Uno de los aspectos más destacados de las criptomonedas es su funcionamiento sin intermediarios. Para que la red se mantenga en constante funcionamiento y segura sin ellos, es necesario lo que llamamos “Protocolo de consenso”. Este es el sistema que permite a todos los participantes de la red ponerse de acuerdo sobre qué transacciones son válidas. 

A estas alturas seguramente te suene el nombre de Proof of Work o Proof of Stake. Estos son los dos protocolos más conocidos. En el primer caso, los mineros compiten para encontrar una solución matemática de un acertijo sumamente complejo antes que cualquier otro minero. Por otro lado, en PoS el sistema es más parecido a una lotería donde tus posibilidades aumentan según lo que apuestes. Ambos sistemas tienen sus pros y sus contras, y por eso se crearon los protocolos híbridos.

Los protocolos híbridos son una forma de extraer lo mejor de los dos sistemas, combinando lo bueno de PoW y de PoS. En este artículo veremos todo sobre estos sistemas y cómo funcionan. También veremos por qué son importantes y qué pueden aportar en el futuro. 

¿Cómo funciona Proof of Work (PoW)?

Antes de explicar cómo funcionan los protocolos híbridos, es crucial que tengas claros ambos conceptos; PoW y PoS. A grandes rasgos, Proof of Work es una carrera para encontrar una solución. El primero que la encuentre gana el premio. El funcionamiento es muy sencillo, lo difícil es participar.

En este sistema, los mineros compiten entre sí para resolver problemas matemáticos complejos. El ganador podrá añadir un nuevo bloque a la blockchain y recibirá una recompensa en la criptomoneda de la red. Se trata de descifrar un código secreto para ganar recompensas.

Este sistema es tan conocido porque Bitcoin, la criptomoneda más grande, utiliza PoW. Cada 10 minutos aproximadamente, se añade un nuevo bloque a su blockchain. Tras la implementación de Bitcoin, otras criptomonedas como Litecoin y Monero también lo implementaron. Sin embargo, en muchas de ellas el protocolo presenta algunas variaciones, pero sigue siendo Proof of Work.

Entre las ventajas que posicionan a este sistema en el número uno encontramos la seguridad. Hackear la red requeriría una cantidad casi imposible de poder computacional. Además, promueve la descentralización, ya que cualquier usuario con un ordenador potente puede participar en la competencia.

No obstante, Proof of Stake se creó porque Proof of Work tenía ciertas desventajas graves. Entre ellas, el mayor problema es su gran consumo de energía. Se trata de miles de computadoras trabajando las 24 horas del día, los 365 días del año a toda potencia. El consumo eléctrico es inimaginable, además de las máquinas de enfriamiento que se requieren, etcétera. Esto ha llevado a buscar alternativas más ecológicas. Aquí entra nuestro siguiente tema.

¿Cómo funciona Proof of Stake (PoS)?

Acabamos de ver como el PoW es como una competencia de fuerza bruta. Por su parte, el Proof of Stake es más similar a una lotería donde tus papeletas son las criptomonedas que apuestas. Cuantas más tengas «apostadas» o «bloqueadas» en la red, más probabilidades tienes de ser elegido para validar el próximo bloque y ganar la recompensa.

En el PoS no se necesitan superordenadores ni un gran consumo energético. El único requisito es demostrar que tienes un determinado porcentaje de criptomonedas en tu wallet. Básicamente, es como confiar en el sistema para dejarle tus criptomonedas, y él, en compensación por tu confianza, te recompensa. 

Ethereum en un principio usaba el PoW, sin embargo, tras “The Merge”, pasó a usar PoS. Otras criptos como Cardano y Tezos también lo utilizan. La gran ventaja del PoS es su eficiencia energética. Se eliminan las grandes granjas de minería y las altas tasas de consumo.

Además, PoS cuenta con otras ventajas como la escalabilidad y la velocidad. Sin embargo, tiene sus desventajas también. Entre ellas destaca el hecho de que puede llevar a una mayor centralización. Esto se debe a que quien más monedas tenga, más posibilidades gana, como un Pay-to-Win. También existe el riesgo de ataques si alguien consigue acumular más del 51% de las monedas en stake.

Proof of Stake se trata de una mejora más «ecológica» y eficiente del consenso en blockchain, aunque aún tiene aspectos en los que trabajar.

¿Qué son los protocolos de consenso híbridos?

Debido a la constante indecisión de qué protocolo es el más adecuado, nacen los híbridos. Estos son una innovación en el mundo de las criptomonedas. Como hemos mencionado al principio, combinan lo mejor de Proof of Work (PoW) y Proof of Stake (PoS). Estos sistemas aprovechan las fortalezas de ambos mecanismos mientras eliminan sus debilidades. De esta forma crean un enfoque más equilibrado y eficiente para el consenso en la blockchain.

El protocolo híbrido PoW/PoS lo que hace es utilizar ambos métodos en diferentes etapas del proceso de validación y creación de bloques. Por ejemplo, se podría usar PoW para la emisión de nuevos tokens y PoS para la validación de transacciones. Esta combinación permite mantener la seguridad robusta de PoW, y a su vez se beneficia de la eficiencia energética y la velocidad de transacción que ofrece PoS.

Uno de los ejemplos más conocidos de una blockchain que utiliza un protocolo híbrido es el proyecto Decred (DCR). Decred utiliza un sistema llamado «Proof of Activity» que combina minería PoW con validación PoS. En este sistema, los mineros de PoW compiten para crear nuevos bloques, pero cuando encuentran un bloque, el sistema cambia a PoS. Los validadores de PoS se seleccionan aleatoriamente y estos firman el nuevo bloque. Si todos los validadores firman el bloque, se agrega a la cadena. Posteriormente, las recompensas se dividen tanto entre los validadores de PoS como entre los mineros de PoW.

Otro ejemplo es Hcash (HC), que utiliza un algoritmo híbrido que busca la interoperabilidad entre blockchains basadas en PoW y PoS. Hcash permite la transferencia de datos e información entre estas diferentes cadenas, a pesar de ser de protocolos distintos. De este modo actúa como un puente en el ecosistema de criptomonedas.

Los protocolos híbridos logran equilibrar las desventajas de cada sistema de muchas formas. Por un lado, eliminan el alto consumo energético asociado con PoW al incorporar elementos de PoS. Esto reduce los costes operativos a la vez que hace que la red sea más sostenible. Por otro lado, eliminan las preocupaciones de centralización que muchas veces se asocian con PoS al mantener un elemento de PoW. De esta forma se distribuye el poder en la red equitativamente.

Cabe destacar que los sistemas híbridos pueden ofrecer mayor resistencia a ataques. Para ello, los atacantes tendrían que superar las barreras de PoW y las de PoS. De este modo se crea un nivel extra de seguridad. Esto hace que los ataques del 51% sean mucho más difíciles y costosos de ejecutar.

Casos de uso de protocolos híbridos

Los protocolos híbridos PoW/PoS con el tiempo se han ganado un nombre en el sistema blockchain. Son implementados mayormente cuando se busca un equilibrio entre seguridad, eficiencia energética y descentralización. Estos sistemas son ideales en redes que necesitan una alta seguridad sin comprometer la sostenibilidad ambiental. 

Otro caso de uso importante es en proyectos que buscan una gobernanza más equilibrada. La combinación de PoW y PoS permite que tanto los mineros como los dueños de tokens participen en las decisiones importantes de la red. De este modo fomentan un ecosistema más democrático y participativo. Además, las blockchains que buscan una mayor escalabilidad sin sacrificar la descentralización también optan por los protocolos híbridos. PoS puede acelerar notablemente las transacciones, mientras que el PoW distribuye a los nodos descentralizadamente.

Entre los proyectos destacados que han adoptado protocolos híbridos no solo encontramos Decred y Hcash. También existen otros ejemplos como Dash, que utiliza un sistema llamado «ChainLocks» combinando PoW con una capa adicional de seguridad basada en stake. Qtum también es otro de estos proyectos que mezcla el modelo UTXO de Bitcoin con la Máquina Virtual de Ethereum y un sistema PoS. Verus, por otro lado, utiliza un novedoso algoritmo conocido como «Proof of Power» que fusiona PoW y PoS de una forma única. Estos proyectos demuestran la versatilidad y el enorme potencial que tienen los protocolos híbridos para superar los desafíos complejos en el cambiante mundo cripto.

Conclusiones:

Es indiscutible que los protocolos de consenso híbridos que combinan Proof of Work (PoW) y Proof of Stake (PoS) son una innovación significativa en el mundo de las criptomonedas. Estos sistemas han encontrado la forma de aprovechar las fortalezas de ambos mecanismos mientras disminuyen sus debilidades. Es así como ofrecen un enfoque más equilibrado y eficiente para el consenso en la blockchain.

Los protocolos híbridos logran mejorar la seguridad, reducir el consumo energético, promover la descentralización y aumentar la escalabilidad. En pocas palabras, lo mejor de lo mejor. Su eficacia queda demostrada al ver como grandes proyectos como Dash o Qtum han implementado con éxito estos sistemas. De este modo se demuestra su versatilidad y potencial. Permiten una gobernanza más equilibrada y una mayor resistencia a ataques, posicionándose como una solución prometedora para los desafíos actuales de las criptomonedas. Es muy probable que notemos un aumento en la adopción de este tipo de sistemas a medida que el ecosistema blockchain continúa evolucionando.