Función de un validador en blockchain
Los validadores son responsables de añadir nuevos bloques y verificar las transacciones en los bloques propuestos, desempeñando así un papel vital en el funcionamiento de la blockchain.
Un validador es crucial para verificar las transacciones en los mecanismos de consenso de las blockchains, como la proof-of-stake (PoS) y proof-of-authority (PoA). Éstas comprueban si las nuevas transacciones se ajustan a las normas de la red y se aseguran de que el remitente dispone de fondos suficientes para completar la transacción.
Los validadores también son responsables de garantizar la seguridad de la blockchain supervisando la red para detectar actividades nefastas, como el doble gasto. El término "doble gasto" se refiere a gastar dos veces las mismas unidades monetarias. Las blockchains lo evitan conectando el registro distribuido abierto con algoritmos criptográficos.
Los validadores cobran en la criptomoneda nativa de las blockchains subyacentes. Por ejemplo, los validadores de la blockchain Solana cobran en SOL (SOL).
Cómo funcionan los validadores proof-of-stake (PoS)
Los validadores PoS comprueban si las transacciones del bloque propuesto son válidas, añaden el bloque a la blockchain y mantienen un historial del registro distribuido. Por su contribución, obtienen recompensas en criptomoneda nativa.
En las blockchains PoS, los validadores desempeñan tres funciones principales: cliente validador, operador de nodo y cantidad en staking. Un cliente validador es una aplicación de software que posee y utiliza claves privadas para verificar el estado de la blockchain. Un operador de nodo es una persona o entidad que ejecuta y gestiona el software y el hardware del cliente validador. La cantidad en staking se refiere a la criptomoneda depositada como garantía por una persona o entidad para convertirse en validador.
Un único validador del grupo de validadores se elige aleatoriamente para proponer un bloque. El proponente prepara el bloque y difunde la propuesta a toda la red. La comunidad de validadores aprueba las transacciones propuestas en el bloque. Es importante señalar que sólo las transacciones verificadas alcanzan la finalidad.
En la blockchain de Ethereum, el número total de validadores se segrega en varios subconjuntos para procesar varios bloques simultáneamente y acelerar así la velocidad de validación de las transacciones. La función de los validadores de ponerse de acuerdo sobre el estado de la blockchain se denomina consenso.
También existen blockchains de proof-of-stake delegada (DPoS), en las que los usuarios de la red votan para elegir a los delegados que validarán el siguiente bloque. En comparación con la PoS, la DPoS aporta una gobernanza más ágil y un consenso más rápido, ya que el número de validadores se reduce sin comprometer la descentralización. Los delegados distribuyen las recompensas obtenidas entre los usuarios que los han elegido.
Funcionamiento de los validadores de proof-of-authority (PoA)
En las blockchains PoA, un grupo de validadores elegidos en función de su identidad aprueba las transacciones y produce el nuevo bloque.
Un mecanismo de consenso PoA consiste en un pequeño grupo de validadores preseleccionados a los que se confía la generación de nuevos bloques y el mantenimiento de la veracidad de la red. Funciona bien en blockchains privadas o empresariales en las que se elige como validadores a personas o entidades de confianza y la descentralización tiene poca prioridad.
Para entrar en una red PoA como validador, normalmente hay que tener una identificación formal en la blockchain, una asociación con la organización anfitriona y no tener antecedentes penales. Tras la inducción, se les confía la validación de las transacciones y la adición de bloques a la blockchain.
En las redes PoS, los validadores ejecutan software especializado para gestionar las transacciones y forjar bloques. Los validadores son seleccionados, a menudo en función de lo que tienen en staking, para proponer bloques. En algunos sistemas, se elige un validador como "nodo líder" para cada bloque y se le encarga proponerlo a la red.
Este líder es verificado por otros validadores mediante consenso, asegurando la validez del bloque antes de añadirlo a la blockchain. Los criterios y el proceso de selección de este nodo líder pueden variar significativamente entre las distintas implementaciones de PoS.
Si un nodo validador aprueba una transacción maliciosa o fraudulenta, puede ser penalizado con la expulsión de la lista de nodos validadores durante un tiempo determinado o con el bloqueo completo.
¿Cuál es la diferencia entre mineros y validadores?
En las blockchains PoW como Bitcoin, los mineros validan y añaden transacciones a la cadena de bloques mediante la minería, a la vez que otros nodos actúan como validadores verificando transacciones y bloques sin contribuir al proceso de minería, mientras que los validadores en los sistemas basados en staking aprueban transacciones y crean bloques en función de su stake sin un cómputo intensivo.
Tanto los mineros como los validadores garantizan la exactitud de las transacciones y añaden bloques a la blockchain. Sin embargo, sus responsabilidades y formas de funcionamiento difieren según el tipo de cadena de bloques en el que trabajen.
En los sistemas PoW, los mineros resuelven complejos rompecabezas para añadir bloques a la blockchain. En el proceso, validan las transacciones incluyéndolas en los bloques que minan. Resolver estos rompecabezas requiere una inmensa potencia computacional mientras compiten con otros mineros. El minero que resuelve primero el problema añade su bloque a la blockchain y es recompensado con criptomoneda nativa o comisiones por transacción.
Los validadores se encargan de validar las transacciones en las blockchains PoS y PoA. En blockchains PoS como Ethereum, se seleccionan en función del número de monedas que han colocado en staking como garantía. En cambio, en las blockchains PoA, se eligen en función de su reputación e identidad. El sistema recompensa a los validadores por certificar transacciones y un comportamiento honesto.
¿Cuál es el proceso de ejecución de un nodo validador?
Comenzar a operar como nodo validador es un proceso de seis puntos. Incluye seleccionar una blockchain, configurar el hardware, instalar el software, unirse como validador, supervisar el nodo y gestionar las recompensas.
El funcionamiento eficaz de un nodo validador requiere una serie de pasos:
Seleccionar una blockchain
El primer paso es seleccionar una blockchain, preferiblemente una con un gran volumen de transacciones y necesidad de validadores.
Configurar el hardware
Para ejecutar el nodo, los validadores necesitarán un ordenador con RAM, almacenamiento y capacidad de procesamiento adecuados. Cada blockchain tiene sus propias especificaciones en cuanto a requisitos de hardware.
Instalar el software
El validador debe instalar y configurar el programa de software de la blockchain que haya elegido. Cada cadena de bloques utiliza un software de validación diferente. Mantén el software actualizado y utiliza contraseñas seguras para proteger los nodos validadores de intentos de hackeo.
Unirse como validador
Las blockchains PoS piden colocar en staking la cantidad de criptomoneda requerida y unirse a la red como validador. Por otro lado, en las blockchains PoA, se necesita una prueba de identidad para unirse. Algunas blockchains requieren que los validadores se unan a un grupo.
Supervisar el nodo
Los validadores deben supervisar constantemente su nodo para garantizar su buen funcionamiento y solucionar cualquier problema que pueda surgir.
Gestionar las recompensas
Las blockchains pagan a los validadores en forma de criptomoneda. Los validadores deben conocer bien la estructura de las recompensas y el proceso para reclamarlas.
Nuevas tendencias e innovaciones en el campo de la validación de blockchains
La necesidad de soluciones más seguras, escalables y prácticas está impulsando notables desarrollos y avances en la validación de blockchain.
Una tendencia es el desarrollo de métodos de consenso más allá de los modelos convencionales de PoW y PoS. Protocolos como proof-of-burn (PoB), PoA y proof-of-space (PoSpace) ofrecen métodos de validación distintivos centrados en la participación del usuario, la seguridad y la eficiencia energética.
Otra innovación es el uso de pruebas de conocimiento cero, que mejoran la seguridad y la privacidad al permitir a los validadores confirmar transacciones sin revelar los datos subyacentes. Además, se están desarrollando soluciones de interoperabilidad para facilitar la comunicación y la transferencia de valor entre plataformas blockchain diferentes, con el fin de promover un ecosistema de cadenas de bloques más integrado y eficaz.
Estos avances han dado paso a una nueva era de la tecnología blockchain, haciendo que las cadenas de bloques sean más aplicables, accesibles y sostenibles en muchos sectores.