La historia y la evolución de la prueba de apuesta (PoS)

Las opiniones expresadas aquí son propias del autor y no representan necesariamente las opiniones de Cointelgraph.com.

Proof of Stake (PoS) fue presentado por primera vez en un documento por Sunny King y Scott Nadal en 2012 y tenía la intención de resolver el problema del alto consumo de energía de la minería de Bitcoin. En ese momento, costaba un promedio de $ 150,000 por día para mantener la red Bitcoin. Hoy, esta cifra es de $ 6.7 millones (si asumimos un costo de $ 0.12 / vatio y lo multiplicamos con el estimado de 56,209,833 KWh de electricidad que consumió la red de Bitcoin el 13 de octubre de 2017).

En lugar de confiar en el trabajo dependiente de la energía de los mineros para agregar bloques, Sunny y Scott sugirieron un método alternativo llamado "replanteo" en el que un algoritmo determinista elegiría nodos en función del número de monedas que tenía un individuo. En otras palabras, los cocineros tendrían más posibilidades de ser seleccionados para agregar un bloque a la cadena y cosechar la recompensa si "apostaban" más monedas en su billetera. Esperaban que esto evitara el aumento de los costos de energía y la dificultad de la minería. Sin embargo, su nuevo mecanismo de consenso no estaba exento de problemas propios.

Cuatro problemas con PoS

Hay cuatro desafíos principales en el diseño de un sistema de Prueba de Estaca:

  1. Distribución. Dado que las recompensas de bloques van a los apostadores, ¿cómo distribuir las monedas inicialmente?
  2. Monopolización. Aquellos con una cantidad significativa de monedas cosechan la mayoría de todas las monedas futuras.
  3. 51% de ataque. Justo como la Prueba de Trabajo (PoW) tiene que tener cuidado con un ataque del 51% de un minero, también lo hace PoS tener cuidado con un apostador que tiene un 51% de peso de estaca.
  4. Nada en juego (NoS). PoS agrega un bloque cuando un nodo cumple con un conjunto de condiciones que incluye el peso de la estaca. Sin embargo, la moneda se bifurca cuando dos nodos cumplen estas condiciones al mismo tiempo. El tenedor luego se resuelve mediante otros nodos que firman una de las dos transacciones. El problema hipotético de NoS surge cuando el 99% de todos los nodos firman ambas cadenas porque no hay costo (nada en juego) para verificar estas transacciones. Por lo tanto, un apostador del 1% podría potencialmente "gastar dos veces" pagando con monedas en una cadena pero luego verificando la otra.
    A la luz de esto, la evolución de PoS puede ser entendida por cada moneda que intenta resolver estos problemas a su manera. Ahora veremos Peercoin.

Peercoin

PPC

Sunny King creó Peercoin (PPC) en 2013 para convertirse en la primera criptomoneda para implementar la Prueba de Estaca y al mismo tiempo mantener la Prueba de Trabajo (PoW). Se abordó los 4 problemas de PoS de las siguientes maneras:

  1. Distribución. Peercoin usa una distribución decreciente basada en PoW. Al principio, PoW fue fuertemente enfatizado para la fase de distribución inicial de PPC, pero desde entonces ha estado disminuyendo.
  2. Monopolización. La edad de la moneda se implementó para evitar que los cocineros ricos en monedas dominaran las recompensas.
  3. 51% de ataques. La cadena de PPC está completamente asegurada por PoS a pesar de que es un híbrido. Los ataques son altamente improbables porque es increíblemente costoso realizar un ataque. El atacante debe comprar o sobornar efectivamente el 51% de las monedas apostadas para realizar esta acción. Cualquier ataque devaluaría significativamente la moneda y costaría mucho a los atacantes.
  4. Nada en juego. Los desarrolladores de PPC no creen que esto suceda. Sin embargo, Sunny implementó "puntos de control" opcionales al principio en caso de que hubiera un ataque exitoso. Ahora que la red del PPC ha madurado, los puntos de control están en proceso de ser eliminados.

Blackcoin

BLK

Esta próxima fase de la historia de PoS es un poco polémica. El PoS puro sin el uso continuo de PoW primero fue conceptualizado por NXT, pero su primera implementación real ocurrió en Blackcoin (BLK).

Blackcoin fue creado por Pavel Vasin (a.k.a. Rat4) y fue lanzado en febrero de 2014, un mes antes de NXT. Cuando Rat4 decidió crear BLK, se dispuso a eliminar la edad de las monedas y PoW. Él creía que la edad de las monedas aumentaría la probabilidad de un ataque del 51%, ya que las monedas viejas necesitarían menos del 51% de las monedas para hacer un tenedor. También creía que la edad de las monedas desincentivaba a los usuarios de apostar constantemente. Más bien, los incentivos fueron incentivados para permanecer fuera de línea durante 90 días para maximizar sus posibilidades de obtener una participación, lo que hace que la red sea menos segura. La implementación de Rat4 del protocolo PoS v.2 aborda los cuatro problemas de PoS de las siguientes maneras:

  1. Distribución. BLK pasó por una fase temporal de Proof of Work sin pre-mina para garantizar una distribución justa.
  2. Monopolización. Esto fue abordado a través de un período de distribución justo.
  3. 51% de ataques. Es increíblemente caro comprar suficientes monedas para realizar este ataque. Además, la moneda perdería un valor significativo.
  4. Nada en juego. BLK dev también cree que esto no fue una amenaza. Sin embargo, BLK incluyó puntos de control para proteger contra horquillas duras. Los puntos de control se eliminarán en PoS 3.

Ether

ETH

Desde Blackcoin, ha habido varias iteraciones del protocolo PoS, Bitshares fue el primero en implementar la prueba de apuesta delegada. Pero la última versión de PoS es un intento de PoS de Ethereum (ETH).  

La motivación para cambiar ETH es principalmente el deseo de avanzar hacia un sistema más ecológico y descentralizado. Si la máquina virtual Ethereum realmente se adopte en todo el mundo, el actual costo de electricidad de $ 6.7 millones de Bitcoin se sobrepasaría rápidamente.

El sistema PoS de Ethereum implementará un PoS estilo Tolerancia a fallas bizantinas (BFT). Los validadores recibirán premios de bloques asignados aleatoriamente, sin embargo, el consenso se forma mediante un proceso de múltiples turnos en el que cada validador vota por una cadena. Ethereum NO está utilizando Proof of Stake en este momento y ha habido algunas dudas sobre si realmente se implementará o no. Dicho esto, así es como Ethereum espera resolver las cuatro cuestiones relacionadas con PoS:

  1. Distribución. ETH ya se ha distribuido con aproximadamente el 70% vendido en su ICO en 2014, lo que representa el 70% del total de Ether en circulación. Once millones se entregaron a la Fundación Ethereum y continúa su distribución a través de PoW.
  2. Monopolización. ETH ya se ha distribuido. Otra forma en que ETH espera resolver este problema es mediante el bloqueo de monedas en un contrato inteligente para apostar. Por lo tanto, el replante viene a costa de la liquidez.
  3. 51% de ataques. Como se mencionó anteriormente, es increíblemente costoso comprar o sobornar nodos para participar en un ataque del 51%. Si ocurriera un ataque, Michael Gubik propone utilizar foros sociales / comerciales / de intercambio para seleccionar una de las cadenas bifurcadas en su Proof of Stake FAQ en el github de Ethereum.
  4. Nada en juego. Los validadores serán desincentivados de firmar blockchains huérfanos ya que serán castigados.

Conclusión

Ha habido muchas iteraciones completamente funcionales y seguras de PoS sobre la historia de la criptomoneda desde el PoS-PoW híbrido al PoS puro al PoS delegado. El PoS estilo BFT es el último intento para abordar los cuatro problemas principales que rodean al protocolo inicialmente propuesto por Sunny y Mark. Cada moneda refleja un enfoque diferente y cada una tiene sus propias fortalezas y debilidades. Sin embargo, el cambio a PoS refleja un movimiento filosófico más grande en el mundo de la criptomoneda hacia un sistema más ecológico y descentralizado.

* Es importante tener en cuenta que PoW tiene sus propias preocupaciones de seguridad, el tema está más allá del alcance de este artículo. Además, un agradecimiento especial a la Nagalim de PPC y mindphuck de a BLK por su visión. También gracias a Michael Gubik por su redacción sobre​ Github.

** El artículo está escrito por ecurrency holder, un Cryptoeducator y Community Organizer para las masas.