proof-of-work

“Proof-of-Work”: El protocolo que dió vida a las criptomonedas

puesta la hallamos en el protocolo “Proof-of-Work” (“Prueba de trabajo”), un sistema que no solo es capaz de brindar seguridad a la red, sino una forma de compensación económica.

Funcionamiento

Proof-of-Work”, normalmente referido por su siglas “PoW”, se trata de un mecanismo de consenso empleado en las blockchain para confirmar transacciones, evitar el “doble gasto” y añadir nuevos bloques a la cadena de forma segura.

Su funcionamiento se basa en la asignación de un complejo acertijo matemático a cada nuevo bloque generado. Los mineros compiten entre ellos para resolver el acertijo primero, haciendo uso del “prueba y error”, y una gran cantidad de poder computacional.

Cuando un minero resuelve el acertijo, comparte automáticamente su solución con la red y esta pasa a ser verificada por los demás mineros. Si es correcta, las transacciones dentro del bloque en cuestión se confirman y pasan a formar parte de la blockchain de forma inamovible.

Esto, al mismo tiempo, prueba que el minero en cuestión invirtió determinados recursos computacionales, de ahí su nombre como “prueba de trabajo”. Como recompensa, el minero recibe una cantidad de criptomonedas que cubren los gastos energéticos y le proporcionan ganancias.

Granja de minado de criptomonedas, muestra de un alto poder computacional

Hashes y dificultad

Explicado su funcionamiento, a groso modo, podemos pasar a un par de cuestiones técnicas pero relevantes.

Una de ellas, es el término “hash”, que en este caso podemos definir como: la respuesta que se obtiene (en forma de código alfanumérico) al resolver el acertijo matemático del bloque. Así mismo, el hash de un bloque nuevo contiene al hash del bloque anterior, que es lo que dota al blockchain de inmutabilidad.

bloques en blockchain heredando el hash del bloque anterior

El origen de este sistema proviene de Hashcash, un protocolo desarrollado por Adam Back en el año 97′ para combatir el spam en los correos electrónicos.

El sistema consistía en asignar un problema matemático a los correos, que debía resolverse computacionalmente. Esto no suponía ningún problema para el usuario estándar, pero para un spammer implicaba un gasto de dinero y tiempo que hacía inviable su trabajo.

Satoshi Nakamoto tomó este protocolo y lo utilizó para desarrollar las bases del blockchain de Bitcoin que hoy en día conocemos. En ese sentido “Proof-of-Work” es un derivado de Hashcash.

La otra cuestión técnica, está vinculada a la dificultad de los acertijos. Si bien deben ser extremadamente difíciles por naturaleza, existen graduaciones que se van implementando dependiendo de la carga de la red.

Así, si la producción de bloques se torna lenta, la dificultad baja, si la producción se acelera, la dificultad se incrementa. 

Eso sí, suba o baje, la dificultad no pierde su “alta complejidad” pues eso comprometería la seguridad de la red entera. De ello, se derivan tanto su gran ventaja y desventaja como mecanismo de consenso.

Lo bueno

El protocolo PoW brinda extrema seguridad, pues los recursos informáticos que requiere para vulnerarlo son ridículamente altos. Incluso si se pudiera ejecutar un ataque DoS, el costo que implicaría anularía toda su rentabilidad.

Esa es la razón por la que ha conseguido funcionar sin vulneraciones por más de 10 años. Incluso un gran robo como el de The Dao en 2016 nada tuvo que ver con un malversación del sistema.

Lo malo

La potencia computacional que requiere conlleva un gasto energético muy elevado.

Por un lado, esto hace que sus costos sean solo manejable por grandes corporaciones, amenazando la descentralización de la red. 

Ethereum ha intentado resolver esto mediante el uso de tarjetas gráficas para su minado, pero Bitcoin sí está actualmente dominado por empresas especializadas.

10 tarjetas gráficas geforce rtx minando ethereum
Minado de Ethereum con tarjetas gráficas

Por el otro, su impacto para el medio ambiente puede ser realmente importante. Se dice que el gasto energético del minado de Bitcoin al año es equivalente al de una nación como Tailandia. Esta preocupación fue reciente motivo de deliberación en el Parlamento Europeo en torno a su regulación.

Por eso, si bien “Proof-of-Work” ha demostrado ser un mecanismo altamente funcional para la existencia de las criptomonedas, está lejos de ser el más óptimo.

De ahí nace el concepto de “Proof-of-Stake” (“Prueba de participación”) un protocolo alternativo del que Ethereum ya ha anunciado que será sobre el cual se construirá Ethereum 2.0.

proof-of-work vs proof-of-stake

Aquel protocolo apunta a ser el futuro estándar en criptomonedas, pero aún presenta problemas en torno a su seguridad y la descentralización que deben manejarse (ya lo explicaremos en su propio artículo). En ese sentido, a “Proof-of-Work”, como protocolo, podría no quedarle mucho futuro.