Proof of Work (PoW) y Proof of Stake (PoS) son los dos algoritmos de consenso más utilizados en el sector de las criptomonedas. Veamos qué es Proof of Work (PoW) en el contexto de Bitcoin y en qué se diferencia de Proof of Stake (PoS).

Prueba de Trabajo (PoW) en Bitcoin:

Proof of Work es el algoritmo de consenso subyacente en la red Bitcoin. Fue introducido por el creador anónimo de Bitcoin, Satoshi Nakamoto, en el whitepaper de Bitcoin en 2008 y ha sido el principal método de consenso en la red desde entonces.

¿Qué es la Prueba de Trabajo (PoW)?

La Prueba de Trabajo es un sistema que utiliza potencia computacional para resolver problemas matemáticos complejos. En el contexto de Bitcoin, estos problemas se denominan «puzzles criptográficos» o «hashes» y requieren una gran cantidad de cálculos para ser resueltos. Los nodos de la red Bitcoin, conocidos como mineros, compiten entre sí para resolver estos problemas, el primero en encontrar la solución tiene derecho a añadir un nuevo bloque de transacciones a la blockchain y es recompensado con nuevas monedas Bitcoin y comisiones por transacción.

Características principales de Proof of Work (PoW):

Competitivo: Los mineros compiten entre sí para resolver el problema matemático y ser los primeros, lo que requiere una potencia computacional importante que va dejando obsoletas las máquinas cada poco tiempo y se necesitan equipos mejores y mucho más potentes, también consumen una cantidad considerable de energía, pero eso lo vemos más adelante.

Seguras: El Proof of Work garantiza la seguridad de la red Bitcoin haciéndola costosa y difícil de atacar, además de otros factores, como nota, Bitcoin nunca ha sido hackeado.

Descentralizado: Cualquiera con acceso a suficiente potencia de cálculo puede convertirse en minero, lo que mantiene la red descentralizada. Aquí hay diferentes opiniones y daría para un debate más extenso, cabe destacar que las empresas que disponen de recursos suficientes para montar las llamadas granjas de minado suelen estar controladas por unas pocas empresas y están todas reguladas.

Recompensas por minar: Los mineros son recompensados con nuevas monedas Bitcoin en función de las comisiones de transacción por su trabajo.

Escalabilidad limitada: El Proof of Work puede tener limitaciones de escalabilidad debido al tiempo necesario para resolver los problemas y el consumo de energía asociado. Estos se vuelven más complejos con cada reducción a la mitad.

Proof of Stake (PoS):
Proof of Stake es otro algoritmo de consenso utilizado en varias criptodivisas. Otro ejemplo sería Cardano. A diferencia de PoW, PoS no requiere que los mineros resuelvan problemas matemáticos complejos. En su lugar, se basa en la propiedad de la moneda y la participación activa en la red.

¿Qué es Proof of Stake (PoS)?
Proof of Stake se basa en la idea de que aquellos que tienen una inversión en la criptomoneda tienen un incentivo para proteger y mantener la red. Los validadores, en lugar de los mineros, son los participantes que crean nuevos bloques y validan las transacciones. La cantidad de monedas que un validador puede bloquear (staking) y su actividad en la red determinan sus posibilidades de ser seleccionado para crear bloques y validar transacciones.

Características principales de Proof of Staking (PoS):

Eficiencia energética: PoS es elegido por muchos proyectos porque es generalmente más eficiente energéticamente que PoW, no tan intensivo en hardware como la minería.

Incentivos económicos: Los validadores son recompensados con tarifas de transacción y, a veces, con nuevas monedas de la red, lo que les da un incentivo económico para mantener la red segura y activa.

Escalabilidad potencial: PoS es visto por algunos como una solución al problema de la escalabilidad, ya que no permanece limitado por el tiempo necesario para resolver los problemas matemáticos.

Control del desarrollo: Algunas redes PoS permiten a las personas con monedas votar los cambios y actualizaciones de la red.

Peligro de centralización: PoS puede ser más eficiente, aunque existe la posibilidad de que conduzca a una mayor centralización, aquellos con grandes cantidades de monedas del proyecto pueden controlar la red.

Diferencias clave entre PoW y PoS:

Las diferencias clave entre Proof of Work (PoW) y Proof of Stake (PoS) pueden verse en diferentes factores:
Método de Validación:

PoW: La validación se realiza resolviendo problemas muy complejos mediante cálculos intensivos y muy difíciles. Los mineros compiten entre sí para añadir nuevos bloques.

PoS: La validación se basa en el número de monedas bloqueadas como garantía y en la actividad de la red. Los validadores son seleccionados para crear bloques y validar transacciones.

Consumo de energía:

PoW: Es uno de sus mayores problemas en la actualidad, aunque se está trabajando en métodos más sostenibles. Requiere una cantidad muy grande de energía para alimentar el hardware de minería y sobre todo para refrigerar los equipos, que alcanzan temperaturas muy altas, de ahí que las principales granjas permanezcan en lugares con un clima muy frío.

PoS: Es más eficiente energéticamente, ya que eliminamos el factor de los equipos necesarios para PoW.

Centralización:

PoW: En teoría se considera descentralizado, pero en ciertas partes de la cadena puede haber centralización, empresas o estados que controlan la energía barata y/o tienen acceso al hardware de minería más moderno y potente. Aquí pueden controlar el precio del Bitcoin, pero nunca su valor real (es diferente).

PoS: Esto es una obviedad, cuantas más monedas tengas del proyecto más peso tendrás en él y más fácil será centralizarlo.

Incentivos:

PoW: Los mineros son recompensados con nuevas monedas Bitcoin cada vez que resuelven un problema.

PoS: Los validadores son recompensados con comisiones por transacción o nuevas monedas de la red.
Seguridad:

PoW: PoW garantiza la seguridad de la red Bitcoin haciendo que sea costoso, difícil realizar ataques porque los mineros compiten entre ellos y la manipulación se hace mucho más compleja (Hay un artículo sobre esto).

PoS: La seguridad se basa en los incentivos económicos y la inversión de los validadores en la red.
Ventajas y desventajas de PoW y PoS.

Obviamente, ambos algoritmos de consenso tienen ventajas y desventajas que pueden influir en su idoneidad para diferentes redes o para el uso al que están destinados.

Ventajas de Proof of Work (PoW):

Seguridad probada: PoW ha demostrado su eficacia y seguridad a lo largo de los años en la red Bitcoin. Nunca ha sido hackeada y hasta ahora esto la convierte en la red más segura.

Descentralización: Cualquiera con acceso a Internet y un ordenador potente puede convertirse en minero a través de nodos, lo que mantiene la red descentralizada al máximo.

Incentivos claros: los mineros tienen incentivos económicos directos para resolver problemas y, por tanto, para proteger y mantener la red.

Desventajas de Proof of Work (PoW):

Consumo de energía: PoW tiene un consumo de energía muy alto, como se mencionó anteriormente, se están desarrollando nuevas formas de obtener esta energía, pero en el momento de escribir esto es sólo especulación.

Limitaciones de escalabilidad: PoW puede tener limitaciones de escalabilidad debido al tiempo necesario para resolver problemas matemáticos, y cada reducción a la mitad aumenta la dificultad.

Ventajas de Proof of Stake (PoS):

Eficiencia energética: PoS eficiente energéticamente puede ser una solución para muchos proyectos que quieren resolver el factor ambiental de una manera más sencilla.

Escalabilidad potencial: PoS es una solución a los problemas de escalabilidad.

Control del desarrollo: Algunas redes PoS permiten a los poseedores de monedas votar sobre los cambios y actualizaciones de la red.

Desventajas de Proof of Stake (PoS):

Peligro de centralización: PoS puede tener riesgos de centralización, las personas con mayores cantidades de monedas pueden controlar la red.

Falta de seguridad probada.

El futuro de Proof of Work y Proof of Stake

La elección entre PoW y PoS dependerá de las necesidades y objetivos de cada red. Algunas redes, como Bitcoin, optaron por Proof of Work debido a su probada seguridad y resistencia a los ataques, y esto es lo que la hace única con algunos otros factores. Otras, como Ethereum, pasaron a PoS para abordar los problemas de escalabilidad y eficiencia energética que confirman el problema de la centralización.

Ambos enfoques tienen ventajas y desventajas, y es posible que veamos una mayor diversidad de algoritmos de consenso en el futuro a medida que la industria evolucione y dispongamos de más datos.