Mecanismos de consenso: ¿Qué son y para qué sirven?

Los mecanismos de consenso, mejor conocidos por sus variantes más importantes, Proof of Work y Proof of Stake, son una parte esencial de cualquier criptomoneda. Pero, ¿qué hacen exactamente? En este artículo te contamos todo al respecto.

¿Quién manda?

Para poder entender plenamente de qué se tratan los mecanismos de consenso, es fundamental comprender por qué son necesarios en primer lugar. Y esto es debido a las características intrínsecas de los protocolos descentralizados, conjunto que engloba a la mayoría de criptomonedas existentes.

¿Cuál es la particularidad de un protocolo descentralizado? Que no existe una autoridad central que decida sus reglas. Todos los participantes de la red tienen en principio las mismas facultades para determinar el destino del protocolo.

Esto es lo clave de la descentralización. De existir una autoridad central, no solo las decisiones serían arbitrarias, sino que existiría un vector de ataque muy sencillo: quien controle el nodo central, controla la red.

Satoshi sabía que este era el problema por el que ninguna versión de dinero digital había logrado triunfar. Si Bitcoin iba a lograrlo, el protocolo debía ser descentralizado. Sin embargo, esto trae sus propios problemas. Uno de ellos, la cuestión del consenso.

¿Cómo lograr manejar un protocolo sin la existencia de una única autoridad? Esta es la disyuntiva a resolver. Es aquí donde el consenso entre participantes deviene crucial. Las reglas del protocolo serán obligatorias y consensuadas.

Dentro del conjunto de reglas, debía lograrse dar con la mejor forma de agregar bloques a la blockchain de forma justa y verificable por todos. Satoshi de forma  magnífica, encontró en un algoritmo desarrollado para evitar mails spams la solución al problema. Así nace Proof of Work (PoW) en Bitcoin.

La electricidad: la llave de la solución

Toda blockchain, como su nombre indica, no es otra cosa que una cadena de bloques. Bloques cargados con transacciones que serán registradas de forma inmutable en la red. Crear bloques es lo que mantiene funcionando a una red de este estilo.

Si cualquiera puede crear bloques, entonces cualquiera puede potencialmente agregar información errónea de forma adrede para beneficiarse. Es necesario que la creación de bloques conlleve un costo de algún tipo.

Recurrir en gastos para generar un bloque para la cadena refuerza así la seguridad: no es tan fácil introducir información maliciosa, tiene un costo. Además, crear un bloque también trae recompensas: recompensas en la moneda nativa de la red.

Satoshi creó de esta forma una dinámica de incentivos: quien apueste a contribuir a la red, deberá incurrir en gastos, pero tendrá su recompensa en bitcoins. El gasto es energético: se necesita gastar una cierta cantidad de electricidad para poder obtener un bloque válido.

El algoritmo utilizado, Hashcash, tiene una dinámica simple: resolver un problema matemático que solo pueda ser resuelto mediante prueba y error. La resolución necesariamente lleva un determinado tiempo, y con ello gasto de energía eléctrica (pues el problema lo resuelve una computadora).

Así podemos verificar entonces que quien lo resolvió efectivamente consumió un recurso (electricidad) para poder minar el bloque. Esta brillante forma de resolver el problema brindó a todos la posibilidad de conseguir sumar un bloque a la red, obteniendo las recompensas correspondientes.

Con el tiempo, la competencia para resolver este problema devino en la creación de computadoras específicamente diseñadas pura y exclusivamente para resolverlo (ASIC), lo que elevó considerablemente la barrera de entrada para poder minar de forma eficiente.

A su vez, también se desarrollaron algoritmos modificados específicamente para evitar que este tipo de computadoras puedan minar las monedas nativas de un protocolo. Bitcoin es ejemplo del primer tipo de minería, mientras que Ethereum es el exponente máximo del segundo tipo de algoritmos resistentes a ASICs.

El staking: ¿la alternativa superior?

Desde muy temprano en el tiempo de esta industria que se cuestionaba legítimamente la posibilidad de lograr mejorar el PoW, encontrar la forma de utilizar otro tipo de recurso, que permita mayor eficiencia.

Varios fueron los intentos de dar con una solución del tipo de Proof of Stake (PoS). Eludir el gasto energético del PoW permitiría mayor eficiencia en el uso general de la red.

Todavía no existe un mecanismo estándar, y prácticamente cada criptomoneda tiene su algoritmo particular. Sin embargo, el funcionamiento esencial es  común a todas ellas.

En PoS, el recurso utilizado ya no es electricidad, sino el propio token nativo de la red. Es necesario adquirir una cierta cantidad de la moneda para poder tener la posibilidad de producir bloques.

Quienes quieran obtener las recompensas de la creación de bloques, deben dejar criptomonedas como garantía por un determinado tiempo. Si no cumplen los requisitos, o si intentan crear bloques con información maliciosa, entonces perderán su depósito, mecanismo conocido como slashing.

De esta forma, se mantiene la necesidad de incurrir en el gasto de un recurso para poder obtener recompensas, no ya de minado de bloques, sino de forjado de bloques.

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En lugar de competir por crear un bloque lo más rápido posible, el protocolo elige de forma aleatoria quién será quien forje el futuro bloque.

Mientras mayor sea la cantidad de monedas de las que se dispongan, mayor será la posibilidad de tener el derecho de forjar un bloque. Tal y como sucede mediante Proof of Work.

En PoS cualquiera que posea monedas tiene la posibilidad de delegarlas a quienes forjen bloques para que tengan más posibilidades de forjar más bloques, a cambio de un porcentaje de las recompensas. Lo que deviene en un más que interesante ingreso pasivo para los primeros.

Cardano, Polkadot y Solana son ejemplos de criptos que utilizan este tipo de consenso. Ethereum también se encuentra en transición hacia el mismo, a través de su versión 2.0.

Mucho se habla de si un mecanismo es mejor que otro. Lo concreto es que ambos tienen ventajas y desventajas que hay que poner en la balanza. Quizá sería más acertado pensarlos como motores diferentes con funcionalidades distintas.

¿Alguien podría decir que el motor de un tanque de guerra es mejor que el de un avión? Aquí sucede algo parecido, ambos no hacen más que expandir a su manera las posibilidades de esta gran industria en crecimiento.