La tecnología Blockchain, es una red descentralizada que está revolucionando el mundo, se estima que se situará en torno a los 94.000 millones de dólares en 2027, según los datos de Statista. Para asegurar la seguridad y transparencia que caracteriza a esta red, los protocolos de consenso son la clave. Por ese motivo, resulta importante conocer su significado en un mundo digitalizado y cada vez más descentralizado.
¿Qué son y para qué sirven?
Los protocolos de consenso son un conjunto de normas y procedimientos establecidos en una red Blockchain. Gracias a ellos, las partes involucradas pueden acordar toda la información y registrarla en la Blockchain, que permitirá ejecutar y validar esas transacciones. Cada transacción se convertirá en otro bloque inmutable que se añade a la cadena de bloques (Blockchain). Sin la existencia de los protocolos de consenso no sería posible el desarrollo de la Blockchain, y menos la seguridad que la caracteriza. Por ese motivo, este procedimiento permite regular el acuerdo de los nodos entre sí. Así lo verifican, y aseguran los datos. De esta manera se evitan ataques, falsificaciones o estafas.
Con estos protocolos se pueden crear nuevos bloques en las cadenas, y, en consecuencia, se pueden realizar transacciones como smart contracts, DApps, entre otras. Su relevancia recaba en asegurar la privacidad y transparencia, para ello las regulaciones son imprescindibles. De ahí los protocolos de consenso de Blockchain, que serán estipulados por los desarrolladores de Blockchain. Y una vez establecida la forma en la que los nodos se tienen que poner de acuerdo, se asegura la validez y el correcto funcionamiento del proyecto.
Los protocolos de consenso garantizan que los participantes estén sujetos a las mismas condiciones y conozcan cuál es su aportación. Los participantes son los que deciden las reglas de las transacciones. Los participantes de dichos protocolos actúan como validadores. Estos validadores consiguen una Blockchain más descentralizada. Además, los protocolos de consenso brindan diversas recompensas a los validadores en función del tipo de protocolo. Con el objetivo de que los validadores actúen honestamente.
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¿Cómo funcionan?
En primer lugar, se encargan de la validación de las transacciones. En segundo lugar, cuando se realiza la transacción del usuario, la acción se extiende a través de la red de nodos. Los nodos (acordados previamente) validan la acción, verificando que pueda realizarse la transacción. Asegurando que se cumplan todas las reglas establecidas en el protocolo de consenso, con los datos de los que dispone. Por último, se realiza, registra y añade en un bloque a la cadena de bloques existentes. Y esos datos permanecen distribuidos e inmutables en la red Blockchain.
Por lo que permiten a una red descentralizada como la Blockchain ejecutar el acuerdo y actualizar el estado de los datos registrados, asegurando la cadena de bloques. Cuantos más validadores se consigue, será una Blockchain más descentralizada. Pueden actuar de diversas maneras en los protocolos, como mineros, poseedores de criptomonedas delegados o autoridades, entre otros. También existen varios tipos de protocolos de consenso.
El protocolo que se elige para distintos proyectos de Blockchain debe ser el correcto y permitir un buen acuerdo. Con este procedimiento no es necesario intermediarios, permite la descentralización de las transacciones y evitar las estafas. Favorece el acuerdo y la cooperación de los participantes, junto a la seguridad de las condiciones impuestas. Son un pilar fundamental de los procesos descentralizados.
¿Cuáles son los protocolos de consenso más destacados?
Los tipos de protocolos de consenso más destacados en la actualidad son:
- Proof of Work (PoW): utilizado por Bitcoin y muchas criptomonedas. Los validadores (mineros), resuelven problemas matemáticos complejos a prueba y error. Con el fin de validar transacciones y agregar bloques a la cadena, consume mucha energía y recursos, por lo que tienen alto coste.
- Proof of Stake (PoS): utilizado por Ethereum 2.0 y otros. Los validadores son seleccionados aleatoriamente para crear, revisar y confirmar bloques en función de la cantidad de criptomonedas que poseen, y están dispuestos a apostar como garantía. Consume menos energía que la anterior y solo necesita un ordenador.
- Delegated Proof of Stake (DPoS): los titulares de tokens votan para elegir un pequeño número de delegados (testigos) que se encargan de validar transacciones y asegurar la red. Tiene mas escalabilidad y rapidez en validar bloque. Cada testigo puede generar un bloque y cobrar la recompensa por ello.
- Proof of Autority (PoA): la validación de bloques es realizada por autoridades preaprobadas de forma aleatoria, considerados confiables. Se concreta la selección mediante un sistema de votación. El validador de forma voluntaria debe decir quién es, siendo su reputación la garantía. Es eficiente y rápido, pero requiere confianza en las autoridades preseleccionadas.
¿Qué son los nodos de la Blockchain?
Para entender mejor el concepto explicado a continuación, es importante recalcar el significado de protocolo de consenso: es el procedimiento que permite regular la manera en la que los nodos llegan a un acuerdo entre sí.
Por tanto, es fundamental entender lo que es un nodo para entender los protocolos de consenso. Un nodo en la Blockchain es un dispositivo (suelen ser ordenadores) que participa en una cadena de bloques. Los nodos almacenan y difunden datos en la cadena de bloques, aceptan o rechazan transacciones y mantienen la transparencia. Por ese motivo, los protocolos de consenso son la clave para que los nodos funcionen correctamente y mantengan su seguridad.
Su significado varía según el contexto, pero en la Blockchain están diseñados como sistemas distribuidos que hacen posible la descentralización. Cada nodo del dispositivo define el acuerdo del protocolo con sus funciones específicas. Aunque esos dispositivos estén operados por personas o entidades, no son las personas en sí mismas, sino los puntos de conexión que interactúan con la red.
Los nodos permiten a todos los participantes acceder y adquirir los datos de la red. Cuantos más nodos haya mayor es la descentralización y ventajas de la Blockchain, siendo el punto de comunicación en el que se puede crear, recibir o transmitir un mensaje. Los nodos ejecutan una copia de las transacciones dentro de la red para asegurarse de su validez y de que se puede añadir a la cadena de bloques.
Diferencia entre protocolos de consenso y algoritmos de consenso
Los protocolos de consenso están basados en algoritmos de consenso, que permiten regular la manera en la que los nodos llegan a un acuerdo. Debe ser cuanto más claro y fácil mejor, para tener un perfecto cumplimiento.
Son términos muy relacionados, pero tienen mínimas diferencias.
- Los protocolos de consenso son un conjunto de reglas y procedimientos que definen como conseguir el acuerdo en una red distribuida, y los algoritmos de consenso son el núcleo del proceso de consenso dentro del protocolo.
- Los protocolos de consenso incluyen el algoritmo y otros aspectos, como la forma en la que se comunican los nodos, la gestión de errores, la integración de nuevos nodos y la gestión de actualizaciones. En cambio, los algoritmos de consenso son la parte matemática que permite a los nodos de una red llegar a un acuerdo sobre un estado o valor, a pesar de fallos o ataques.
- Los protocolos de consenso son más amplios y abarcan todos los aspectos del sistema de consenso. Y los algoritmos son una parte específica del protocolo, que se centra en cómo llegar al acuerdo sobre los bloques en la Blockchain.
- El protocolo de consenso gestiona los nodos, políticas de seguridad, entre otras, mientras el algoritmo se enfoca en los cálculos y decisiones para llegar al consenso.
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