¿Qué es prueba de participación?

Prueba de participación (Proof-of-Stake en inglés o PoS) es un mecanismo de consenso utilizado por las redes blockchain para lograr un consenso distribuido y validar las transacciones. A diferencia de prueba de trabajo (Proof-of-Work en inglés o PoW), que se basa en el poder computacional para resolver rompecabezas matemáticos complejos, PoS selecciona validadores en función de la cantidad de criptomonedas que han puesto en participación, o bloqueado, como garantía. En un sistema PoS, los validadores son elegidos para crear y verificar nuevos bloques en función de la cantidad y duración de su participación, lo que les proporciona un incentivo financiero para actuar con honestidad y mantener la seguridad de la red. Los validadores obtienen recompensas en forma de criptomonedas adicionales por su participación, mientras que los que tienen un comportamiento malicioso corren el riesgo de perder sus activos en participación mediante sanciones. PoS es conocido por ser más eficiente energéticamente que PoW, ya que elimina la necesidad de procesos de minería intensivos en energía, por lo que es una opción más sostenible para las redes blockchain.

En un mecanismo de consenso PoS, la cantidad de esfuerzo computacional necesario para verificar los bloques y las nuevas transacciones se reduce en comparación con PoW, principalmente porque PoS no se basa en el mismo proceso de alto consumo energético para resolver rompecabezas criptográficos. 

En pocas palabras, la reducción puede atribuirse en gran medida a la diferencia en cómo se verifican los bloques. Dado que los mineros de PoW compiten entre sí para resolver los problemas matemáticos, este proceso requiere una potencia de cálculo y un consumo de energía significativos. Por un lado, el proceso de minería está diseñado para ser difícil y consumir muchos recursos para asegurar la red frente a los ataques. Sin embargo, la ineficiencia energética y los costes significativos lo hacen inalcanzable para muchos mineros.

Por otro lado, PoS funciona de tal manera que los validadores son elegidos para crear y validar nuevos bloques en función de la cantidad de su propia criptomoneda con la que están dispuestos a participar como garantía. El proceso de selección de un validador tiene en cuenta la cantidad de criptomonedas en participación y el tiempo durante el que se ha participado. Estos factores garantizan que los validadores tengan un interés personal en mantener la integridad de la red. 

En este sentido, el planteamiento no es tan "competitivo" como PoW, ya que no aprovecha el mecanismo competitivo basado en recompensas como hace PoW. Sin embargo, es importante señalar que, aunque PoS no implica directamente la competencia en la resolución de rompecabezas criptográficos, los validadores siguen compitiendo por la oportunidad de validar los bloques en función de su participación y rendimiento en la propia red.

Para poner PoS en contexto, Ethereum 2.0 es un gran ejemplo. Tras migrar de PoW a PoS en septiembre de 2022, los validadores de la red Ethereum 2.0 son elegidos para crear y validar nuevos bloques en función de la cantidad de ether que hayan puesto en participación como garantía. Para ser considerado validador de Ethereum 2.0, los validadores deben haber participado con al menos 32 ether. Cabe señalar que participar con más de 32 ether no aumenta las posibilidades de ser elegido validador.

El papel que desempeñan los validadores elegidos es facilitar la comprobación y confirmación de las transacciones de la red, mantener la integridad de la blockchain de Ethereum 2.0 y votar cualquier cambio en la red. Como recompensa por sus contribuciones, los validadores reciben ether adicional.

Los nodos completos, es decir, aquellos que actúan como validadores y han participado con su ether, son seleccionados aleatoriamente cada 12 segundos. Los validadores elegidos tienen la oportunidad de comprobar y confirmar las nuevas transacciones. Con su ether en participación como garantía, el validador tiene el compromiso financiero de su propia garantía para desalentar cualquier comportamiento malicioso o deshonesto. 

En general, el cambio a PoS redujo la necesidad general de una minería intensiva en energía. Dada la presión global en lo que respecta a las preocupaciones medioambientales, este cambio a un método más eficiente se considera más respetuoso con el medio ambiente y ahora está asegurando la red. 

Tanto el mecanismo de consenso PoW como PoS tienen como objetivo garantizar la correcta sincronización de los datos, la validación de la información y el procesamiento de las transacciones dentro de la blockchain. Aunque ambos han demostrado su eficacia a la hora de mantener la integridad de una blockchain, cada uno tiene sus propias ventajas e inconvenientes.

En última instancia, PoW y PoS adoptan métodos diferentes para abordar el mismo problema, que es lograr un sistema honesto y sin confianza que anime a los participantes a registrar voluntariamente los datos sin intenciones maliciosas. Por ejemplo, PoW aborda el problema combinando esfuerzo y recompensa, mientras que PoS se basa en un compromiso financiero por parte del validador que requiere que éste ponga en juego su cripto. 

Desde el punto de vista de la flexibilidad, ambos modelos se enfrentan a limitaciones de escalabilidad, aunque ambos tienen suficiente flexibilidad para soportar soluciones de layer 2 que permitan transacciones rápidas y menos costosas. 

Una de las principales diferencias entre ambos modelos es el impacto medioambiental. Si tomamos el ejemplo de Ethereum, estimaron que tras el Merge, mediante el cual cambiaron de un modelo de consenso PoW a uno PoS, sus emisiones de CO2 se redujeron en un 99,992%.

De forma similar, otra diferencia es que los modelos de halving de PoW tienden a favorecer una mejor distribución de la riqueza a lo largo del tiempo. Mientras que PoS no permite que los grandes poseedores experimenten un enriquecimiento significativo. Sin embargo, cabe señalar que la desigualdad en términos de distribución de la riqueza es un problema más amplio de la sociedad, que la tecnología por sí sola no puede resolver.