¿Qué son la prueba de capacidad (PoC) y la prueba de actividad (PoA)?

La prueba de capacidad (PoC) y la prueba de actividad (PoA) son dos algoritmos de consenso utilizados en blockchain para determinar qué mineros validarán nuevos bloques. Al igual que otros métodos de consenso utilizados en la industria actualmente, ayudan a garantizar que todas las transacciones sean válidas y que todos los datos de la cadena de bloques sean precisos y estén actualizados.

En esta guía de AAG Academy, explicaremos en detalle tanto la prueba de capacidad como la prueba de actividad y cómo funcionan. También cubriremos los pros y los contras de cada uno de estos algoritmos de consenso y responderemos algunas preguntas frecuentes.

¿Qué es la prueba de capacidad (PoC)?

La PoC, que significa prueba de capacidad, es uno de los mecanismos de consenso diseñados como alternativa al extremadamente intensivo en energía prueba de trabajo (PoW). En lugar de depender de hardware informático potente y cada vez más costoso, la PoC aprovecha el espacio vacío en el disco duro de un nodo minero.

En lugar de tener que encontrar una solución a un problema criptográfico complejo, como ocurre en PoW, los mineros en un sistema PoC ya tienen la solución posible almacenada en algún lugar de sus sistemas. Cuanto mayor sea el disco duro o más espacio libre tengan, más soluciones posibles pueden almacenar, lo que aumenta las posibilidades de un minero de procesar un bloque y reclamar una recompensa.

La prueba de capacidad también se conoce a veces como prueba de espacio (PoS) y se originó a partir de un concepto creado por «Dziembowski» en 2013. Signum, anteriormente conocido como Burstcoin, fue el primero en implementar PoC en 2014, y desde entonces otras criptomonedas han seguido su ejemplo.

¿Cómo funciona la prueba de capacidad?

El proceso de prueba de capacidad se divide en dos etapas, la primera de las cuales se llama «trazado». Durante el proceso de trazado, un algoritmo de hash crea una lista de todos los posibles valores de nonce en el disco duro de un minero. Cada nonce contiene 8.192 hashes, que se agrupan en «scoops». El resultado de este proceso se llama «archivo de trazado».

La segunda etapa del proceso es la minería en sí. Comienza con un nodo minero generando un número de scoop y luego utilizando los datos de ese scoop para calcular lo que se llama un valor límite. Este proceso se repite para cada nonce almacenado en el disco duro del minero hasta que se pueda elegir un límite mínimo. A continuación, otros mineros tienen la oportunidad de forjar un bloque dentro de ese límite de tiempo.

Por ejemplo, si un nodo minero alcanza un límite de tiempo de 42 segundos, otros mineros pueden intentar forjar un bloque dentro de ese tiempo. Si ninguno tiene éxito, el minero que generó el límite puede forjar el siguiente bloque por sí mismo y obtener la recompensa por hacerlo. Una vez que el bloque se forja y verifica, se puede agregar al resto de la cadena.

Ventajas y desventajas de la PoC

Una de las principales ventajas del algoritmo de prueba de capacidad es que es increíblemente eficiente. Consume considerablemente menos energía que PoW y no requiere el mismo nivel de potencia informática. De hecho, cualquier disco duro regular, incluso los de los sistemas Android y Linux, se puede utilizar para PoC. No es necesario realizar constantes actualizaciones que añadan más potencia.

Además, los discos duros utilizados para PoC, que ahora se pueden obtener a precios muy asequibles dado que gran parte del mundo informático ha adoptado las unidades de estado sólido como estándar, se pueden reutilizar fácilmente para otros fines más adelante. Si un minero decide que ya no quiere participar en una red PoC, el disco duro se puede borrar y utilizar para otras cosas.

La PoC tiene sus desventajas, sin embargo. En este momento, muy pocas criptomonedas utilizan el algoritmo PoC, por lo que aquellos interesados en la minería de PoC no tienen muchas opciones. Además, existen preocupaciones de seguridad en torno a PoC, la mayoría de las cuales se centran en la posibilidad de que los discos de minería se infecten con software malicioso, lo que podría interrumpir toda una red.

¿Qué es la prueba de actividad (PoA)?

La PoA, que significa prueba de actividad, se puede considerar como una combinación de la prueba de trabajo (PoW) y la prueba de participación (PoS), los dos algoritmos de consenso más comunes y conocidos utilizados en la industria de las criptomonedas en la actualidad. PoW todavía se emplea en Bitcoin, mientras que PoS se ha utilizado en Ethereum desde «La Fusión» a finales de 2022.

La PoA utiliza un proceso de minería muy similar al de PoW, en el que los nodos de minería potentes compiten entre sí para crear nuevos bloques, pero luego cambia a un sistema PoS, en el que los validadores elegidos llenan ese bloque antes de que se agregue al resto de la cadena. Al combinar ambos mecanismos, PoA reduce en gran medida las posibilidades de un ataque del 51%.

La prueba de actividad fue propuesta por primera vez en un artículo de investigación publicado en 2014 por un grupo de desarrolladores y expertos en criptomonedas. Sus autores la describieron como un nuevo protocolo que resuelve algunas de las principales desventajas tanto de PoW como de PoS. Sin embargo, la PoA también tiene sus propias desventajas importantes.

¿Cómo funciona la prueba de actividad?

Como mencionamos anteriormente, la prueba de actividad funciona aprovechando la potencia informática de un minero para generar un nuevo bloque, como ocurre en PoW. Este proceso implica crear nuevos hashes una y otra vez hasta encontrar uno que sea válido, según las reglas establecidas por la red. Con el tiempo, esto se vuelve cada vez más difícil y requiere incluso más potencia.

Una vez que se crea un nuevo bloque con la dirección de recompensa del minero en su interior, el trabajo del minero ha terminado. No es responsabilidad del minero llenar el bloque como ocurre en un sistema PoW. En cambio, el bloque vacío se pasa a los validadores, elegidos utilizando el sistema de participación, que favorece a aquellos que han apostado la mayor cantidad de tokens, para ser validado y firmado.

Si un bloque no recibe el número necesario de firmas durante el proceso de validación, se descarta y el siguiente bloque se distribuye entre un nuevo conjunto de validadores. Esto continúa hasta que un bloque recibe suficientes firmas para considerarse completo. Finalmente, el bloque se agrega al resto de la cadena y se pueden registrar transacciones en él.

Ventajas y desventajas de PoA

La mayor ventaja de PoA es la razón principal por la que se creó: su proceso de dos pasos, que fusiona los sistemas PoW y PoS, lo hace más seguro que esos algoritmos por separado. Significa que PoA es virtualmente inmune a un ataque del 51% porque es imposible predecir cómo se validará un bloque o qué validadores lo firmarán.

De lejos, la mayor desventaja de PoA es que es tan ineficiente y consume tanta energía como PoW. Requiere hardware especializado que puede proporcionar una tremenda potencia de cálculo, lo cual no solo es costoso de adquirir, sino también costoso de operar y perjudicial para el medio ambiente.

Fuentes :

• Proof capacity cryptocurrency
• Definition proof of capacity poc
• Proof activity cryptocurrency
• Proof of activity