¿Cuál es la diferencia entre Prueba de Trabajo (Proof of Work) y Prueba de Participación (Proof of Stake)? Para responder a esta pregunta técnica, primero tenemos que entender qué tipo de problema estamos intentando resolver. Imagina que recibes la misión de crear un sistema de dinero digital para todo el planeta. Este es un trabajo de muchísima importancia, ya que la vida de la gente depende de tener acceso a su propio dinero y hacer transferencias seguras. Por eso, el dinero no puede correr el riesgo de desaparecer ni de extraviarse. ¿Cómo podrías proteger este sistema?
Para responder, tienes que entender que el dinero es información. Por lo tanto, en el fondo, tu misión es la de tener una base de datos segura. Esa base de datos tiene que informar exactamente de cuánto dinero tiene cada persona y registrar qué transacciones se realizan entre los usuarios.
Para proteger esta base de datos podrías usar un superordenador bien protegido y vigilado. El superordenador estaría en una cámara acorazada subterránea, en un lugar secreto y defendido con guardias armados hasta los dientes. Además, un equipo de auditores independiente tendría que examinar las transacciones de vez en cuando para garantizar que no se esté cometiendo ningún fraude.
El problema de este modelo es la centralización. Por más cuidado que se tenga para proteger la cámara en la que se guarda la base de datos, el ordenador sigue corriendo el riesgo de sufrir un ataque remoto por parte de hackers. El lugar físico de la cámara acorazada puede filtrarse. Pueden asaltar a los guardias. Los auditores pueden ser corruptos o les pueden engañar. A pesar de que el coste de este sistema de seguridad sea alto, la recompensa también es alta, por lo tanto el riesgo no puede ignorarse.
Todo sistema centralizado es vulnerable. Por eso, un modelo más resistente debe ser descentralizado. En el modelo descentralizado, no necesitas cámaras acorazadas, ni superordenadores, ni guardias ni empresas de auditoría. En un modelo descentralizado, la base de datos de ese dinero digital la gestionan todos los puntos de la red. Y, por lo tanto, la única forma de atacar la red es atacando a todos los ordenadores que forman parte de esa red. No existe un punto único al que atacar, sobornar, amenazar o engañar. Sin embargo, tiene otros tipos de riesgo.
Para resolver los riesgos de las monedas descentralizadas, existen dos soluciones principales: Prueba de Trabajo (Proof of Work) y Prueba de Participación (Proof of Stake). Vamos a ver cada una de ellas porque hay muchos mitos y desinformación por ahí y tú necesitas saber lo mínimo sobre ellas para poder decidir dónde dejar tu dinero.
Atención: esto no es un servicio de asesoramiento financiero. Lee el aviso completo antes de continuar.
1. El dinero es algo serio. La organización es necesaria para que no sea un desastre.
Un sistema de dinero digital tiene que asegurar a todos los participantes que su dinero no va a desaparecer de repente, que las transacciones se van a respetar y que el dinero no sufrirá inflación.
Hasta hace poco, utilizábamos modelos centralizados para controlar el dinero. La razón por la que estamos acostumbrados al dinero centralizado es la facilidad. Cuando tienes un centro de control, es relativamente fácil imponer reglas y establecer qué es válido y qué no. Y si ocurre algo malo, puedes utilizar tu acceso administrativo y modificar la base de datos para corregirla.
Por ejemplo, si te olvidas del pin de tu tarjeta de crédito, puedes llamar a la CENTRAL del banco y pedir que te ayuden a cambiar la contraseña. Por otro lado, si te olvidas de la contraseña de acceso de tu billetera de bitcoins, no hay nadie a quien puedas pedirle ayuda.
En el caso de un sistema descentralizado, no hay una autoridad al control. No existe la posibilidad de que un único agente modifique la base de datos.
Pero, si no hay nadie que tenga autoridad central, ¿cómo se organiza la información en un sistema descentralizado? Este es el gran desafío que hay que resolver. Para hacerlo es necesario encontrar una forma de organizar el dinero descentralizado para que no sea un caos.
La información que se considere verdadera tiene que difundirse por toda la red. Y la información que se considere falsa tiene que ser rechazada.
Por ejemplo, si compras un curso online de Arata Academy pagando en bitcoins, consigues un descuento adicional. En cuanto pagas con bitcoin, la web Arata Academy te envía automáticamente la contraseña de acceso. El envío de bitcoins de tu billetera a la mía debe considerarse una transacción válida.
Una red descentralizada sólo es útil si consigue almacenar información real. Y para saber qué es real, tiene que haber una coordinación entre todos los puntos de la red para llegar a un acuerdo sobre lo que es válido o no.
Por eso, el nombre técnico para organizar la red descentralizada es MECANISMO DE CONSENSO. Existen varios mecanismos de consenso, y en el caso de una red de dinero segura, es necesario usar el Proof of Work. El Proof of Stake también es un mecanismo de consenso, pero es inferior y no sirve para garantizar la seguridad necesaria para una red de dinero.
2. La Prueba de Trabajo utiliza energía eléctrica, y esto es importante. La Prueba de Participación es peor para proteger al dinero.
Ya habrás oído críticas al gasto de energía que hace Bitcoin. Ya hemos aclarado y desmitificado esa parte de la historia en el episodio siete de la serie Dinero Arata este enlace.
Un sistema seguro de dinero fuerte es importante para garantizar los derechos humanos como la libertad y el derecho a la propiedad. Y si se usa energía eléctrica para esta importante finalidad, podemos decir que su aplicación es de gran valor y utilidad. La energía usada le proporciona una propiedad única al Bitcoin, que es un coste infalsificable (“unforgeable costliness»)
Por otro lado, hay otras actividades mucho menos importantes que consumen mucha más energía eléctrica que el bitcoin. Jets privados, luces de Navidad, TikTok e incluso las secadoras de ropa gastan más energía que el bitcoin, con unos beneficios mucho menos importantes para la sociedad.
Bitcoin usa cerca del cero coma uno por ciento de la energía del mundo, y buena parte es energía limpia.
Esa energía está siendo bien utilizada porque se usa para que la red de Bitcoin sea la más segura del planeta para proteger tu dinero. Ya hablamos en detalle sobre la Prueba de Trabajo en el episodio anterior de la serie Dinero Arata este enlace.
En resumen, la Prueba de Trabajo fue adoptada por bitcoin para garantizar la seguridad de la red. De forma simplificada, cada transacción hecha con bitcoins tiene que ser verificada. Una parte importante de esa verificación se hace a través de los mineros. Cuando intentas hacer una transacción y mueves tus bitcoins, esa transacción tiene que añadirse a un nuevo bloque. Y son los mineros quienes crean nuevos bloques y verifican si tu transacción cumple todos los requisitos.
Si la transacción es correcta, se añade a un bloque de datos. Ese bloque tiene que añadirse a la blockchain, que es la base de datos pública y distribuída por bitcoin que contiene todas las transacciones hechas en la historia del bitcoin.
Para añadir un nuevo bloque a la blockchain, el minero tiene que presentar una Prueba de Trabajo. Esa Prueba de Trabajo es un número especial que resuelve un problema matemático. Sólo es posible encontrar el número correcto a través de mucho intento y error.
Es decir, si un minero presenta un nuevo bloque con el número especial correcto, esta es una prueba indiscutible de que ha invertido en equipos y energía eléctrica, una prueba de que realmente ha trabajado por la seguridad de la red. De ahí viene el nombre Prueba de Trabajo.
Como recompensa por hacerlo todo correctamente, cuando un minero crea un nuevo bloque, recibe unos bitcoins de recompensa. Viéndolo desde la perspectiva de la Teoría de los Juegos, todos los participantes de la red Bitcoin están obligados a actuar de forma honesta. En caso contrario, tendrían enormes pérdidas financieras.
El poder computacional requerido en la Prueba de Trabajo es uno de los principales factores que hacen del bitcoin la red financiera más segura del planeta. Incluso teniendo un valor de cientos de miles de millones de dólares, a día de hoy el Bitcoin no ha sido hackeado y probablemente nunca lo será.
La gente que no entiende este valor estratégico de la Prueba de Trabajo la critica y usa otros Mecanismos de Consenso como, por ejemplo, la Prueba de Participación (Proof of Stake).
3. Las críticas de que el Bitcoin malgasta mucha energía eléctrica son incorrectas en varios niveles.
La red de Bitcoin es una forma revolucionaria de manejar el dinero. Según Dan Held, el uso que hace Bitcoin de la energía es muchísimas veces menor que el uso de energía del sistema del dinero fiat, el dinero fiduciario de los gobiernos.
El Bitcoin incluso estimula el progreso de nuevos proyectos de energía limpia, haciendo que nuestra civilización avance.
Pero incluso con las ventajas de uso que tiene Bitcoin, una pregunta que podría hacerse es si habría alguna alternativa para alcanzar el consenso en una red descentralizada de dinero.
La hipótesis del Proof of Stake es que la actual competición entre mineros de bitcoin para ver quién llega primero a la solución del rompecabezas criptográfico es un desperdicio de energía. Como ya hemos visto, esta hipótesis es falsa porque el uso de energía es un componente importante de la seguridad. Como la energía eléctrica tiene un coste, los participantes de la red de Bitcoin están obligados a ser honestos y a actuar de acuerdo a las normas de la red. Si intentan violar las normas, tendrían un gasto de energía pero ningún beneficio financiero.
La propuesta del Proof of Stake es sustituir esta competición por un sorteo. Es decir, en vez de que todos los mineros compitan para ver quién lo resuelve primero, el sistema elegiría aleatoriamente a un participante de la red, que sería responsable de validar el bloque.
Por esta razón, en el Proof of Stake los mineros pasarían a llamarse validadores. Pero no todos los participantes de la red podrían entrar en el sorteo como validadores. Para ser un validador, un participante de la red tendría que depositar una determinada cantidad de monedas en la red como participación.
De ahí viene el nombre Prueba de Participación, o Proof of Stake. Stake también se puede traducir como apuesta, en el sentido de tener algo que perder, como si el participante estuviese apostando su propio dinero para poder entrar en el sorteo como validador.
Cuanto más dinero se destine a la prueba de participación, más posibilidades tendrá un participante de ser elegido como validador. Es como una apuesta en la lotería. Si compras un boleto, tienes una posibilidad de ganar. Si compras diez boletos, tienes diez veces más posibilidades de ganar.
El problema del Proof of Stake es más o menos obvio: a más dinero invertido, más posibilidades de ser validador. Como las criptomonedas que usan el Proof of Stake suelen tener premine (preminería), no tienen el atributo de coste infalsificable del Bitcoin. Son tokens creados de la nada y se distribuyen inicialmente a los fundadores de la red. Como ya tienen muchos tokens, haciendo el stake ganan aún más tokens. Esto favorece a quien tiene más dinero y promueve la creación de grupos de gente con mucho dinero se hacen cada vez más ricos.
4. La Prueba de Participación utiliza menos energía que la Prueba de Trabajo. Pero no resuelve el desafío del consenso.
Cuando un participante de la red hace un depósito y gana el sorteo para ser validador de un bloque, va a tener que verificar si todas las transacciones de ese bloque siguen las normas del consenso.
Si todo está bien, el validador añade ese bloque a la blockchain y recibe como recompensa las tasas que se han pagado en cada transacción de ese bloque.
Sin embargo, si el validador aprueba alguna transacción irregular por torpeza o a propósito, automáticamente va a perder parte del dinero que depositó para ser elegido como validador. Por eso, ese valor depositado puede considerarse una participación, una apuesta, un “stake”, porque el validador puede perder el dinero invertido si no hace bien su trabajo.
Es un incentivo financiero. Siempre que la participación sea mayor que lo que gana el validador con las tasas de transacción, la red puede confiar en él para hacer correctamente el trabajo de validar transacciones y mantener la seguridad de la red.
Cuando el participante quiera dejar de ser un validador, tiene que esperar un tiempo determinado para poder recoger el dinero que depositó y todas las tasas que ha obtenido de las transacciones. Este intervalo es el tiempo que necesita la red para penalizar al validador que en algún momento haya aprobado una transacción irregular.
En un análisis rápido, parece que el Proof of Stake cumple la misma finalidad que el Proof of Work de garantizar las transacciones válidas bajo el riesgo financiero de perder dinero si no se comporta de forma honesta. Sin embargo, si se mira más a fondo, se pueden ver puntos frágiles en el Proof of Stake. Desde el año 2015, gracias a un paper de Andrew Poelstra ya sabemos que tiene fallos intrínsecos imposibles de resolver
Por eso, aunque consuma menos energía eléctrica, el Proof of Stake conlleva riesgos adicionales de seguridad en comparación con la prueba de trabajo. Hay tres casos en los que fracasa: (1) En el caso de que haya necesidad de reiniciar la red, (2) En el caso de que se separe parte de la red y (3) En el caso de pérdida de las claves privadas de los propietarios de grandes sumas de dinero. La explicación de cada uno de estos escenarios es bastante técnica, por lo que te dejo el link de referencia por si quieres profundizar.
Una red que se encarga de cuidar dinero no puede tener este tipo de vulnerabilidad. El dinero es importante. Aunque sea extremadamente improbable que se den los casos de riesgo del Proof of Stake, tan sólo el hecho de que sea posible ya lo hace inadecuado para una red de dinero. Esta es la razón por la que el bitcoin sigue usando la Prueba de Trabajo, aunque la propuesta del Proof of Stake se introdujese en 2011, durante los primeros años de funcionamiento de la red.
Técnicamente, el cambio es posible. Ethereum, una criptomoneda, está haciendo la transición de Prueba de Trabajo a Proof of Stake. No es un proceso simple y rápido, pero es técnicamente posible.
Además del Ethereum, varias criptomonedas más pequeñas que el bitcoin están usando el Proof of Stake y pueden servir como laboratorio para dejar que el tiempo pruebe en la práctica su eficiencia y seguridad. Como tiene que ser en la regla del mercado libre, que gane el mejor. Sigue estudiando y sólo obtendrás beneficios.
El Proof of Stake es una alternativa al Proof of Work. El Proof of Stake promete consumir menos energía eléctrica, pero también tiene puntos negativos que pueden reducir la seguridad de la red.
El bitcoin va a seguir usando el Proof of Work y no parece que vaya a haber un cambio a corto o medio plazo. Pero otras criptomonedas están usando el Proof of Stake y, con el tiempo, el mercado podrá verificar en la práctica cuál es la mejor opción.
Este ha sido un episodio muy técnico y teórico. Si quieres información práctica sobre cómo obtener beneficios con Bitcoin y otras criptomonedas, te invito a conocer nuestro entrenamiento Manos de Diamante, viendo una clase especial sobre bitcoin en el link este enlace