Cómo funciona el algoritmo “Prueba de Participación Delegada”. El algoritmo presentado por EOS

Algoritmo Prueba de Participación Delegada de EOS

La propuesta de valor de EOS ha sido llamativa por cualquier aspecto que decidamos considerar y particularmente su algoritmo de consenso ha sido uno de los puntos más interesantes. En esta guía pretendemos explicar el algoritmo de Prueba de Participación Delegada, una función que, si bien no fue creada por los desarrolladores de EOS, han sido el proyecto más popular en aplicarla.

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¿Qué es DPoS?

La primera criptomoneda que estableció la “Delegated Proof of Stake” fue Bitshares. En el White Paper de BitShares se nos especifica que el algoritmo se diseñó para evitar los impactos de la centralización dentro de las redes Blockchain por medio del uso de unos usuarios denominados “delegados”. Estos delegados tienen la autoridad para producir y transmitir los bloques de transacciones dentro de la red.

 A diferencia del algoritmo conocido como Proof of Work (Prueba de Trabajo en español), que se aplica en la red de Bitcoin, en los sistemas que funcionan con el algoritmo de DPoS no sería el sistema el que elegiría al minero con mayor poder de cómputo para producir un bloque dentro de la red, sino que ahora la propia comunidad de poseedores de los tokens sería quien se encargaría de elegir a los Productores de esos bloques.

Los poseedores de los tokens eligen a los delegados por medio de un algoritmo de votación que funciona como un sistema “democrático”.  Cada token confiere un voto para que se pueda elegir un delegado. Los tokens no son depositados en ninguna parte, el poseedor de los tokens puede utilizar sin ningún problema sus monedas una vez que emite su voto. Según lo que se especifica, no es posible dar “votos negativos” dentro de la red, solo se permiten votos a favor de un Productor.

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Los sistemas de DPoS eliminan la necesidad de la confianza en el sistema y determina que los propios delegados serán quienes supervisarán las tareas de producción de bloques. Al no tener que pasar por un proceso complejo de verificación de producción, la producción de bloques puede realizarse de forma más rápida y ello implica más velocidad en los tiempos de transacción dentro de la red.

DPoS en la red de EOS

Particularmente dentro de la Blockchain de EOS se aplica el algoritmo de DPoS bajo un sistema de votación que se mantiene de forma continua. Los productores de bloques pueden ser cualquier usuario dentro de la plataforma, pero, para poder ser seleccionado necesita contar con una aprobación de los usuarios que se refleja mediante un sistema de votación continuo.

Este sistema de elección es abierto para que participe cualquier tipo de usuario, sin embargo, no cualquiera es elegido. Cada productor de bloques debe estar disponibles las 24 horas del día, todos los días para procesar las transacciones que se generan dentro de la red, lo que implica que debe contar con conexión continua y un poder de computo lo suficientemente amplio como para llevar a cabo las operaciones.

Así mismo, aunque esto no se encuentre establecido de forma expresa, se espera que los Productores de Bloques aporten para el crecimiento de la red y ello implica que deberán invertir su patrimonio dentro de la red. Estos elementos son considerados por los poseedores de tokens al momento de hacer las respectivas votaciones.

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La red de EOS ha determinado que se deben escoger un total de 21 productores de bloques dentro del sistema. Cada uno de estos 21 se escogen por rondas de 126 bloques para que produzcan 6 bloques cada uno. Al ser un sistema en el que cada bloque se genera cada 0,5 segundos, estos 126 bloques se producen en 63 segundos aproximadamente, lo que implica que la votación se va dando muy rápido.

Para asegurar la estabilidad del sistema, la red exige que los Productores de Bloques se mantengan produciendo de forma legítima y en todo momento. En el supuesto de que un Productor no trabaje correctamente, la red lo excluye para el próximo proceso de producción por el Productor que contiene más votos fuera de la lista de los 21 principales Productores.

Así mismo, para vigilar el trabajo de cada Productor de Bloque, los Bloques en si necesitan la firma de las 2/3+1 del total de los Productores de Bloques que están dentro de la red, este número se representa con un total de 15 Productores de Bloques. Con la aprobación de 15 Productores, un Bloque se considera irreversible y la operación es completamente valida. El sistema de EOS permite que todo el proceso de verificación y aprobación se realice en un plazo de 1 segundo.

Bifurcaciones en una red DPoS

El tema de las bifurcaciones de una cadena de bloques es uno de los más importantes dentro de la tecnología Blockchain. En el caso de las redes que utilizan algoritmos PoW, se entiende que la cadena legitima de operaciones es la más larga en cuanto a bloques producidos, no obstante, esta solución puede ser problemática para el caso de que un solo minero ostente el 51% del poder de cómputo de toda la red.

Un minero que retiene el 51% del poder podrá crear una cadena de bloques más que las que crean el resto de los mineros que poseen en conjunto el 49% del poder de cómputo restante. Esta situación es la que se conoce como un “Ataque del 51%” y ella puede generar que el minero con el 51% haga operaciones de doble gasto dentro de la red atacada.

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En el caso de las redes que operan con DPoS, también se determina que, en caso de una bifurcación, la cadena de bloque que resulte más larga será tomada como la legitima, sin embargo, dentro de estas redes no es posible ver ataques del 51% y ello es debido al diseño que tiene la red.

En primer lugar, un solo productor no puede producir bloques fuera del momento especifico que le ordena la red. Cada Productor tiene que operar el bloque en el momento y en la altura de la cadena que el sistema ya ha determinado. Esto implica que un solo productor, por más poder de computo o monedas que posea, no puede crear la cadena más larga dentro de la red.

En segundo lugar, la red puede soportar que hasta 6 Productores de Bloques actúen de forma honesta por medio de la creación de una cadena de bloques paralela y ello debido a que con 15 Productores de Bloques la red puede crear todavía una cadena de bloques más larga y confirmar las operaciones dentro de ella.

Por último, en el caso de que algún Productor de Bloques tenga una conducta deshonesta o no cumpla con las funciones que se le estipulan dentro de la red, será retirado de su posición por el constante sistema de votación que mantienen los poseedores de tokens dentro del sistema. Así mismo, estas acciones generan una mala reputación para el Productor y ello puede generar que no sea elegido nuevamente en el futuro.

Ventajas de los sistemas DPoS

Menos consumo energético

Una de las preocupaciones del constante crecimiento del poder de cómputo de las redes que utilizan PoW es el excesivo consumo energético que conlleva mantenerlas. A pesar de que todavía las redes no han llegado a ser mundialmente adoptadas, ya representan un consumo bastante alto en comparación con el gasto energético mundial. Además, una gran parte de ese consumo en muchas ocasiones se desperdicia en la creación de Bloques Huérfanos que no tienen ningún valor dentro de las redes PoW.

Muchos han propuesto que se utilicen energías renovables para el sostenimiento de las actividades de minería que soportan las redes PoW, sin embargo, el futuro no se presenta positivo si consideramos que seguirán creciendo en tamaño y consumo.

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Del lado de las redes DPoS no vamos a ver un consumo excesivo de energía y ello gracias a que la demanda del poder de cómputo es mucho menor en comparación con las redes PoW. Así mismo, no se desperdicia el trabajo de ningún Productor de Bloques puesto que cada uno de ellos actúa en el momento que la red determina, sin competir y sin producir Bloques Huérfanos.

Más descentralizadas y democráticas

Cuando las redes PoW empiezan son bastante descentralizadas gracias a que la baja dificultad en sus redes permite que cualquiera pueda participar dentro de ellas, sin embargo, en la medida que se desarrollan equipos con más poder de cómputo y la dificultad de la red empieza a aumentar, solo unos pocos pueden participar como mineros dentro del sistema.

Así mismo, la congregación de mineros bajo las Piscinas de Minería y la conformación de grandes granjas de minería en localidades en donde la energía eléctrica es económica ha generado que la producción de bloques dentro de las redes PoW se aglutine en muy pocas manos.´

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A pesar de que en la red DPoS de EOS el poder estaría distribuido entre 21 Productores, el sistema de votación garantiza que estos 21 Productores estén distribuidos entre distintas regiones y grupos de poder dentro del ecosistema. De hecho, si evaluamos la lista de Productores de EOS, nos vamos a encontrar con Productores de comunidades de China, Estados Unidos, Canadá, Brasil, Argentina, Suecia y Venezuela.

Además, el propio sistema de votación es en sí mismo hace a este tipo de redes mucho más democráticas y participativas que el resto. Cualquier poseedor de tokens puede expresar su voluntad y determinar así cual debe ser el camino a seguir dentro de la red.

Transacciones más rápidas

El propio sistema de producción de bloques con Productores actuando en los momentos determinados permite que se puedan agregar bloques a una velocidad mucho más acelerada que las que se puede observar dentro de las redes PoW. La diferencia entre los Productores de DPoS y los Mineros de PoW es que los primeros no utilizan sus recursos para “competir” entre ellos, sino que cada uno trabaja en el momento determinado y aporta su poder para confirmar las transacciones que se le presentan dentro de la red.

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Según lo que se especifica dentro del White Paper de EOS, una transacción es confirmada dentro de la red en 1 segundo, un tiempo muy diferente a los 10 minutos que se necesita para tan solo verificar un solo bloque de transacciones dentro de la red de Bitcoin.

Menos problemas de escalabilidad

Son muchos los que quieren que las criptomonedas con redes Blockchain que operan con algoritmos PoW tengan una adopción mundial, sin embargo, algunos creen que sus redes no soportarán el nivel de transacciones esperado para tal adopción. Nada más considerar el consecuente aumento del poder de cómputo para poder soportar una red con semejante acogimiento es un dilema para muchos de los equipos de desarrollo de estas monedas y ello sin considerar el conflicto que se generaría por temas como tamaños de los bloques, velocidad de confirmación de los bloques, tarifas a pagar por transacción, etc.

Redes que operen con DPoS no tienen que enfrentar los mismos problemas puesto que los Productores de Bloques pueden ajustarse en todos sus elementos para soportar un mayor número de transacciones sin tener que demandar un alto poder de cómputo como sucede con las redes PoW.

Criticas y problemas de los sistemas DPoS

Más allá de las ventajas y bondades presentadas, no todo es positivo dentro de las redes que operan con algoritmos DPoS. Inclusive personalidades como Vitalik Buterin, el creador de Ethereum, han opinado que ninguna red Blockchain dentro del mercado debería operar con algoritmos de DPoS.

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Según explica Vitalik, estos sistemas tienden a convertirse en una plutocracia en donde se aplican los peores errores que hemos visto en los sistemas políticos tradicionales; Sobornos, amenazas y conglomeración de poder en pequeños grupos tienden a surgir en la medida que la Producción de Bloques se va haciendo más rentable. Vitalik inclusive llega a plantear que dentro de la red de EOS se podría estar librando otra guerra comercial geopolítica como la sostenida entre Estados Unidos y China.

Estos problemas no solo se plantearon en la teoría, sino que en la práctica también se llegaron a presentar. En octubre del 2018, tan solo unos meses después de que la red de EOS entrara en funcionamiento, se filtró que el exchange Huobi, que también es uno de los Productores de Bloques de EOS, estaba incurriendo en prácticas de “Voto mutuo” con otros Productores ubicados en China. Estas prácticas implican que los Productores se votan entre sí para asegurarse en el poder. A pesar de las acusaciones presentadas y el escándalo que se produjo, Huobi sigue como Productor de Bloques dentro de la red y, de hecho, es uno de los más votados.

A finales del año 2018 se pudo conocer también que la empresa china llamada “Starteos” estaba ofreciendo recompensas monetarias a los votantes para que pudieran elegirla como Productor de Bloques. Luego del descubrimiento, la empresa quedó eliminada de toda consideración, aunque, games.eos, una empresa que se presume es su subsidiaria, sigue en funcionamiento y está en el puesto 34 de la lista de Productores de Bloques.

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Esta situación ha generado mucha polémica dentro de la comunidad de EOS y muchos usuarios llegaron a plantear la necesidad de una reforma dentro del sistema antes de que la producción de bloques se concentrara en pocas manos. Más allá de los comentarios, no se han aplicado cambios dentro de la red.