Criptomanía | Proof of Work vs Proof of Stake. Comparación entre PoW y PoS. Diferencias entre algoritmos de consenso. Ventajas y desventajas.

Proof of Work y Proof of Stake, en lo que a Criptomanía respecta y a nos interesa en este artículo, son categorías generales dentro de los algoritmos de consenso.

Un algoritmo de consenso es, básicamente, una serie de reglas para determinar que copia de la blockchain es válida y cuál no. Estas reglas se resumen básicamente en dos:

  1. La cadena más larga. Siempre se considerará más correcta la blockchain con más bloques. Porque un “minero honrado” solo añadiría bloques a una cadena de bloques íntegra (en la que no hay discrepancias).
  2. La cadena con más apoyo. Se considerará “válida” la blockchain que mayor apoyo tenga entre los miembros de la red.

Precisamente la forma de medir “el apoyo a la red” es el factor de diferenciación básico entre los algoritmos de consenso Proof of Work y Proof of Stake.

En un algoritmo de consenso Proof of Work, la cadena con “más apoyo” es la cadena con más “trabajo” (hashrate) detrás.

En un algoritmo de consenso Proof of Stake, la cadena con “más apoyo” es la cadena con más “colateral” (stake) destinado.

Para analizar las diferencias entre Proof of Work y Proof of Stake hemos decidido analizar las ventajas y desventajas de uno sobre otro.

Cómo las criptodivisas PoW son las más exitosas (Bitcoin, Monero, Litecoin…) utilizaremos este como referencia, y compararemos cada una de sus ventajas y desventajas sobre los algoritmos PoS.

Es recomendable que antes de intentar entender las ventajas y desventajas de ambos, conozcas más detalles de los mismos. Lee los artículos de Criptomanía sobre Proof of Work y Proof of Stake.

Proof of Work vs Proof of Stake – Ventajas PoW frente a PoS

Ventajas de los algoritmos de consenso Proof of Work y porque no se dan en los algoritmos Proof of Stake.

Compromiso

Al ser necesario una inversión en hardware y una optimización de software, el minero está atado, por un tiempo, al éxito de la criptodivisa para rentabilizar la inversión de tiempo y capital.

Establecer una mina, especialmente “a gran escala” es difícil. Hace falta mucho dinero, para comprar tu equipo informático, alquilar/comprar una nave industrial, pagar la electricidad… Hace falta conocimientos importantes: eléctricos, de hardware y de software. Y además te enfrentarás a dos enemigos: el calor y el polvo.

Lo lógico es que este minero, después de la dedicación y la inversión que ha necesitado para establecer su mina, participara en el progreso y mejora de la criptodivisa a medio-largo plazo.

En cambio, en un algoritmo de consenso Proof of Stake, el “staker” puede comprar, transferir y vender instantáneamente su “colateral”.

Establecer una “forja” de tokens es casi instantáneo y no requiere conocimientos: no necesitas hardware potente y optimizado, ni una nave industrial donde situarlo, ni software optimizado, ni una instalación eléctrica complicada…

Solo necesita un mercado suficientemente líquido para comprar y vender tus token sin llamar demasiado la atención.

Seguridad enlazada a la adopción.

Para atacar una blockchain, en resumidas cuentas, hay que conseguir convencer a la mayoría (alcanzar un consenso), de que tu transacción, o cualquiera que sea tu trampa, es válida.

Cuanto más participantes haya en la red y cuanta más descentralizada sea su naturaleza, más complicado es pervertir el consenso a tu favor.

En una criptodivisa con un algoritmo Proof of Work, la rentabilidad de los participantes está atada al valor de los token. Luego ocurre lo siguiente:

  1. A mayor adopción de la criptodivisa, mayor es su precio de mercado (por la ley de la oferta y la demanda).
  2. Si el precio de mercado sube, mayor rentabilidad en asegurar la red (porque los mineros son recompensados con tokens de la criptodivisa)
  3. A mayor rentabilidad en asegurar la red, mayor es la cantidad de interesados en participar en la red
  4. A más cantidad de participantes, más segura es la red.

Por otro lado, en un algoritmo de consenso Proof-of-Stake, la rentabilidad obtenida por los stakers es independiente del valor de mercado de la criptodivisa. Si es que hay recompensa.

La rentabilidad es un porcentaje fijo, luego no hay conexión entre seguridad y adopción.

Honradez incentivada.

En una blockchain PoW, el incentivo económico anima a los mineros a cumplir las normas. Si un minero desperdicia su hashrate en intentar hacer trampas, no obtendrán ninguna recompensa.

Un minero no puede usar su potencia de cálculo al mismo tiempo para intentar hace trampas y minar honestamente. Luego un minero siempre elegirá lo más rentable: minar honestamente y competir por la recompensa del bloque.

Sin embargo, un staker puede “intentar hacer trampas” y validar bloques honestamente al mismo tiempo.

De hecho, el incentivo económico empuja a los stakers a intentar hacer trampas constantemente. Porque “hacer trampas” no requiere ningún esfuerzo económico y hay una posible recompensa (que el resto de la red “acepte” tu versión de la historia)

Difuminación de la oferta.

Un minero necesita transformar sus ganancias en electricidad, luego necesariamente necesita compradores para sus token.

Además, un minero tiene hardware, y obtiene tokens como recompensa. Así que un minero, básicamente, convierte tokens en fiat constantemente, ejerciendo presión a la baja en el precio en busca de compradores.

De manera efectiva, está colaborando en diluir la distribución de la oferta.

Sin embargo, en un algoritmo Proof-of-Stake, un staker necesita comprar tokens para validar bloques, ejerciendo presión al alza en busca de vendedores. No tiene costes que cubrir (luego, no tiene porque que vender sus recompensas) y toda su inversión se ha “reducido” a acumular tokens.

En cierta manera es algo así como “los cripto-ricos se hacen más cripto-ricos”. El staker que más criptomonedas ha comprado, será el staker que más criptomonedas reciba.

Sin lugar a dudas, un staker colabora en la concentración de la oferta.

Proof of Work vs Proof of Stake – Desventajas PoW frente a PoS

Problemas o desventajas de usar un algoritmo de consenso Proof of Work y cómo las solucionan los algoritmos Proof of Stake.

Poco ecológico.

Un algoritmo de consenso Proof of Work “obliga” a sus participantes a competir entre ellos para demostrar quien “trabaja” más.

Como resultado, en una blockchain PoWmiles de kw/h se “queman” para asegurar la red en un proceso poco eficiente.

Ejemplo: Actualmente la red bitcoin consume 225000 kw/h. Eso corresponde a, aproximadamente, 0.6 millones de dólares diarios gastados en electricidad. Algo más de 2 dólares por transacción si observamos la media actual de transacciones gastados en electricidad (aunque ese coste, de momento, no lo cubre el consumidor, sino la inflación).

Por otro lado, en un algoritmo de consenso Proof of Stake, los participantes compiten entre sí para ver quien “tiene mayor colateral”.

En este proceso, sólo se quema la energía necesaria para mantener un procesador encendido y conectado a Internet. La huella de carbono de una blockchain PoS es mínima.

Centralización

En un algoritmo PoW, la necesaria optimización (si quieres competir) de software y hardware favorece a los mineros con mayor capital y tiempo para invertir.

Es decir, es inevitable que, a largo plazo, se “centralice” la potencia de minado.

En cierta manera, el incentivo real está en “minar a lo grande”. La rentabilidad obtenida en función del dinero invertido en minería NO es lineal.

En frente, tenemos los algoritmos PoS.

Dado que estos, generalmente, ofrecen una rentabilidad fija, los participantes de la red tienen el mismo incentivo independientemente de su inversión.

Dicho de otra forma, en un algoritmo PoS, la rentabilidad esperada en función del dinero invertido SÍ es lineal.

Cashflow negativo.

En un algoritmo de consenso PoW un minero compra equipo informático y paga unos gastos recurrentes (electricidad, principalmente). El dinero para hacer esto lo obtiene a base de vender tokens en el mercado, que ha obtenido a cambio del trabajo aportado para asegurar la red.

Es decir, las inversiones para asegurar la red de cierta criptodivisa se realizan en empresas externas (distribuidores de hardware y empresas eléctricas) a costa del dinero de los compradores de dicha criptodivisa.

En un algoritmo Proof of Stake ocurre algo diametralmente opuesto. Un staker compra criptomonedas y ahí terminan sus gastos. No hay ningún gasto “recurrente” o “repetitivo”. Asumiendo que el staker cree en la criptodivisa y su potencial, no venderá esos token.

Y todo esto resulta en un cashflow positivo. Entra más dinero del que sale.

Inflación o comisiones.

Un algoritmo Proof of Work no funciona sin recompensa. Nadie “trabaja” (work) si no hay “recompensa”.

Un minero compra un hardware específico para minar criptodivisas. Nadie invertiría en caros equipos informáticos ni en la electricidad que consumen si no hubiera recompensa económica.

Si no hay una recompensa por bloque, los usuarios tendrán que pagar comisiones por hacer transacciones (~$0.15 por transacción bitcoin ahora mismo, a pesar de la recompensa por bloque de 12.5 BTC). Y según el ejemplo que mencionábamos un poco más arriba, actualmente el coste en electricidad de cada transacción bitcoin es de $2.

Pagar $2.15 por transacción es inviable. Es decir, sin inflación o altas comisiones, los algoritmos de consenso Proof of Work están destinados al fracaso.

Hablando en plata, en criptodivisas PoW con un modelo inflacionario que llega a 0 (cómo es el caso de Bitcoin o Litecoin) existe un alto riesgo de, o bien comisiones por transacción muy altas, o bien una seguridad inexistente.

Sin embargo, un algoritmo de consenso Proof of Stake, puede ser viable sin recompensa por bloque y sin que las comisiones alcancen precios ridículamente altos.

Mientras que no existe nadie que compre hardware específico para asegurar una blockchain si no va a obtener una recompensa directa por ello, sí que tendría sentido que alguien compre tokens de una criptodivisa sin obtener ningún beneficio directo (ya que hay otros beneficios, cómo almacenar valor, especular o transferir valor rápidamente).

Opinión del autor: una posible solución a las criptomendas deflaccionarias sería cambiar su algoritmo de consenso a uno Proof of Stake cuando la inflación sea demasiado pequeña.

Proof of Work vs Proof of Stake – Conclusión

No existe nada en el mundo totalmente perfecto. Todo tiene sus fallos. Y los algoritmos de consenso no son una excepción. A día de hoy, la comparación la ganan los algoritmos Proof of Work.

Pero no me extrañaría en absoluto que el futuro de los algoritmos de consenso sea Proof of Stake. Y eso no debería ser una amenaza para bitcoin ni ninguna otra criptodivisa. Nada impide que una blockchain cambie su algoritmo de consenso, solo hace falta, valga la redundancia, consenso. Técnicamente es algo casi “trivial”.

No creo que lo importante de ninguna criptodivisa sea su algoritmo de consenso, si no muchas otras cosas.

  • La inflación es conocida – Nadie puede decidir arbitrariamente imprimir moneda, ni quien las recibe.
  • Red de pagos barata – Técnicamente, transferir un token es trivial y fácil.
  • Red de pagos global y rápida – La propia divisa es el medio de pago. No hace falta terceras partes para confirmar que una transacción ha tenido lugar.
  • Prescindibilidad de bancos – Tú eres tu propio banco. Y sus sistemas lentos y caros de transacciones no pueden competir.
  • Complicación de la censura – Los sistemas de pagos centralizados (SWIFT, VISA…) pueden censurar pagos para proteger sus intereses.

Y tú, ¿qué opinas sobre todo esto?

¿Pesa más la huella de carbono de los algoritmos PoW, o es más importante el incentivo para hacer trampas en los algoritmos Proof of Stake?

No dudes en tomar posiciones en la batalla Proof of Work vs. Proof of Stake, ¡¡déjanos un comentario!!

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Libertario, tecnófilo e ingeniero mecánico. Apasionado de la tecnología blockchain en general y de Monero en particular.

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