¿Qué son los protocolos en las criptomonedas?

Estos acuerdos se refieren a formulas matemática que registran las condiciones, los principios y funcionalidades comunes para todos los participantes 

¿Qué son los protocolos?

Son sistemas de reglas que permiten la comunicación entre computadoras para compartir información.  Con la llegada de Bitcoin y la financiación descentralizada para el desarrollo de protocolos abiertos, emprendedores han sido inspirados a desarrollar aplicaciones sobre esta nueva base creando nuevos protocolos para funcionar en un mundo descentralizado.  
   
Las criptomonedas desarrolladas en base a Blockchain tienen la principal característica de esta tecnología: confianza y descentralización, esto va más allá de si los participantes se tienen plena confianza o no. Por esto es necesario llegar a acuerdos sobre la forma como debe operar un proceso, y en informática, estos acuerdos se  refieren a formulas matemática que registran las condiciones, los principios y funcionalidades comunes para todos los participantes, llamadas algoritmos o protocolos de consenso. 

El protocolo de Bitcoin

Bitcoin tiene como columna vertebral la cadena de bloques Blockchain, y utiliza en sus procesos un protocolo abierto para compartir contenidos de forma descentralizada, diseñado para intercambiar archivos peer-to-peer en Internet, en el cual una red de ordenadores o máquinas conocidas como nodos se comportan como iguales entre sí, actuando al mismo tiempo como clientes o servidores con respecto a los demás nodos de la red, permitiendo el intercambio directo de información en cualquier formato, entre los equipos interconectados. Bitcoin suma en su proceso un algoritmo de consenso llamado prueba de trabajo, en inglés Proof of Work (PoW).

Algoritmos de consenso

– Prueba de trabajo PoW (Proof of Work): el cliente del servicio debe realizar algún tipo de trabajo que tenga cierto costo y que sea verificado fácilmente por el servidor, consistente en realizar un cómputo en el ordenador del cliente para evitar comportamientos indeseados (ataques de denegación de servicio o spam). Para este sistema existen dos clases de protocolos:

1. Desafío-respuesta: asumen un enlace interactivo directo entre el cliente y el servidor. El servidor elige un desafío en el cual el cliente encuentra una respuesta apropiada en el conjunto, la cual es enviada de vuelta al servidor donde es verificada. 

2. Solución-verificación: no asumen un enlace como en el caso anterior, debido a esto el desafío debe ser auto-impuesto antes de que el cliente pueda buscar una solución, y el servidor debe verificar tanto el desafío elegido como la solución encontrada. 

– Prueba de participación PoS (Proof of Stake): es un protocolo de consenso distribuido para redes distribuidas que asegura una red de una criptomoneda, que funciona con la probabilidad de encontrar un bloque de transacciones y recibir el premio correspondiente, mediante la petición de pruebas de posesión de criptomonedas. La diferencia con el PoW radica en que está basado en la suposición de que quienes poseen más unidades de una moneda basada en PoS están especialmente interesados en la supervivencia y el buen funcionamiento de la red que otorga valor a dichas monedas.

Dentro de este protocolo han surgido otras formas de algoritmos de prueba de participación como:

1. Prueba de participación pura: hace la construcción de bloques más fácil para aquellos que pueden mostrar control sobre una gran cantidad de monedas. Su desventaja es que el que posee más criptomonedas siempre tiene más facilidad para construir los bloques de la cadena

2. Prueba de depósito: cuando las monedas son usadas por los creadores de bloques para crear un bloque son congeladas hasta confirmar cierta cantidad de bloques. No recompensa a un minero por almacenar monedas que no han sido gastadas durante un largo tiempo, sino que recompensa a los mineros que están dispuestos a tener monedas inmóviles en el futuro.

3. Prueba de autoridad (PoA):  desarrollado para solucionar el problema de los ataques de spam en la red de prueba Ropsten de Ethereum, es una red de prueba disponible para todos los usuarios de Ethereum. Tiene bajos requerimientos de poder computacional, ningún requerimiento de comunicación entre nodos y la continuidad de la red independientemente del numero de nodos genuinos disponibles. 

El surgimiento de nuevas criptomonedas ha permitido el desarrollo de protocolos alternativos, con características propias para cada producto, algunos ejemplos son:

– Prueba de actividad: es un híbrido entre PoW y PoS. La minería se inicia de una forma tradicional de prueba de trabajo, con los mineros compitiendo para resolver un enigma criptográfico. Dependiendo de la implementación, los bloques extraídos no contienen ninguna transacción, por lo que el bloque ganador solo contiene un encabezado y la dirección de recompensa del minero. En este punto el sistema cambia a prueba de estaca con la información en el encabezado, se elige un grupo aleatorio de validadores para firmar el nuevo bloque. 

– Prueba de quemadura PoB (Proof of Burn): en lugar de verter dinero en equipos informáticos costosos,  se «queman» las monedas enviándolas a una dirección en la que no se puedan recuperar. Al depositar las monedas en la tierra nunca jamás ganada, se gana un privilegio de por vida para minar en el sistema basado en un proceso de selección aleatorio.  Los mineros pueden quemar la moneda nativa o la moneda de una cadena alternativa, como bitcoin. Cuantas más monedas queme, más posibilidades tendrá de ser seleccionado para explotar el siguiente bloque. Cuando su participación en el sistema decae querrá quemar más monedas para aumentar sus probabilidades de selección, imitando el proceso de minería de bitcoin.

– Prueba de capacidad PoC: emplea un tipo de esquema de pago por reproducción, pero que aquí «paga» con espacio en el disco duro. Cuanto más espacio tenga más posibilidades tendrá de explotar el siguiente bloque y obtener la recompensa. Antes de realizar la minería en un sistema de prueba de capacidad, el algoritmo genera grandes conjuntos de datos conocidos como ‘parcelas’, que almacena en su disco duro. Cuantas más parcelas tenga, más posibilidades tendrá de encontrar el siguiente bloque en la cadena.

– Prueba de juego PoP (Proof of Play):  esta alternativa no ha tenido gran éxito como las anteriores. El proyecto inicial en usar este protocolo fue Motocoin, y aunque existen otras propuestas creadas con la tecnología de Ethereum, no se ha consolidado fuertemente en el mercado, siendo su principal problema el ser vulnerables a potenciales hackers. La propuesta PoP busca la validación de bloques y generación de criptoactivos  por medio de asignación de retos a través de un juego.

Día a día aumenta el desarrollo de productos digitales que se basan en la tecnología de cadena de bloques o Blockchain y quienes participan en ello seguirán creando diferentes protocolos que se adapten a los objetivos que desean lograr, con características específicas para cada producto.
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