Proof of Transfer - Una primera guía

[Traducción del artículo original en inglés publicado en Medium, firmado por Harini Anantha Rajan]

Introducción

La blockchain Stacks hace a Bitcoin programable con el algoritmo de consenso Proof of Transfer. Para entender mejor, puedes recurrir a mi artículo “What is Stacks? — A Beginner’s guide”, en español “Qué es Stacks - Una primera guía”.

Tratemos primero de comprender en qué consiste un algoritmo de consenso.

¿Qué es un algoritmo de consenso?

Las criptomonedas y las blockchains son ambas redes descentralizadas sin ninguna autoridad central. Sus deseadas características únicas son posibles gracias a la descentralización (resistencia a la censura, resistencia a la incautación, reducción al mínimo de la confianza, etc.).

En todo caso, la descentralización tiene un coste: ¿cómo nos aseguramos de que la red de participantes acepta lo que es “verdad” cuando nadie está “a cargo”? Ahí es donde el algoritmo de consenso viene en nuestra ayuda. En caso de ausencia de una autoridad centralizada, la confianza se establece a través de “protocolos de consenso”.

Se puede entender los protocolos de consenso como un conjunto de reglas que incentivan a los actores a crear una registro de la verdad, como en el caso de unos determinados fondos pertenecientes a unas determinadas direcciones, todo un sistema de libro de asientos público, y que permita que cualquiera pueda verificar la verdad.

Tal como vimos en el capítulo anterior, Bitcoin es la blockchain más segura gracias a su algoritmo de consenso Proof of Work (PoW), el cual tiene altos niveles de descentralización y seguridad.

Si Proof of Work hace a Bitcoin más seguro, ¿por qué inventar un nuevo algoritmo de consenso?

Para contestar esto, vamos a averiguar qué es Proof of Work, sus ventajas y sus limitaciones.

¿Qué es Proof of Work (PoW)?

Proof of work es el algoritmo que asegura muchas criptomonedas, incluidas Bitcoin y Ethereum. Funciona de tal modo que los nodos de una red tienen que resolver un problema matemático para construir el nuevo bloque. A partir de ahí, la resolución del problema matemático supone el permiso para tomar el bloque que debería ser el siguiente en añadirse en la tabla. Este proceso de creación de un nuevo bloque toma aproximadamente 10 minutos, y esto se mantiene así para asegurarse el evitar los spammers.

Todo este proceso se llama Minado (Mining en inglés). Y este proceso utiliza mucha energía(electricidad) para resolver problemas matemáticos complejos. Por tanto, se necesita de una computadora especializada para el minado. Aquellos que participan en este proceso reciben el nombre de Mineros.

En resumen, en una cadena basada en PoW, los Mineros consumen electricidad y son pagados en monedas recién acuñadas a cambio de sus servicios.

PoW, por defecto, asegura la confianza en un sistema y asegura toda la red. Por ejemplo: si compiten suficientes nodos para encontrar una determinada solución, entonces para cualquier único mal actor o incluso para un único grupo de malos actores, el poder computacional requerido para sobrellevar y controlar la red resulta inalcanzable.

Pero, la cadena Bitcoin basada en PoW también tiene ciertas limitaciones. La cadena es segura porque tiene un lenguaje de scripting mínimo, con una superficie de ataque mínima, entre otras propiedades. Introducir nuevas características en el core protocol de Bitcoin es difícil y no deseable, pues estas características añaden complejidad.

Stacks elimina los problemas de la blockchain Bitcoin basada en PoW con la ayuda de un nuevo algoritmo de consenso de minado: Proof of Transfer (PoX).

¿Qué es Proof of Transfer?

Proof of Transfer (PoX) es el primer algoritmo de consenso entre dos blockchains. Por participar en el minado de Stacks basado en PoX, los mineros no necesitan ningún hardware especializado. Todo lo que necesitan es Bitcoin. En cierto modo, PoX ayuda a bootstrap las nuevas blockchains con seguridad.

En PoX, la elección del líder se produce en la blockchain de Bitcoin. En lugar de quemar electricidad con Proof of Work, PoX reutiliza bitcoins que ya han sido minados como “prueba de computación”, y los mineros representan su coste de minado en bitcoins directamente.

¿Cómo funciona POX?

En una blockchain Stacks basada POX, hay 2 tipos de participantes en la red:

1. Mineros, que consumen Bitcoin y ganan nuevos Stacks tokens, smart contracts, y tarifas por procesar transacciones.
2. Stackers, que aseguran su apoyo acumulando/Stacking STX tokens y ganan Bitcoins.

Ahora, indaguemos más a fondo.

Minado & Stacking

Los mineros de STX miners pujan por ser los líderes del siguiente bloque por minar. Para este proceso, gastan Bitcoins. El protocolo selecciona el minero ganador (o sea, el líder) utilizando una función random verificable - verifiable random function (VRF). Esto es así para asegurar que las oportunidades sean justas. Una vez elegido, el líder escribe en la blockchain Stacks el nuevo bloque y acuña los premios: Stacks recién acuñados para el bloque, tarifas para los smart contracts, y transacciones.

Los Bitcoins utilizados para la puja por los mineros son enviados a direcciones específicas correspondientes a propietarios de Stacks STX tokens que participan activamente en el consenso. Estas direcciones para premios son de nuevo random y son seleccionadas con la ayuda de VRF. Por lo tanto, los bitcoins consumidos en el proceso van a Propietarios de Stacks como recompensa basada en su retención de Stacks y su participación en el algoritmo de Stacks. A esto se le llama Stacking.

Esto es increíble. Sin embargo, la parte de Stacking se parece al Staking en varios aspectos, ¿no es así? Además, ¿por qué los Stacks son acuñados en una blockchain basada en POW en lugar de serlo en una blockchain basada en Proof of Stake (PoS)?

Para contestar a esto, mejor vamos a entender primero qué es PoS.

Proof of Stake (PoS )

En este minado, la red de participantes va a the ‘stake’ (acumular) unos tokens para probar que están interesados en asegurarlos.

Este sistema tiene las siguientes limitaciones.

• Ausencia de Liquidez inicial: los nodos validadores iniciales se resisten a transferir moneda a otros nodos ya que la oportunidad de minar es directamente proporcional al valor de la moneda acumulada por el nodo.

• Cadena de Segundo Gasto - Second Spend Chain: Existe la posibilidad de que el Segundo Gasto pueda ser registrado como una transacción válida. Un nodo corrupto puede secretamente construir y hacer crecer una cadena alternativa usando ese bloque de Segundo gasto. Una vez ésta crece y se hace mayor que la cadena válida, la red tendrá que aceptarla como ma cadena principal, y por tanto la salud del consenso quedará destruida.

• Riesgo del 51%: si una entidad posee el 51% o más de la moneda, puede corromper la blockchain ganando la mayoría de la red.

• Liquidez Restringida - Restricted Liquidity: mientras la red de mineros crece más, la criptomoneda nativa se vuelve idle y no puede ser cambiada ya que más nodos la retienen.

Por qué PoX no está basada en PoS

PoX es una extensión de POW basada en blockchain para hacerla más programable. Hay una razón por la que Stacks no está basada sobre una blockchain PoS.

En PoS, si un nodo ha sido desconectado por suficiente tiempo o está bootstrapping y se presenta con dos historias de transacciones en conflicto, la red no puede determinar cuál es la “verdadera” cadena sin alguna aportación exterior.

Esto ocurre porque es imposible conocer si el “comité” valida o no que la cadena es en su mayoría honesta [ majority-honest ] y no corrupta post-facto (es decir, controlada por un atacante). Éste no es el caso en la blockchains POW, donde la cadena válida con la mayor acumulación de proof-of-work siempre es le cadena “verdadera”.

Esto quiere decir que PoS sea inseguro o sea una mala idea. pero, PoS tiene indeseadas asunciones de seguridad en comparación con PoW. Para saber más puedes leer este articulo .

Stacking vs. Staking

Además, es importante señalar otro punto aquí: Stacking forma parte del consenso.

La cadena Stacks seguirá progresando aunque nadie participe en el Stacking. Por otra parte, la red de seguridad de PoX es mucho mejor. Por ejemplo, si hay alguna acción maliciosa por parte de un minero, PoX caerá en PoB, de acuerdo con el consenso PoX.

Qué es Proof of Burn (PoB)

Éste es un algoritmo de consenso propuesto antes de PoX por la blockchain Stacks 2.0.

En PoX, los mineros transfieren tokens a los Stackers, mientras que en PoB, antes de Stacks 2.0, esto sería como si los mineros quemasen el BTC y fueran premiados en la nueva criptomoneda.

PoB es destructiva, pues requiere que los mineros destruyan valor para asegurar la blockchain. Así, PoB adolece de un potencial problema de bootstrapping. Esto ocurre porque, antes de que la cadena PoB madure y la nueva criptomoneda gane valor y estabilidad, los mineros pueden querer destruir Bitcoin para participar.

Por qué PoX es la mejor herramienta para un Internet en manos de los usuarios?

Para construir un Internet en manos de los usuarios, la blockchain Stacks basada en PoX es una herramienta poderosa. En este proceso, los participantes de la red son incentívados para tomar los tokens, siempre y cuando el servicio/recurso de red entregado a cambio merezca la pena. Si esto cambia, pueden dejar sus creaciones y conexiones intactas. Además, esto está asegurado por la blockchain basada en Pox.

Este modelo de propiedad digital is lo que arreglará nuestra internet rota y será el standard. En definitiva, premia con poder y valor a las personas responsables de hacerlo como es en primer lugar.

Resumen

Los protocolos de consenso son un conjunto de instrucciones que mantienen a la blockchain segura. Existen diferentes algoritmos de consenso disponibles, y cada uno tiene sus propios pros y contras.

PoX es un novedoso algoritmo de consenso de la blockchain Stacks 2.0 que ayuda a resolver los potenciales problemas de bootstrapping de la blockchain. Además, premia a los participantes en la red, asegurando así su sostenibilidad.

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Call-To-Action

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Referencias

PoX White paper

PoX — A sustainable consensus algorithm

Beginner’s Guide to Proof of Transfer

Hackernoon article on Proof of Transfer

Articulo firmado por Harini Anantha Rajan (para el blog de BlockSurvey).

Traducción de Georgina García-Mauriño (Stacks advocate & Smartists co-founder)