan en nodos completos de confianza, lo que se logra mediante la donación de suficiente espacio en el disco para almacenar toda la red y todas sus transacciones, al ofrecerles un pago más alto de CyberVein Tokens (CVT) según la cantidad de almacenamiento que aportan.

Proporcionar espacio en el disco para almacenar el valor y las transacciones de contratos inteligentes beneficia directamente al propósito del sistema: distribuir datos almacenados en los dispositivos del usuario.

 

  • Acuerdo Bizantino, BA:


Los dos sistemas de BA más importantes están en Ripple y Stellar, y es un mecanismo atractivo. El consenso puede alcanzarse de manera rápida y económica, y no vincula la participación a la propiedad de los activos, como si lo hace la popular PoS.

Sin embargo, este método requiere un grado de centralización, ya que de otro modo requeriría un nivel poco realista de coordinación y paridad de recursos.

Tanto Ripple como Stellar utilizan un método de votación: Ripple usa votación probabilística, Stellar usa federado, lo que favorece la vitalidad y la seguridad, respectivamente.

Así que con Ripple: los nodos del validador recopilan transacciones, las convierten en propuestas y las envían a otros validadores. Cuando se reciben las propuestas, se someten a una serie de votos para eliminar las transacciones fraudulentas.

A efectos prácticos, esto funciona, pero la probabilidad de que las transacciones validadas sean realmente válidas es fraccionalmente inferior al 99%. Aquí es donde existe el compromiso con la seguridad y es la razón por la que Ripple probablemente tendrá que trabajar por motivos centralizados o desarrollar una solución alternativa, para poder solventar ese 1 % de fallas, lo que ha llevado al cripto ecosistema a descartar este método.

Un sistema de acuerdo bizantino tradicional tiene una membresía cerrada en la que el número de nodos participantes es fijo. Stellar permite la membresía abierta en su lugar, donde los nodos pueden entrar y salir a voluntad de la red de cadena de bloques.

Su modelo federado significa que un nodo puede llegar a un consenso con un “consorcio” de nodos que considera de confianza, sin involucrar a todos los nodos en la red. Si bien Ripple requiere que todos los nodos acepten las mismas transacciones a través de una serie de votos, el voto federado significa que un nodo solo necesita confiar en un solo grupo para verificar sus transacciones.

Un sistema de acuerdo bizantino, en la practica no tiene costo y es altamente escalable, el rendimiento seria de 4.500 transacciones por segundo con más de 64 nodos. Más nodos que estos reducirían el rendimiento de toda la red de cadena de bloques. Este numero de transacciones por segundo se acerca a los que pueden ser procesados por la súper gigante de pagos Visa, y se aleja espectacularmente de Bitcoin que sólo puede procesar 7 por segundo.

 

No olvidemos que la Blockchain es un infante aún:


Blockchain, tal como lo conocemos, todavía está siendo descubierta y desarrollada; es decir, podría pasar un tiempo antes de que veamos cómo la tecnología florece en todo su potencial. Existe un desafío clave en el desarrollo de un mecanismo de consenso efectivo que no comprometa la noción de descentralización, y al mismo tiempo no sea un consumidor excesivo de energía.

Puede que se necesite un compromiso más que el económico para alcanzar estos objetivos, los cual permitirían salvar la tecnología de convertirse en obsoleta con el tiempo.

Mientras que Ripple está centralizado en su núcleo, aunque han insinuado una “estrategia descentralizada”, IOTA y CyberVein son ejemplos de redes que comenzarán con controles centralizados, pero solo hasta que alcancen una masa crítica de usuarios.

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