Prueba de participación

La baja cantidad de potencia de cálculo involucrada permite una clase de ataques que reemplazan una porción no despreciable de la cadena de bloques principal con una versión secuestrada. Estos ataques se denominan en la literatura con diferentes nombres, incluyendo Long-Range , Alternative History , Alternate History y History Revision , y son inviables en los esquemas PoW debido al enorme volumen de cálculos requeridos. ^{[ 10 ]} Las etapas iniciales de una cadena de bloques son mucho más maleables para la reescritura, ya que probablemente involucran a un grupo mucho más pequeño de partes interesadas, lo que simplifica la colusión. Si se ofrecen recompensas por bloque y por transacción, el grupo malicioso puede, por ejemplo, rehacer todo el historial y cobrar estas recompensas. ^{[ 11 ]}

También es posible el clásico ataque de "corto alcance" ( ataque de soborno ) que reescribe solo una pequeña porción final de la cadena. ^{[ 10 ]}

Dado que los validadores no necesitan gastar una cantidad considerable de potencia de cálculo (y por lo tanto dinero) en el proceso, son propensos al ataque Nothing-at-Stake : la participación en una validación exitosa aumenta las ganancias del validador, por lo que existe un incentivo incorporado para que los validadores acepten todas las bifurcaciones de cadena que se les envían, aumentando así las posibilidades de ganar la tarifa de validación. Los esquemas PoS permiten la creación de bajo costo de alternativas de blockchain a partir de cualquier punto de la historia ( simulación sin costo ); enviar estas bifurcaciones a validadores ansiosos pone en peligro la estabilidad del sistema. ^{[ 9 ]} Si esta situación persiste, puede permitir el doble gasto , donde un token digital puede gastarse más de una vez. ^{[ 11 ]} Esto puede mitigarse penalizando a los validadores que validan cadenas conflictivas ^{[ 11 ]} (" finalidad económica " ^{[ 12 ]} ) o estructurando las recompensas de manera que no haya incentivo económico para crear conflictos. ^{[ 3 ]} Los PoS basados ​​en tolerancia a fallos bizantinos generalmente se consideran robustos contra esta amenaza ( véase más abajo ). ^{[ 13 ]}

El ataque de soborno, en el que los atacantes inducen financieramente a algunos validadores a aprobar su bifurcación de la cadena de bloques, se ve potenciado en PoS, ya que reescribir una gran parte del historial podría permitir la colusión de partes interesadas que alguna vez fueron ricas pero que ya no tienen cantidades significativas en juego para reclamar una mayoría necesaria en algún momento del pasado y hacer crecer la cadena de bloques alternativa a partir de ahí, una operación que se hace posible por el bajo costo computacional de agregar bloques en el esquema PoS. ^{[ 11 ]}

Se trata esencialmente de una modificación del esquema PoW, donde la competición no se basa en aplicar la fuerza bruta para resolver el mismo rompecabezas en el menor tiempo posible, sino en variar la dificultad del rompecabezas en función de la apuesta del participante; el rompecabezas se resuelve si en un tic del reloj (|| es concatenación):

${\displaystyle {\text{Hash}}({\text{ProposedNewBlock}}\mathbin {||} {\text{ClockTime}})<{\text{target}}\times {\text{StakeValue}}}$

La menor cantidad de cálculos necesarios para resolver el rompecabezas para las partes interesadas de alto valor ayuda a evitar el uso excesivo de hardware. ^{[ 14 ]}

También conocido como "basado en comité", este esquema implica la elección de un comité de validadores mediante una función aleatoria verificable , con mayores probabilidades de ser elegido a mayor participación. Los validadores se turnan aleatoriamente para producir bloques. NPoS es utilizado por Ouroboros Praos y BABE . ^{[ 15 ]}

El esquema de la "época" de BFT PoS (agregar un bloque a la cadena) es el siguiente: ^{[ 16 ]}

1. Un "proponente" con un "bloque propuesto" se selecciona aleatoriamente agregándolo al grupo temporal utilizado para seleccionar un solo bloque consensuado;
2. Los demás participantes, los validadores, obtienen el conjunto, lo validan y votan por uno;
3. El consenso BFT se utiliza para finalizar el bloque más votado.

El esquema funciona siempre que no más de un tercio de los validadores sean deshonestos. Los esquemas BFT se utilizan en Tendermint y Casper FFG. ^{[ 16 ]}

Los sistemas delegados de prueba de participación utilizan un proceso de dos etapas: primero, ^{[ 17 ]} los participantes eligen un comité de validación, ^{[ 18 ]} también conocidos como testigos , votando proporcionalmente a sus participaciones; luego, los testigos se turnan en un sistema rotatorio para proponer nuevos bloques que posteriormente son votados por los testigos, generalmente de forma similar a BFT. Dado que hay menos validadores en DPoS que en muchos otros esquemas PoS, el consenso se puede establecer más rápidamente. El esquema se utiliza en muchas cadenas, incluidas EOS, Lisk y Tron. ^{[ 17 ]}

En el PoS líquido, cualquier persona con una participación puede declararse validador, pero para los pequeños poseedores tiene sentido delegar sus derechos de voto a los grandes inversores a cambio de algunos beneficios (como pagos periódicos). Se establece un mercado donde los validadores compiten en función de las comisiones, la reputación y otros factores. Los poseedores de tokens pueden cambiar su apoyo a otro validador en cualquier momento. El PoS líquido se utiliza en Tezos . ^{[ 19 ]}

La definición exacta de "participación" varía según la implementación. Por ejemplo, algunas criptomonedas utilizan el concepto de "antigüedad de la moneda", que es el producto del número de tokens por el tiempo que un usuario los ha mantenido, en lugar de simplemente el número de tokens, para definir la participación de un validador. ^{[ 4 ] [ 14 ]}

Los críticos han argumentado que la prueba de participación probablemente llevará a que las cadenas de bloques de criptomonedas sean más centralizadas en comparación con la prueba de trabajo, ya que el sistema favorece a los usuarios que poseen una gran cantidad de criptomonedas, lo que a su vez podría llevar a que estos usuarios tengan una gran influencia en la gestión y la dirección de una cadena de bloques de criptomonedas. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

Los reguladores estadounidenses han debatido sobre el estatus legal del modelo de prueba de participación (proof-of-stake), y la Comisión de Bolsa y Valores (SEC) afirma que las recompensas por staking equivalen a intereses, por lo que criptomonedas como ether y ada son valores financieros . ^{[ 29 ]} Sin embargo, en 2024, la SEC eludió la cuestión al reconocer a los fondos de mercado de Ethereum con la condición de que no hicieran staking con sus monedas. El nivel de staking de ether, del 27% del suministro total, era bajo en comparación con Cardano (66%) y Solana (63%). No obstante, el hecho de no hacer staking con sus tokens significaba que los fondos perdían alrededor del 3% de los rendimientos potenciales anuales. ^{[ 30 ]}