Conceptos básicos
Muchos consideran el algoritmo de consenso Delegated Proof of Stake (DPoS) como una alternativa superior y más democrática al mecanismo Proof of Stake (PoS). Tanto DPoS como PoS se emplean en lugar del algoritmo Proof of Work (PoW), que requiere recursos externos significativos. PoW demanda un gran trabajo computacional para asegurar un libro mayor distribuido que sea inmutable, descentralizado y transparente. DPoS y PoS, en cambio, requieren menos recursos y son más sostenibles desde el punto de vista medioambiental por diseño. Antes de comprender cómo funciona DPoS, primero hay que entender los fundamentos de los algoritmos Proof of Work y Proof of Stake que lo precedieron.
Prueba de trabajo (Proof of Work)
Inicialmente, el algoritmo Proof of Work fue el protocolo de consenso principal utilizado en los sistemas de criptomonedas, que operan sobre un libro mayor distribuido llamado blockchain. PoW se implementó como un elemento esencial del protocolo Bitcoin, responsable de generar nuevos bloques y mantener la seguridad de la red mediante el proceso de minería. Bitcoin se creó como una alternativa al sistema monetario global centralizado y poco eficiente. PoW estableció un protocolo de consenso viable que hizo posible la transmisión de dinero sin necesidad de una autoridad central. Facilitó liquidaciones de pagos descentralizadas en tiempo real en una red económica peer-to-peer, eliminando intermediarios y reduciendo los costes totales de las transacciones.
En un sistema Proof of Work, una red de nodos mineros mantiene el sistema junto con otros tipos de nodos. Los nodos mineros usan hardware especializado, como ASICs, para intentar resolver complejos problemas criptográficos. En promedio, se mina un nuevo bloque cada diez minutos. Solo cuando un minero consigue encontrar la solución a un bloque puede añadir un nuevo bloque a la cadena. En otras palabras, un minero debe completar una prueba de trabajo para recibir las monedas recién creadas y todas las comisiones de transacción de ese bloque. Sin embargo, este proceso conlleva un alto coste porque requiere mucha energía y produce numerosos intentos fallidos. Además, el hardware ASIC es bastante caro.
A pesar de los esfuerzos por mantener el sistema, persisten dudas sobre hasta qué punto se puede aplicar un sistema PoW, especialmente en lo que respecta a la escalabilidad (que tiene una cantidad muy limitada de transacciones por segundo). No obstante, las cadenas de bloques PoW son consideradas las más seguras y fiables y son el estándar para una solución tolerante a fallos.
Proof of Stake (Prueba de participación)
Proof of Stake es la alternativa más común al algoritmo de consenso Proof of Work. PoS fue diseñado para resolver las ineficiencias y problemas comúnmente asociados con las cadenas de bloques basadas en PoW, especialmente los relacionados con los altos costes de la minería. Los sistemas PoS se basan en un enfoque determinista para asegurar la blockchain, donde la validación de nuevos bloques depende del número de monedas que se pongan en staking. Esto significa que no hay minería en estos sistemas, y cuantas más monedas en staking posea una persona, mayores serán sus probabilidades de ser elegido como validador de bloques (también conocido como minter o forger).
Una de las ventajas de los sistemas PoS es que emplean inversiones internas (es decir, la propia criptomoneda) para proteger la blockchain, en oposición a inversiones externas como el consumo de energía y el hardware utilizados en los sistemas PoW. Además, PoS hace que atacar una blockchain sea más costoso, ya que un ataque exitoso requeriría la posesión de al menos el 51% del total de monedas existentes. Los ataques fallidos darían lugar a enormes pérdidas financieras. A pesar de estas ventajas, los sistemas PoS aún están en fases tempranas y no han sido probados a gran escala.
Delegated Proof of Stake
DPoS es un algoritmo de consenso creado por Daniel Larimer en 2014, que actualmente utilizan varios proyectos de criptomonedas, incluidos Bitshares, Steem, Ark y Lisk.
DPoS está diseñado para permitir que los stakeholders deleguen su trabajo a terceros mediante un sistema de votación. Los delegados, también conocidos como testigos, son elegidos por los usuarios para asegurar la red y lograr consenso durante la generación y validación de bloques. La cantidad de monedas que posee un usuario determina su poder de voto, y las recompensas se comparten proporcionalmente con los electores. Cada delegado presenta una propuesta individual cuando solicita votos. La reputación de un delegado es importante en el algoritmo DPoS, y cualquier delegado que actúe de forma negligente o ineficiente es reemplazado rápidamente.
En comparación con PoW y PoS, las blockchains DPoS son más escalables y pueden procesar más transacciones por segundo (TPS). El sistema de votación DPoS depende directamente de la reputación de sus delegados, lo que garantiza que el sistema se mantenga seguro y eficiente.
DPoS vs PoS
DPoS y PoS comparten el concepto de participación mediante stake, pero DPoS ofrece un proceso democrático de votación para seleccionar a los productores de bloques. Dado que las redes DPoS están respaldadas por votantes, los delegados tienen el incentivo de ser honestos y productivos; de lo contrario, corren el riesgo de perder su puesto. Además, las blockchains basadas en DPoS suelen ofrecer un procesamiento de transacciones más rápido que los sistemas PoS.
DPoS vs PoW
El algoritmo de consenso DPoS se desarrolló para agilizar el proceso de producción de bloques, lo que permite a las blockchains basadas en DPoS procesar mayores volúmenes de transacciones con mayor rapidez. A diferencia de PoW y PoS, DPoS limita el staking a la elección de productores de bloques, quienes son responsables de la generación y validación de bloques en un proceso predeterminado, en lugar de competitivo. Aunque DPoS incorpora la votación de los stakeholders para seleccionar delegados o testigos, difiere sustancialmente de PoW y PoS. Algunos incluso lo consideran una forma de sistema Proof of Authority.
A pesar de sus diferencias, DPoS utiliza la votación de los stakeholders para motivar a delegados honestos y eficientes. El proceso real de producción de bloques es eficiente, lo que permite a las blockchains DPoS procesar más transacciones por segundo. No obstante, PoW sigue siendo considerado el algoritmo de consenso más seguro y se usa para la mayoría de las transferencias de dinero, mientras que PoS es más rápido que PoW y tiene casos de uso potenciales.
Conclusión
Delegated Proof of Stake es un algoritmo de consenso que ha ganado popularidad en el mundo de las criptomonedas debido a su escalabilidad y su proceso democrático de votación. En comparación con los algoritmos Proof of Work y Proof of Stake, DPoS permite un procesamiento de transacciones más rápido y es más sostenible medioambientalmente. Al delegar el trabajo a terceros elegidos por los usuarios mediante un sistema de votación, DPoS garantiza que el sistema siga siendo seguro y eficiente. Si bien PoW sigue considerándose el algoritmo de consenso más seguro y PoS posee casos de uso prometedores, DPoS ofrece una alternativa interesante para proyectos blockchain que buscan un sistema más democrático y eficiente.