🇪🇸 Seguro, Sostenible y Escalable: Ouroboros

:es: Traducción al español de “Secure, Sustainable, and Scalable: The Ouroboros”

Publicado el 14 de Marzo de 2023 por CryptoCounsel


Ouroboros: el Protocolo de Prueba de Participación que Impulsa la Revolución Sostenible de la Blockchain Cardano.

Introducción

La llegada de bitcoin y su protocolo de prueba de trabajo iniciaron una revolución, permitiendo la creación de redes distribuidas seguras, sin permisos. Sin embargo, la prueba de trabajo tiene desventajas, como la energía requerida, que dificulta la escalabilidad y la sostenibilidad. Ahí es donde entra Ouroboros, el primer protocolo de prueba de participación probadamente seguro que proporciona y mejora las garantías de seguridad de la prueba de trabajo a una fracción del costo energético.

¿Qué es Ouroboros?

Ouroboros es la familia de protocolos de consenso de prueba de participación utilizada por Cardano y representa un avance en la tecnología de blockchain. Como el primer protocolo de prueba de participación probadamente seguro, Ouroboros se basa en investigaciones revisadas por pares. Combina varias tecnologías innovadoras y mecanismos verificados matemáticamente, incluidos principios de psicología del comportamiento y filosofía económica. El resultado es un protocolo que puede garantizar y respaldar la seguridad y sostenibilidad de cualquier blockchain que lo implemente, convirtiéndolo en una elección ideal para crear redes distribuidas y sin permisos capaces de respaldar nuevos mercados. Utilizando Ouroboros, los participantes, o stake pools, son seleccionados para crear nuevos bloques según la participación que controlan en la red, asegurando la estabilidad y seguridad de la cadena de bloques.

Prueba de Participación y Prueba de Trabajo

Existen dos protocolos principales de blockchain: PoS y PoW. PoW es el protocolo de blockchain que utiliza Bitcoin, el cual requiere una enorme cantidad de energía para lograr consenso en cada nuevo bloque. Por otro lado, PoS selecciona participantes para crear nuevos bloques según la participación que controlan en la red, permitiendo que las redes se escalen horizontalmente y aumentando el rendimiento al incorporar nodos adicionales. Esto hace que PoS sea más eficiente en energía y escalable que PoW.

Atributos de Ouroboros

Seguridad mediante la Selección Aleatoria de Líderes: Ouroboros presume de una seguridad matemáticamente verificable contra atacantes, con un protocolo seguro garantizado siempre y cuando el 51% de la participación esté en manos de participantes honestos. Esto se logra mediante la selección aleatoria de líderes, asegurando una distribución justa del control de la red. Además, Ouroboros continúa evolucionando a través de nuevas iteraciones y un riguroso análisis de seguridad, superando a otros protocolos de prueba de participación que se basan en una garantía del 33%.

Incentivos para los Participantes en la Red: Para garantizar la sostenibilidad de las redes blockchain que utilizan Ouroboros, el protocolo cuenta con un mecanismo de incentivos sólido que recompensa a los participantes de la red por su contribución. Al operar un stake pool o delegar una participación en ada a un stake pool, los participantes pueden ganar recompensas en forma de ada, promoviendo la participación activa en la red.

Stake Pools y Mecanismo de Delegación: Ouroboros distribuye el control de la red entre stake pools y operadores de nodos con la infraestructura necesaria para garantizar una conexión constante y confiable a la red. A cada slot se le asigna un stake pool, y se recompensa al líder por agregar un bloque a la cadena. Al delegar su participación a un stake pool específico, los titulares de ada aumentan las posibilidades de que el pool sea seleccionado como líder de slot y comparten las recompensas del stake pool. A diferencia de Ethereum, los usuarios pueden delegar desde tan solo 1 ADA, promoviendo una red descentralizada e inclusiva.

Eficiencia Energética para la Escalabilidad Sostenible: Ouroboros aborda los desafíos de eficiencia energética que enfrentan las blockchains existentes al ofrecer hasta cuatro millones de veces la eficiencia energética de bitcoin. Esto permite que Cardano sea seguro, sostenible y ético, asegurando la longevidad de la red.

¿Cuál es el mecanismo detrás de Ouroboros?

Ouroboros procesa bloques de transacciones dividiendo cadenas en épocas, que a su vez se dividen en espacios de tiempo. Cada espacio tiene un líder designado responsable de agregar un bloque a la cadena y pasarlo al siguiente líder. La selección de estos nodos es proporcional al número de tokens que han contribuido mediante la delegación de participación.

Cada líder debe considerar los últimos bloques como transitorios para evitar actividades maliciosas en la cadena de bloques. El bloque se convierte en una parte final de la cadena solo después de que se hayan acumulado ciertos bloques transitorios por encima de él. Este concepto, llamado “retraso de liquidación”, garantiza la transmisión segura de la cadena entre los participantes.

Ouroboros no es solo una innovación tecnológica, sino también una filosofía que explora el equilibrio ideal entre los intereses individuales y colectivos a través de la teoría de juegos. El mecanismo incentiva la participación directa en el ecosistema con recompensas y desalienta a actores deshonestos con penalizaciones.

Implementaciones de Ouroboros

Varias implementaciones de Ouroboros se construyen sobre este concepto central y proporcionan características y beneficios adicionales.

Implementación Clásica

La implementación Clásica de Ouroboros fue la primera iteración del protocolo y buscó tres objetivos esenciales:

Crear un protocolo eficiente en energía que pueda competir con PoW.

Introducir un marco matemático para analizar PoS.

Implementar un mecanismo novedoso para recompensar a los participantes en un mecanismo PoS.

La aleatoriedad de la selección de líderes en Ouroboros Clásico agrega una capa adicional de seguridad, evitando la formación de patrones para la selección de líderes y haciendo que la red sea más resistente a los ataques.

Implementación de Tolerancia a Fallas Bizantinas (BFT)

Ouroboros BFT fue la segunda implementación del protocolo, utilizada durante la actualización Byron para prepararse para el lanzamiento de Shelley, orientada hacia la descentralización. BFT permitió la comunicación sincrónica entre servidores federados que componen la cadena de bloques, proporcionando un consenso de cadena más preciso y determinista.

Implementación Ouroboros Praos

Ouroboros Praos es un protocolo de cadena de bloques de prueba de participación que garantiza seguridad contra la corrupción totalmente adaptativa en un entorno semi-sincrónico. Esto significa que un adversario puede corromper a cualquier participante en una población de partes interesadas en evolución dinámica en cualquier momento, siempre y cuando la distribución de las partes interesadas mantenga una mayoría honesta. Además, el protocolo puede tolerar un retraso de entrega de mensajes controlado adversarialmente que es desconocido para los participantes del protocolo.

Ouroboros Praos utiliza una forma adecuada de firmas digitales seguras hacia adelante y una nueva función aleatoria verificable que mantiene la imprevisibilidad bajo la generación maliciosa de claves para lograr estas garantías. La prueba de seguridad del protocolo desarrolla un marco combinatorio general para analizar blockchains semi-sincrónicas. El protocolo se ha demostrado seguro bajo suposiciones criptográficas estándar en el modelo de oráculo aleatorio.

Implementación Ouroboros Génesis

Ouroboros Génesis es la cuarta iteración de Ouroboros, y mejorará aún más a Ouroboros Praos al agregar una nueva regla de selección de cadena que permite a las partes arrancar desde un bloque génesis sin la necesidad de puntos de control confiables o suposiciones sobre la disponibilidad pasada. El documento de Génesis también proporciona una prueba de la Composabilidad Universal del protocolo, demostrando que se puede componer con otros protocolos en configuraciones arbitrarias en un entorno del mundo real sin perder sus propiedades de seguridad.

Conclusiones

Ouroboros es un revolucionario protocolo de prueba de participación que impulsa la revolución sostenible de la cadena de bloques de Cardano. A diferencia del protocolo tradicional de prueba de trabajo, Ouroboros es eficiente en energía y proporciona redes de blockchain probadamente seguras y escalables. Sus características únicas incluyen la delegación de participación, stake pools, incentivos y recompensas, y un mecanismo de retraso de liquidación, que garantiza una transmisión segura entre los participantes. Ouroboros combina tecnología innovadora y filosofía para equilibrar los intereses individuales y colectivos. Proporciona un protocolo estable y sostenible que define los parámetros de un nuevo mundo, haciéndolo más seguro para todos. Hay varias implementaciones de Ouroboros, cada una construyendo sobre la iteración anterior y proporcionando beneficios adicionales. La más reciente, Ouroboros Génesis, mejorará Praos, agregando una nueva regla de selección de cadena y permitiendo a las partes arrancar desde un bloque génesis sin necesidad de puntos de control confiables.