Un algoritmo de prueba de participación, también conocido por las siglas PoS, es un protocolo de consenso para redes distribuidas que asegura una red de una criptomoneda mediante pruebas de posesión de dichas monedas para validar información en la red.
Un Sistema de prueba de trabajo o Sistema PoW, es un sistema que, para evitar comportamientos indeseados, requiere que el cliente del servicio realice algún tipo de trabajo que tenga cierto coste y que es verificado fácilmente en la parte del servidor. Normalmente el trabajo consiste en realizar un cómputo en el ordenador del cliente.
¿Por qué se usa el consenso?
En primer lugar, explicaré por qué es necesario el consenso. En las redes distribuidas no debería haber ninguna autoridad central. Consenso significa que la mayoría de los participantes están de acuerdo en una determinada versión de la verdad, en un momento dado. Existen muchas autoridades independientes, y así se distribuye el poder de decisión.
Persistencia y seguridad
La persistencia es la habilidad de agregar nuevos bloques de manera continua. La seguridad significa que sólo se añadirán los bloques válidos. Ambas cualidades se complementan mutuamente.
La persistencia de Bitcoin es alta ya que en el paso 1 hay una competencia entre todos los pools mineros para proponer rápidamente un bloque. Así, si uno falla, otro estará listo. De esta manera se asegura que un nuevo bloque esté eventualmente preparado en un momento dado. Sin embargo, es un proceso muy lento que dura aproximadamente 10 minutos (a veces 2 minutos, a veces 1 hora).
El protocolo de Cardano participa activamente en la elección del nodo con derecho a crear un bloque. Cada nodo puede preguntar si tiene derecho a producir el bloque en un intervalo determinado, y todos los demás nodos pueden verificarlo. El nodo debe insertar una prueba criptográfica en el bloque, y firmarlo. Si el nodo no está disponible por cualquier razón, el intervalo permanece vacío (sin bloques). Sin embargo, esta situación se ve compensada por el hecho de que un intervalo sólo dura 20 segundos. Así que existe una alta probabilidad de que después de los próximos 20 segundos otro nodo disponible produzca un bloque. Podríamos ver grandes retrasos en la producción de bloques sólo en el caso de que no hubieran más nodos disponibles en un momento dado. Eventualmente, algún nodo en ejecución obtiene el derecho y produce un bloque. Puedo concluir que la persistencia también es alta en comparación con Bitcoin, debido a que principalmente el período para la producción de bloques del paso 1 es más corto. Aún así, Bitcoin podría considerarse un poco mejor si no nos preocupamos por otras variables como la irrevocabilidad del bloque, la velocidad de la transacción y las comisiones.
Descentralización
La competencia pública con PoW lleva a tener sólo unas pocas entidades que recolectan el poder de decisión. En PoW, cuanto más poderoso es el participante, el que disponga de una tasa de hash más alta, gana más a menudo. Para los usuarios tiene sentido delegar su tasa de hash a los pools más grandes, ya que tienen una mayor probabilidad de obtener una recompensa.
En el PoS de Cardano, todos los usuarios con ADA pueden participar en un algoritmo de consenso. Es similar a la minería, con la diferencia de que hay menos riesgo. Los usuarios pueden comprar monedas ADA y delegarlas en un stake pool. Cuando la ADA del usuario consigue la creación correcta de un bloque, el pool creará el bloque en nombre del usuario. Los operadores y usuarios del stake pool serán recompensados. De este modo, se incentiva a todos los usuarios para que participen en la descentralización.
Seguridad
Para considerar un protocolo como seguro debe ser cierto que nadie puede cambiar la historia del ledger. El ledger se distribuye en muchos ordenadores de todo el mundo. El atacante no tiene ninguna posibilidad de encontrar todos los equipos e intentar cambiar el ledger de todos los discos duros.
El consumo de electricidad en PoW fue reemplazado por la ciencia y las matemáticas en PoS. Es más complejo y puede haber una mayor probabilidad de que algo salga mal. Aún así, no hay razón para tener miedo y el PoS puede funcionar bien.
Escalabilidad
La escalabilidad es la capacidad de procesar todas las transacciones a medida que nuevos usuarios se suman a la red. Es fácil de escalar cuando la red es utilizada sólo por unas pocas personas. Sin embargo, es cada vez más difícil a medida que un número de usuarios crece gradualmente.
Si consideramos que ambos proyectos tendrán un tamaño similar de bloque, entonces Cardano es más escalable sólo por la razón de que tiene un tiempo de bloque más corto. Son 20 segundos contra 10 minutos. Es una comparación muy aproximada, ya que deberíamos tener que comparar también el tamaño de la transacción y otros parámetros. Se espera que dentro de la era Shelley Cardano maneje 250 transacciones por segundo (TpS).
Además, el PoS permite introducir el sharding, por lo que en el futuro podemos esperar miles de transacciones por segundo. Por ahora, concluyamos que Cardano es más escalable que Bitcoin.
Comisiones por transacción
Las comisiones por transacción están influenciadas por dos aspectos. En primer lugar, por el número de transacciones que la red es capaz de procesar en un momento dado y, en segundo lugar, por el coste necesario para mantener la red en funcionamiento.
En la parte anterior, concluí que PoS es más escalable. Parte del sentido común que si el sistema es más escalable y procesa un mayor número de transacciones, entonces las comisiones podrían ser más bajas para cobrar la misma cantidad de valor.
Sostenibilidad
Este tema no se discute mucho, pero creo que es muy importante. A la gente le gustaría tener un oro digital. Generalmente se cree que es un Bitcoin. Sin embargo, puedo ver algunos obstáculos. El oro es muy estable durante miles de años, pero Bitcoin es un proyecto muy joven y ha cambiado radicalmente en la última década. Al oro no le importa que hayamos inventado la electricidad, internet y las redes distribuidas que están sostenidas por el consumo de la electricidad. Bitcoin y otros proyectos dependen de ello. Así que los protocolos nunca pueden ser tan estables como el oro. El oro no necesita a nadie para sobrevivir. Los protocolos lo hacen. Sin embargo, podemos hacer todo lo posible para garantizar un alto nivel de sostenibilidad.
Recompensas
Cardano recompensa a los participantes de manera proporcional y justa según la tenencia de ADA que tienen los usuarios. No es así en Bitcoin, donde unos pocos participantes importantes obtienen la mayoría de las recompensas, y los pequeños propietarios de un minero ASIC conectado no tienen ninguna posibilidad de crear un bloque. Cardano es más justo que Bitcoin en el mecanismo de recompensa.