Proof of Stake (PoS)

En el algoritmo de consenso Proof of Stake (PoS), a grandes rasgos, se sustituye capacidad de procesamiento por capacidad económica: si bien en PoW es necesario encontrar la solución inversa a una serie de hash encadenados para obtener un bloque válido, obteniendo mayor probabilidad a mayor capacidad de cómputo, en Proof of Stake la probabilidad de obtener un bloque válido vendrá dada por la cantidad de dinero que se deposite: todos aquellos que deseen presentar un bloque válido aportarán una cantidad económica, y a mayor aportación, mayor será la probabilidad de fijar como válido el bloque (Figura 51). Si Alice introduce 10 veces más cantidad de dinero que Bob, tendrá 10 veces más posibilidades de terminar validando el bloque (Figura 52).

Figura 51: comparativa entre Proof of Work y Proof of Stake

Figura 52: Proof of Stake, simplificación del proceso de validación de bloque66

En lugar de mineros, aquellos que aportan cantidad económica para fijar un bloque se llamarán

validadores. Del mismo modo, ya no se hablará de minado, sino de minting ó forging, es decir, forjar bloques. Como no existe un trabajo costoso a realizar, como en PoW, el modo que tiene

Proof of Stake de garantizar el buen comportamiento de los validadores es retirarles una importante suma de criptomoneda si se descubre algún tipo de fraude.

Si bien muchos de los algoritmos basados en Proof of Stake aportan una recompensa por validar un bloque, ésta podría ser eliminada por completo y reducirla exclusivamente a la obtención de las comisiones de las transacciones incluidas en dicho bloque, evitando así la creación constante de moneda (y la inflación asociada).

Otro punto conflictivo de PoW que trata de solventar Proof of Stake es la volatilidad de los recursos asociados al algoritmo de consenso: a priori, un minero puede dejar de minar en el momento que considere oportuno. Si el total de mineros desciende, la confianza en la red disminuirá también. Sería interesante poder dar continuidad al trabajo de minería o de forging.

66 _{Fuente: https://medium.com/@coinjolt.com/proof-of-stake-versus-proof-of-work-simply-explained-}

Para ello, en varias cadenas de bloques basadas en Proof of Stake se propone que los validadores pierdan los beneficios que han recibido si dejan de realizar su labor tras un período de tiempo, repartiendo las ganancias que habían obtenido entre el resto de validadores. De este modo, existe un incentivo para continuar siendo validado, lo cual siempre es positivo para la red.

Sustituyendo la capacidad de cómputo por aportación económica, se deja a un lado el consumo energético y, en cierta medida, la capacidad de aportar cómputo a la red está ligada con el poder económico que se posea, por lo que PoS enfoca el mismo proceso desde una óptica diferente, permitiendo una mayor escalabilidad.

Es importante resaltar que, al igual que en Proof of Stake se otorga un pequeño porcentaje de aleatoriedad al proceso, para que el validador con mayor aportación económica no valide la totalidad de los bloques (al igual que en Bitcoin, es posible validar un bloque con una aportación ínfima de recursos de cómputo). Dos de estos métodos son Randomized Block Selection y Coin Age. Este segundo, da prioridad a la cantidad de días que lleva la aportación económica del validador en la red. Una vez dicha aportación económica ha sido utilizada para forjar, pierde dicha antigüedad.

Aunque pueda parecer que concentrar una gran parte de dinero puede dar lugar a la manipulación de resultados en los bloques, dado que la red se basa en la confianza, una concentración de la moneda en unas pocas manos, generará un mayor nivel de desconfianza y el precio de la criptomoneda, por ende, descenderá. El primer interesado en mantener la confianza en la criptomoneda es aquel que posee mayor cantidad de moneda fiat invertida en la misma, por lo que tiene sentido que se preocupe por validar correctamente los bloques. Además, conforme el modelo escala, va siendo más difícil amasar una cantidad de dinero tal que rebase el 51% del total. Además, conforme más usuarios se incorporen a la red, alcanzar ese 51% del dinero va a ser una suma de dinero verdaderamente costosa: si por ejemplo Bitcoin

pasase a ser una red Proof of Stake, para realizar un ataque del 51%, sería necesario invertir la mitad del coste total de todos los Bitcoin existentes, esto es, unos 129.000 millones de dólares, valor total de Bitcoin en el momento de ser redactado este Trabajo Fin de Máster [20].

Aunque todavía existen dudas al respecto acerca de este algoritmo de consenso, son varias las criptomonedas que lo emplean. Peercoin fue la primera de ellas, y algunas tan importantes como Ethereum están buscando un modelo híbrido entre PoW y PoS para ir migrando poco a poco hacia el segundo. Son numerosas las pruebas realizadas con PoS en sus testnet. Otros ejemplos importantes pueden ser BlackCoin, Lisk, Nxt, NAV Coin, NEOm, Omni, RubyCoin,

OkCash, etc.

En resumen, Proof of Stake es un algoritmo indicado para redes públicas en las que se prevea una alta escalabilidad para reducir el consumo energético, aunque aún se encuentra sin afianzar debido a una serie de posibles problemas.