Qué es Proof of Work en la blockchain
Proof of Work — (prueba de trabajo) es un mecanismo de consenso descentralizado utilizado por varias blockchains para minar criptomonedas. Se basa en el esfuerzo que deben realizar los participantes de la red para resolver un problema matemático y validar así las transacciones producidas, generando al mismo tiempo nuevas monedas.
Como método de procesamiento de transacciones entre iguales, Proof-of-Work garantiza la igualdad de derechos de todos los participantes en la red, la distribución descentralizada de los datos entre ellos y la máxima protección contra el fraude y los ataques de piratas informáticos. Proof-of-Work también elimina la necesidad de que los participantes recurran a terceros para realizar y confirmar las transacciones.
Historia del método Proof of Work
Aunque Proof-of-Work está firmemente asociado a Bitcoin y se popularizó en 2008, cuando alguien bajo el seudónimo de Satoshi Nakamoto publicó por primera vez el libro blanco de bitcoin, el algoritmo PoW es mucho más antiguo. En el mundo del desarrollo informático, el concepto existe desde principios de los años 90, y se utilizó por primera vez en 1999, cuando los programadores Marcus Jacobsson y Ari Ewels lo emplearon en una serie de trabajos de investigación.
Unos años más tarde, en 2004, Hal Finney adaptó el concepto PoW al ámbito de la seguridad de las inversiones digitales, respaldándolo con el algoritmo hash SHA-256. Sin embargo, la aparición de Bitcoin, que tomó prestado el mecanismo principalmente como herramienta de seguridad (cuantos más bloques añaden los mineros a la blockchain, más estable es), convirtió rápidamente a PoW en el algoritmo dominante del mercado. Por cierto, fue Hal Finney el primer receptor de una transacción bitcoin, por lo que se podría decir que la primera implementación práctica de PoW se realizó bajo su supervisión.
¿Cómo funciona el método Proof of Work?
En la práctica, lo que significa Proof-of-Work es que los mineros demuestran a la red blockchain que han realizado el trabajo necesario para crear el bloque de transacción y añadirlo al registro. Desde el punto de vista de los mineros, utilizan la potencia de procesamiento de sus equipos para convertir la energía en búsqueda de bloques y resolución de problemas matemáticos, siendo así una especie de «motor» para toda la red y las transacciones que tienen lugar en ella. A cambio, los mineros son recompensados con nuevas monedas, ganando así criptomoneda y aumentando sus ingresos.
La minería PoW es esencialmente una competición en la que los mineros intentan ser los primeros en resolver un enigma criptográfico que les permitirá añadir un nuevo bloque a la blockchain, realizar una operación y ser recompensados por ello. El primer minero en hacerlo se convierte en una especie de «ganador» de la carrera matemática, pero recibe la recompensa sólo después de que el protocolo PoW verifique que sus cálculos son correctos y válidos.
La minería es una colosal operación de cálculo numérico que utiliza ordenadores y nodos conectados en red. Antes de que un minero pueda encontrar el hash correcto y resolver el enigma, el ordenador tiene que realizar miles de códigos de prueba y error. Por lo tanto, cuanto más potente sea el ordenador utilizado para ello y más tarjetas de vídeo de alto rendimiento se utilicen, más hashes se podrán encontrar y más criptomoneda ganará el minero.
Proof-of-Work es un poco como una lotería, en el sentido de que los mineros crean bloques candidatos a medida que prueban y esperan a que uno de ellos cumpla las condiciones de la red y pase a la siguiente fase. También se compara a menudo con la extracción de diamantes en una mina de carbón: necesitas un pico superinnovador para conseguir todas las gemas que puedas, pero aun así te llevarás un montón de piedras inútiles antes de excavar en busca de algo que realmente valga la pena.
El sistema PoW también tiene una forma de hacer que los algoritmos trabajen más duro o más fácil. Por ejemplo, si se están creando bloques de forma demasiado activa y la red está a punto de sobrecargarse, los algoritmos y las condiciones de minería se hacen más complicados para quitar más tiempo a los mineros. Del mismo modo, también puede funcionar a la inversa.
Proof of Work: ventajas e inconvenientes
Entre las ventajas indiscutibles del mecanismo de Proof of work figuran:
- El más alto nivel de seguridad. Mediante la creación periódica de nuevos bloques y la evolución de la red, ni los DDoS ni los ataques de piratas informáticos más graves son capaces de socavar el sistema blockchain y manipular los datos. Esta es en gran medida la razón por la que Bitcoin ha existido de forma segura durante más de una década.
- Grandes beneficios. Utilizando equipos potentes o formando parte de pools (comunidades), los mineros pueden proveerse de un ingreso estable y pasivo de criptomonedas.
- Descentralización. El mecanismo PoW hace imposible que uno o más jugadores dominen: su influencia y sus derechos son siempre los mismos.
Sin embargo, detrás de estas ventajas hay desventajas, que amenazan la existencia de Proof-of-Work hoy en día:
- Elevado consumo de energía. La Universidad de Cambridge calcula que los mineros consumen anualmente tanta electricidad como toda Argentina.
- Daños medioambientales y condena internacional. Como consecuencia del punto anterior, la minería viene causando daños irreparables al medio ambiente, por lo que es activamente criticada por países de Europa e incluso prohibida en algunos de ellos (por ejemplo, proof of work ban en China).
- Hardware caro. Para entrar en la minería en serio y realmente obtener unos ingresos estables necesitarás un gran presupuesto para comprar ASIC o al menos su contraparte basada en la nube.
- Altas comisiones y baja tasa de transacción. No todas las blockchains PoW tienen esta desventaja, pero muchas sí, lo que se explica de forma sencilla: cuanto mayor sea el número de mineros implicados en la minería de bloques, mayor será la competencia y peores las condiciones.
Proof of Work vs Proof of Stake
Proof-of-Work se considera el mecanismo de consenso más antiguo y probado en la industria de las criptomonedas, ya que su primera alternativa, Proof-of-Stake (también llamada minting o staking), no apareció hasta 2012, al mismo tiempo que el lanzamiento de Peercoin. Los usuarios de PoS se denominan validadores y son recompensados no por el trabajo realizado, sino por la cantidad inicial de monedas depositadas y congeladas en la red.
La principal diferencia entre Proof of Work y Proof of stake es que PoS no requiere hardware potente ni consumo de energía, es fácilmente escalable y procesa las transacciones no sólo más rápido, sino también más barato. Esto hace que PoS parezca mucho más atractivo que PoW en la realidad actual, porque además de eso es respetuoso con el medio ambiente y fácil de usar, lo que significa que está disponible para una amplia gama de usuarios y puede ayudar a la criptoindustria a construir finalmente un puente hacia la economía tradicional.
Proof-of-Stake no tiene desventajas serias en sí, excepto que Proof-of-Work se considera más seguro. Sin embargo, esto se soluciona fácilmente con algoritmos de cifrado adicionales y el uso de monederos fríos.
Alternativas al método Proof of Work
Además del mecanismo Proof-of-Work que ya hemos descrito, existen otros mecanismos alternativos, en concreto:
- Proof of Authority (Prueba de autoridad). Para convertirse en validador, un usuario debe ganarse primero una reputación positiva, lo que no es fácil. Sin embargo, les motiva a conservar su «puesto» y participar activamente en el proceso de transacción, ya que el incumplimiento de las condiciones de la red supondrá la pérdida de todos los puntos de reputación acumulados.
- Proof of Weight (Prueba de peso). Este tipo de consenso tiene varias ramificaciones en la práctica, pero generalmente todas ellas tienen en cuenta la cantidad de datos almacenados por el usuario, es decir, la cantidad de criptomoneda almacenada en la red. En consecuencia, cuanto más sólidos sean los ahorros en la red de un usuario, más rápido crecerá su cuenta. Este mecanismo es muy flexible y personalizable y, por tanto, se adapta bien, pero no ofrece formas fiables de incentivar a los participantes.
- Delegated Proof of Stake (Prueba de participación delegada – DPoS). La definición de este mecanismo es que los usuarios no votan por la validez de un bloque, sino por candidatos que verificarán esta validez en su nombre. Es como una especie de elección presidencial: en EOS, por ejemplo, puede haber hasta 21 «delegados elegidos por la red», elegidos entre miles de voluntarios, que rotan periódicamente. En caso de que el delegado elegido no verifique el bloque y la validez de la transacción, es sustituido inmediatamente por otro. La principal característica de la confirmación delegada es que se basa en la cooperación y no en la competencia como PoW, lo que ahorra muchos recursos a los participantes y mejora la eficiencia energética de las apuestas.
Las mejores monedas para minar basadas en Proof of Work
Dado que Proof of Work es el primer tipo de consenso y puede decirse que es el padre indirecto de Bitcoin, es el mecanismo que la mayoría de las criptomonedas utilizan hasta el día de hoy. Se considera que las más conocidas y fiables son:
- Bitcoin. El ejemplo más llamativo de PoW, ¡que sería un sacrilegio no incluir en el top! Lanzado en 2009, todavía se considera líder del mercado y mantiene un precio relativamente alto en comparación con sus competidores.
- Litecoin. Una de las primeras altcoins, creada en 2011, basada en el código de Bitcoin. Tiene una gran velocidad de transacción y también destaca por su gran estabilidad.
- Dogecoin. Una criptomoneda «meme» que sólo apareció en 2013 como una broma, pero terminó con una posición bastante fuerte en el mercado de las criptomonedas, aunque no muy destacada en términos de rendimiento.
La criptomoneda Ethereum, competidora directa de Bitcoin con una capitalización de mercado muy decente, un tipo de cambio elevado, su propia blockchain y todo un ecosistema de proyectos, también podría incluirse en esta lista. Hoy, sin embargo, una versión actualizada de Ethereum 2.0 basada en Proof-of-Stake ha llegado a estar en primer plano, por lo que la presencia de esta altcoin entre las mejores monedas proof of work para minar es algo controvertida.