La red de cadena de bloques es descentralizada sin autoridad central o regulación. La verificación y validación de transacciones están aseguradas y verificadas de manera indiscutible, entonces ¿cómo es esto posible? Es la presencia del algoritmo de consenso.

Un algoritmo de consenso es una parte fundamental de la red de cadenas de bloques, ya que es el protocolo a través del cual todos los pares y nodos participantes de la red de cadenas de bloques llegan a un acuerdo común (consenso) sobre el estado actual del libro mayor distribuido. El algoritmo de consenso está diseñado para garantizar que todos los agentes o partes interesadas en el sistema descentralizado puedan ponerse de acuerdo en un hecho único y considerar los problemas divergentes. El algoritmo de consenso garantiza que el sistema sea tolerante a fallos y confiable.

¿Qué es un algoritmo de consenso de cadena de bloques?

El algoritmo de consenso es un conjunto de reglas que rigen cómo interactúan y participan los nodos en el ecosistema de la cadena de bloques. Permite que la red de cadena de bloques y todos los protocolos construidos en ella logren confiabilidad y aseguren una alta confianza entre los nodos participantes.

El algoritmo de consenso de la cadena de bloques es un mecanismo inteligente que garantiza y permite que los usuarios o máquinas se coordinen en un arreglo distribuido. El algoritmo de consenso es fundamental para las operaciones de la red de cadena de bloques.

En una configuración descentralizada como la red de blockchain, es probable que varios nodos y partes interesadas participantes tengan opiniones divergentes. ¿Cómo alcanzamos un acuerdo y nos aseguramos de que cada nodo participante apoye plenamente el acuerdo? Es el algoritmo de consenso el que proporciona un acuerdo mutuo en este contexto.

La red de cadena de bloques tiene diferentes servidores, nodos, mineros e interesados repartidos en otras ubicaciones. Todos estos actores deben alcanzar un consenso y verificar que una transacción o bloque es precisa antes de validarla. El algoritmo de consenso permite estos acuerdos mutuos haciendo que la red sea fiable y altamente segura. Hay varios objetivos que el algoritmo de consenso está diseñado para lograr en la red de cadena de bloques.

¿Cómo funciona el algoritmo de consenso de la cadena de bloques?

La red de cadena de bloques es sólida y descentralizada. No hay restricciones sobre lo que los desarrolladores pueden construir en ella, y cada desarrollador tiene la libertad de elegir qué algoritmo de consenso quieren implementar en su protocolo.
El notable algoritmo de consenso que puedes implementar y cómo funcionan son:

Prueba de trabajo (PoW)

El Prueba de trabajoel algoritmo de consenso es el mecanismo de consenso más antiguo y destacado de la red de cadena de bloques. En Prueba de Trabajo, los nodos participantes utilizan la minería para validar transacciones y crear nuevos bloques, y se les llaman mineros.

El mecanismo de consenso de Prueba de Trabajo requiere que los mineros resuelvan rompecabezas matemáticos complejos utilizando una potencia computacional exhaustiva. Los métodos de minería utilizados en este algoritmo de consenso incluyen la minería con GPU, la minería con CPU, la minería con ASIC y la minería con FPGA.

Los protocolos de cadena de bloques que utilizan el algoritmo de consenso de Prueba de Trabajo incluyen Bitcoin, Litecoin, Primecoin, Zcash, Monero, etc.

Prueba de participación (PoS)

El Prueba de participaciónEl mecanismo es considerado como uno de los mejores y más respetuosos con el medio ambiente algoritmos de consenso. El algoritmo de consenso de Prueba de Participación funciona mediante el uso de validadores en lugar de mineros, y los nodos contribuyentes son validadores que pueden crear nuevos bloques sobre todos. El algoritmo de consenso de PoS ahorra energía y reduce el tiempo dedicado a validar transacciones o crear nuevos bloques. El mecanismo de Prueba de Participación delegada y alquilada se puede implementar en la cadena de bloques.

La Prueba de Participación tiene algunas variaciones, que se utilizan en función de los objetivos de una cadena de bloques determinada. Una de las variantes más utilizadas es laDeleGate.iod Prueba de Participación (DPoS), en el cual los titulares de tokens votan por un grupo más pequeño de usuarios, conocidos como 'deleGate.ios', quienes son responsables de crear nuevos bloques y mantener la integridad de la cadena de bloques. Los deleGate.ios son elegidos en función del número de votos que reciben y suelen tener una gran participación en la red.
Uno de los principales beneficios de DPoS es su escalabilidad, ya que permite procesar un gran número de transacciones por segundo, así como un consumo de energía relativamente bajo. Esto lo convierte en una opción popular para proyectos que se pretenden altamente transaccionales.

Protocolos de cadena de bloques como Dash, Peercoin, Pivx, Reddcoin y Ethereum 2.0 utilizan el algoritmo de Prueba de Participación.

Prueba de Autoridad (PoA)

El mecanismo de Prueba de Autoridad se utiliza en redes blockchain que dependen de "validadores" preaprobados para crear nuevos bloques y mantener la integridad de la red. Los validadores suelen ser elegidos en función de su reputación, identidad o experiencia. En las redes de Prueba de Autoridad, a cada validador se le asigna una identidad única, y los validadores se turnan para crear nuevos bloques y agregarlos a la cadena de bloques. Esto ayuda a garantizar que la red sea relativamente rápida y eficiente, ya que los validadores no necesitan competir entre sí para crear nuevos bloques.

El algoritmo PoA es una solución efectiva para las cadenas de suministro porque permite a las empresas mantener su privacidad y obtener beneficios de la cadena de bloques simultáneamente.

Los protocolos de cadena de bloques que utilizan el algoritmo de consenso de Prueba de Autoridad incluyen VeChain y BNB Chain

Pros de Algoritmo de Consenso de Prueba de Trabajo

Las ventajas notables del algoritmo de consenso de Prueba de Trabajo son:

• Nivel de alta seguridad: el algoritmo de Prueba de trabajo asegura que el protocolo de la cadena de bloques esté altamente asegurado. Es difícil pasar por alto el cortafuegos de seguridad y comprometer la red de bloques desplegando un mecanismo de PoW.

• Método descentralizado de transacción: el procesamiento de transacciones es descentralizado en el mecanismo de Prueba de Trabajo. Los usuarios pueden operar sin necesidad de tener una relación previa o de construir confianza entre ellos; su objetivo principal es el proyecto en cuestión. El acuerdo unificado entre todas las partes interesadas garantizará que la verificación sea precisa y que el estado del libro mayor público se actualice.

• Recompensas criptográficas: los protocolos de cadena de bloques que utilizan el mecanismo de prueba de trabajo recompensan a los mineros con tokens de criptomoneda. Después de minar nuevos bloques o verificar con éxito las transacciones, los mineros tienen derecho a recompensas criptográficas.

Desventajas del algoritmo de consenso de Prueba de Trabajo

Algunas de las deficiencias del algoritmo de consenso de Prueba de Trabajo incluyen:

• Alto consumo de energía: el algoritmo de consenso de Prueba de Trabajo implica resolver algoritmos computacionales que consumen mucha energía. Las actividades de minería son intensivas en energía.

• Transacciones lentas y congestión: el mecanismo de PoW tarda mucho tiempo en verificar las transacciones. La mayoría de las veces, las transacciones se acumularán esperando ser validadas. El PoW tarda más tiempo de lo habitual en verificar la validez de las transacciones.

Pros de algoritmo de consenso de Prueba de Participación

Las ventajas notables del algoritmo de consenso de Prueba de Participación son:

• Eficiente en energía: los validadores de bloques en Prueba de participación no se dedican a resolver algoritmos computacionales o rompecabezas. Por lo tanto, el proceso de validación y participación consume menos energía.

• Escalabilidad: los protocolos de cadena de bloques que implementan el algoritmo de consenso de Prueba de participación son más escalables y fáciles de usar. También permite técnicas de escalado como el particionamiento.

Desventajas del algoritmo de consenso de Prueba de Participación

Algunas de las deficiencias del algoritmo de consenso de Prueba de Participación incluyen:

• Complejidad del sistema: el algoritmo de consenso de Prueba de Participación tiene algunos sistemas complejos. Por ejemplo, la selección de validadores de bloques es compleja.

• Distribución inicial: convertirse en un validador en PoS requiere que tengas ciertos tokens. Si no cumples con el requisito de distribución inicial, no eres elegible.

Ventajas del algoritmo de consenso de Prueba de Autoridad

Las ventajas notables del algoritmo de consenso de Prueba de Autoridad son:

• Seguridad aumentada:Dado que los validadores son identidades conocidas, la red es menos susceptible a ataques de actores maliciosos anónimos.

• Requisitos reducidos de potencia computacional:PoA requiere menos potencia computacional que otros algoritmos de consenso, lo que puede ayudar a reducir costos y consumo de energía.

• Más rápido y más eficiente:PoA permite una creación de bloques más rápida y eficiente, ya que los validadores no necesitan competir entre sí.

Desventajas del algoritmo de consenso de Prueba de Autoridad

Algunas de las deficiencias del algoritmo de consenso de Prueba de Autoridad incluyen:

• Centralización:Los validadores suelen ser elegidos por una organización o grupo central, lo que puede llevar a una concentración de poder entre un pequeño número de personas o entidades. Esto puede hacer que la red sea más vulnerable a la censura o manipulación.

• Anonimato limitado:Dado que los validadores son identidades conocidas, la red puede ser menos privada y anónima que otras redes de blockchain.

• Punto único de fallo:Si uno de los validadores se desconecta o se ve comprometido, puede crear un cuello de botella en la red y evitar que las transacciones sean confirmadas.

Conclusión

El algoritmo de consenso es esencial para las operaciones de la cadena de bloques y proporciona los procedimientos y reglas para garantizar que todos los nodos participantes, mineros y partes interesadas lleguen a un acuerdo mutuo. Estos acuerdos podrían validar una transacción, crear nuevos bloques o implementar una actualización crítica.

Aparte del mecanismo de consenso de Prueba de Trabajo y Prueba de Participación, hay varios otros que puedes implementar dependiendo de la preferencia de tus desarrolladores y los casos de uso de tu protocolo. Incluyen Prueba de Capacidad, Prueba de Importancia, Tolerancia a Fallas Bizantinas, etc.

Por lo tanto, es recomendable elegir el mecanismo de consenso más adecuado para un proyecto de cadena de bloques para ayudar a eliminar los enredos destacados anteriormente.