¿Qué es la prueba de participación delegada (DPoS)?

La prueba de participación delegada (delegated proof of stake) es un tipo de protocolo de consenso de blockchain que permite a los usuarios gastar sus monedas para votar por varios delegados. Una vez elegidos estos delegados, pueden tomar decisiones fundamentales que se aplican a toda la red. Por ejemplo, los delegados elegidos pueden establecer normas de protocolo o validar transacciones.

En general, la prueba de participación delegada demostró ser el mecanismo de consenso más eficaz disponible, lo que contribuyó a garantizar que el protocolo de blockchain siga siendo sostenible y escalable. Este consenso de participación es capaz de eliminar el proceso de minería que consume tanta energía con los protocolos de prueba de trabajo. La siguiente guía analiza la prueba de participación delegada y las numerosas ventajas que ofrece como mecanismo de consenso.

¿Qué es un algoritmo de consenso?

Antes de entrar en los fundamentos de la prueba de participación delegada y su funcionamiento, es importante echar un vistazo a lo que son los algoritmos de consenso. Las redes de blockchain funcionan porque son descentralizadas. Esto significa que cada nodo de la red debe verificar las transacciones. Un nodo suele ser un ordenador o un sistema similar.

Dado que cada uno de los nodos de la blockchain requiere la validación de las transacciones por separado, la propia red debe utilizar algún tipo de método para asegurarse de que cada nodo está de acuerdo con las transacciones que son válidas y las que no lo son. El método que utiliza la red para asegurarse de que todos los nodos están de acuerdo se considera el algoritmo de consenso de la blockchain. Cada tipo de blockchain utiliza un algoritmo diferente. 

¿Qué es la prueba de participación delegada (DPoS)?

La prueba de participación delegada funciona de forma similar a la prueba de participación (PoS), excepto que implica un mecanismo de votación y delegación para incentivar a los usuarios a asegurar la red con su garantía de participación. 

Los usuarios deben hacer staking con sus monedas para participar en el mecanismo de consenso PoS y DPoS. Sin embargo, para que la producción de bloques tenga éxito, los usuarios de la red deben elegir testigos o delegados, y solo los delegados y votantes elegidos pueden validar las transacciones.

Los delegados elegidos se denominan a menudo productores de bloques o testigos. Cuando se utiliza la prueba de participación delegada, es posible votar a los delegados reuniendo todas tus monedas en un fondo común centralizado, tras lo cual puedes vincular estas monedas a un delegado específico. Es importante entender que tus monedas no se transfieren físicamente de tu billetera a otra cuando te vinculas a un delegado.

Cuando los delegados son finalmente elegidos, es importante que sean capaces de ponerse de acuerdo sobre qué transacciones deben rechazarse y cuáles deben aprobarse. 

Por qué la blockchain necesita mecanismos de consenso

Para entender lo beneficiosa que puede ser la prueba de participación delegada, primero es importante saber por qué la tecnología de blockchain requiere consenso. La blockchain es un tipo de libro de mayor distribuido que es capaz de registrar todas las transacciones que se producen en una red. La descentralización ha demostrado ser un componente esencial de todas las tecnologías de blockchains. Esto significa que una sola entidad no lleva la cuenta de todas las transacciones que se producen. En cambio, estas transacciones se distribuyen entre muchos nodos de una red.

Aunque las transacciones se reparten entre muchos nodos diferentes, es posible validar las transacciones con funciones hash criptográficas. Estas funciones generan valores únicos para varias entradas únicas. Se supone que el registro con más nodos es menos falible que los demás. Para que la tecnología de blockchain funcione correctamente, es esencial que cuente con protocolos de consenso. Estos protocolos permiten a los diferentes nodos de la red validar adecuadamente las transacciones legítimas.

En el caso concreto de Bitcoin, utiliza el protocolo de consenso de prueba de trabajo (PoW), que ofrece resultados notables, pero se considera que requiere mucho tiempo y energía. Por ello, la velocidad de las transacciones es baja en comparación con los protocolos de red estándar utilizados por empresas como Visa y MasterCard.

Independientemente de los protocolos que utilizan las diferentes criptomonedas, estos son necesarios para garantizar que todos los nodos de un servidor puedan llegar a un acuerdo sobre cada transacción. Con un mecanismo de consenso, los nodos son capaces de acordar que una transacción debe aprobarse o rechazarse. Esta tecnología también evita que los usuarios gasten una moneda en dos transacciones distintas, lo que se conoce como doble gasto.

¿Cómo funciona la DPoS?

Hay muchos componentes diferentes de la prueba de participación delegada que permiten que la tecnología sea eficaz y eficiente a la hora de validar las transacciones. Aunque la prueba de participación y la prueba de trabajo son utilizadas por más blockchains en este momento, la prueba de participación delegada está diseñada para resolver la mayoría de las limitaciones que afectan a la PoS(Prueba de participacion) y PoW(Prueba de trabajo).

Este particular algoritmo de consenso se mantiene con un sistema de elección único que selecciona los nodos que pueden verificar los bloques. En la mayoría de los casos, se vota los delegados en función de su reputación. Cada usuario que posea al menos una moneda en la blockchain con DPoS puede votar por los nodos que quiere que validen las transacciones. Antes de utilizar una blockchain con DPoS, es muy recomendable entender todas las facetas de este sistema y cómo funciona para lograr el consenso.

Votación

La prueba de participación delegada incluye un componente de votación muy importante. Para que los nodos sean seleccionados para el proceso de verificación de las transacciones, los diferentes nodos deben recibir el voto de los usuarios que quieran votar. Aunque cada red de DPoS tiene su propio sistema de votación, la mayoría de los sistemas funcionan permitiendo a los usuarios del consenso de DPoS votar directamente o proporcionar su poder de voto a otra persona que puede votar en su nombre.

Los nodos a los que votan se denominan testigos. Estos testigos son capaces de crear bloques al validar las transacciones. En el caso de que se verifiquen todas las transacciones de un mismo bloque, los testigos reciben una recompensa especial que puede compartirse con todas las personas que hayan votado por ese testigo.

Si el testigo seleccionado no valida todas las transacciones dentro de su tiempo asignado, el bloque se pierde, lo que significa que ninguna de las transacciones se verifica y el testigo no gana ninguna recompensa. En la mayoría de los casos, la recompensa que habría ganado el testigo se suma a la que recibe el siguiente testigo, en caso de que acabe verificando todas las transacciones. Cuando esto ocurre, el bloque se considera robado.

Testigos

Como se mencionó antes, los testigos son responsables de asegurar y validar la cadena de bloques. Aunque un usuario no necesita criptomonedas para convertirse en testigo, debe ser capaz de obtener suficientes votos para ser elegido. Cuando un testigo puede confirmar una transacción, esta se registra oficialmente en un libro mayor. El número total de testigos en un mismo servidor puede oscilar entre 21 y 101. Aunque es posible que un testigo mantenga ciertas transacciones fuera de un bloque, no puede cambiar la información de la transacción.

Hay que tener en cuenta que el proceso de votación es continuo, lo que significa que los testigos pueden ser expulsados si los votantes creen que otra persona es más fiable. Si un gran número de personas solicitan el papel de testigo, puede haber una gran competencia. En este caso, la reputación puede ser clave para determinar qué personas reciben votos y cuáles no.

Tiempo de transacción

El tiempo de transacción de la prueba de participación delegada se refiere a la cantidad de tiempo que tarda en procesarse la transacción. Como la DPoS está diseñada para ser una tecnología más eficiente en comparación con la PoS y la PoW, la transacción debería procesarse en un período más corto. Sin embargo, los tiempos de las transacciones difieren con cada red de pruebas de participación delegada. Por ejemplo, la red TRON utiliza DPoS y tiene un tiempo estimado de transacción de un minuto.

Con TRON, para que una transacción se lleve a cabo se necesitan 20 confirmaciones. Se producen dos confirmaciones cuando un bloque se coloca cronológicamente después de otro. TRON requiere que se produzcan 20 confirmaciones distintas en un minuto. En cambio, la velocidad de transacción estimada para USD Coin, que utiliza un mecanismo de consenso PoS, es de cinco minutos.

Delegados

Los delegados son usuarios en un sistema con DPoS que supervisan la gobernanza dentro de la cadena de bloques. Los delegados reciben votos de otros usuarios. Es posible que un delegado proponga alterar el tamaño de un solo bloque, o cambiar el número de testigos que se pagan por validar los bloques. Cuando los cambios son propuestos por un delegado, los usuarios dentro de la blockchain votan sobre la adopción de estos cambios.

Validadores

Los validadores de bloques son nodos completos que pueden validar que los bloques creados por diferentes testigos se ajustan a las reglas de consenso. Si un usuario se convierte en validador de bloques, lo único que tiene que hacer es ejecutar el validador y verificar la red. A diferencia de ser testigo, ser validador no tiene ningún incentivo económico.

PoS frente a DPoS: diferencias

Hay algunas diferencias claras entre DPoS y PoS. En general, la prueba de participación delegada se considera una versión más eficiente y democrática de la PoS.

Un usuario de PoS construye bloques basándose en la participación exacta que tiene en la moneda y su tiempo en la red de blockchain. La DPoS se diferencia en que los delegados y los testigos reciben votos, y los testigos pueden crear bloques.

Limitaciones de la DPoS

Aunque las blockchains de prueba de participación delegada son muy beneficiosas por su inclusividad y por proteger a los usuarios del doble gasto, tienen un par de limitaciones. Por un lado, es posible que la red se centralice en el caso de que solo un número limitado de usuarios pueda actuar como testigos. También es posible que se produzca una votación ponderada, en la que los usuarios que no tengan una gran participación en la moneda decidan no votar.

Blockchains que utilizan el consenso DPoS

Aunque muchas redes de blockchain populares utilizan el consenso DPoS, las principales son EOS, TRON y Cosmos.

EOS

En la red EOS, todos los delegados se denominan productores de bloques. La elección se produce tras un período de dos minutos y seis segundos. Una vez que un usuario hace staking de algunas monedas EOS, puede votar hasta 30 candidatos. Luego, se eligen exactamente 21 candidatos. Los requisitos mínimos de hardware para cada productor de bloques incluyen tener al menos 8 GB de RAM.

TRON

Esta red se refiere a los delegados como superrepresentantes, o SR. Cuando un usuario hace staking de monedas TRON, puede votar a cinco candidatos como SR por elección. Estas elecciones se realizan una vez cada 24 horas. Los principales 27 candidatos se elegirán como testigos.

Cosmos

En la red Cosmos, los delegados reciben el nombre de validadores. Cerca de 100 de esos validadores pueden verificar las transacciones que se realizan. Eventualmente, Cosmos tiene el objetivo de incrementar el número de validadores a 300 a fin de descentralizar aún más su blockchain.

Nota final

La tecnología de prueba de participación delegada, conocida como DPoS, es uno de los sistemas de consenso más eficaces que existen. Además de utilizar menos energía que los sistemas de PoW, la DPoS también requiere menos tiempo que los sistemas de PoS. Los algoritmos de consenso están en el corazón de toda red de blockchain. Usar el algoritmo correcto garantiza que las transacciones se validen rápidamente y con seguridad. La DPoS ofrece soluciones de red viables en un momento en que la mayor velocidad de las transacciones, la disminución del consumo de energía y la seguridad de la red se están convirtiendo en las principales prioridades de todos los protocolos de blockchain.

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