Consenso de Prueba de Participación Arrendada y el protocolo Waves-NG

La red Waves opera con un algoritmo de consenso de prueba de participación arrendada (LPoS) combinado con el protocolo Waves-NG, lo que permite un alto grado de escalabilidad y tasa de transacciones.

Introducción

La red Waves fue lanzada en 2016 tras una ICO que recaudó 30,000 BTC, alrededor de 16 millones de dólares en ese momento. El proyecto está desarrollando un ecosistema integral de blockchain para su uso en procesos de negocios, con un conjunto de herramientas completo que aborda diversas necesidades, incluyendo la creación fácil de tokens de criptomonedas personalizados; negociación peer-to-peer de contratos inteligentes en un intercambio descentralizado (DEX) incorporado; y una forma segura y conveniente de interactuar con dApps y servicios web a través del complemento del navegador Waves Keeper.

Escalabilidad

Desde el inicio, Waves reconoció que la escalabilidad sería necesaria para la adopción masiva de la blockchain y priorizó el desarrollo de tecnología para lidiar con las limitaciones de las blockchains existentes. Por ejemplo, Bitcoin es altamente seguro, pero relativamente lento y solo puede soportar alrededor de 7 transacciones por segundo (TPS).

Por lo tanto, el Bitcoin no es lo suficientemente eficiente para ser utilizado como una moneda cotidiana en todo el mundo. Se necesitan soluciones de segunda capa, como la Lightning Network, para que el Bitcoin cumpla con ese objetivo. Waves adoptó un enfoque diferente, centrándose inicialmente en la escalabilidad en la cadena antes de considerar aplicaciones de segunda capa.

Arrendamiento de saldo

El algoritmo de consenso original de Waves era una implementación simple de prueba de participación. Todos los 100 millones de tokens WAVES fueron distribuidos después de la ICO y el suministro es fijo. No hay inflación, como ocurre con las monedas minadas por prueba de trabajo (PoW). Por lo tanto, los validadores de bloques de Waves (forjadores, aunque son conocidos simplemente como ‘mineros’ en el ecosistema Waves) reciben tarifas de transacción de los bloques que procesan, pero no reciben recompensas en bloque.

El sistema de Prueba de Participación Arrendada (LPoS) fue lanzado en mayo de 2017, permitiendo que los usuarios del cliente lite de Waves – aquellos que no ejecutan un nodo completo – arrienden sus tokens WAVES a nodos de minería. Los WAVES arrendados están bloqueados en la cuenta del usuario y no pueden ser transferidos ni negociados.

Sin embargo, los tokens permanecen bajo el control total del propietario de la cuenta y los arrendamientos pueden ser cancelados en cualquier momento. Debido a los gastos técnicos asociados con la ejecución de un nodo de minería y a la necesidad de estar en línea 24 horas al día, solo una proporción relativamente pequeña de la comunidad Waves ejecuta nodos (una lista de generadores de bloques puede encontrarse en Lo siento, no puedo acceder a enlaces externos. Pero si me proporcionas el texto que deseas traducir, estaré encantado de ayudarte.).

Los tokens WAVES arrendados a un nodo de minería se utilizan para aumentar el peso de la participación del minero, lo que, a su vez, aumenta las posibilidades de que el minero encuentre el próximo bloque. El sistema de Prueba de Participación Arrendada mejora la seguridad de la red de al menos dos maneras. En primer lugar, cuanto más WAVES se utilicen para asegurar la red, mejor, ya que se vuelve más difícil para un atacante acumular los tokens necesarios para llevar a cabo un ataque del 51%.

En segundo lugar, los WAVES pueden ser alquilados a un nodo desde la dirección de almacenamiento en frío de un usuario, pero el propio nodo – que permanece en línea – puede tener solo un saldo mínimo. Esto reduce significativamente el riesgo de que los tokens WAVES sean hackeados desde computadoras en línea, ya que los fondos alquilados no se transfieren al minero.

Un nuevo enfoque para el consenso: Waves-NG

Una actualización adicional en la red ocurrió en diciembre de 2017, con el lanzamiento de Waves-NG. Este era un nuevo protocolo basado en la propuesta Bitcoin-NG del profesor de TI de Cornell, Emin Gun Sirer.

El protocolo original de Bitcoin elige a cada minero de forma retrospectiva. Después de que un bloque se añade a la blockchain, los mineros compiten para encontrar un hash válido para el siguiente bloque, basado en el estado actual de la blockchain. Mientras tanto, las transacciones recién generadas van al mempool (pool de memoria), donde permanecerán pendientes hasta que un minero las recoja y valide.

Aunque los protocolos de Bitcoin y Bitcoin-NG son considerados sistemas tolerantes a fallas bizantinas (BFT), este último fue propuesto en 2015 como una alternativa escalable basada en un mecanismo de trabajo diferente. En un sistema Bitcoin-NG, el próximo minero es elegido de antemano y ese minero crea un ‘bloque clave’ vacío, que es el bloque que se añadirá a la blockchain.

Pequeños bloques llamados ‘microbloques’ (que consisten en algunas transacciones cada uno) se añaden en tiempo real a este bloque clave. Usando una analogía cotidiana, esto es como agregar varias bolsas de compras (microbloques) a un carrito (bloque clave), antes de llevar el carrito lleno a la caja (añadido a la blockchain).

Esto significa que las transacciones pueden ser añadidas a la blockchain en solo unos segundos, siendo el único retraso real la latencia de la red. Waves actualizó esta idea para una red de prueba de participación, creando el protocolo Waves-NG, la primera implementación de Bitcoin-NG para una blockchain abierta y pública.

Una adición adicional al ecosistema fueron las Transferencias en Masa. Estas permiten que hasta 100 transferencias se agrupen en una sola transacción, con tarifas reducidas.

El límite de 100 transacciones por Transferencia en Masa fue elegido como un compromiso entre agregar capacidad y conveniencia significativas, por un lado, y limitar la capacidad de enviar lotes muy grandes de transacciones de bajo costo de una sola vez, por otro lado. Si se necesitan más transferencias, se pueden enviar varias Transferencias en Masa de manera secuencial.

En otras palabras, los usuarios pueden simplemente elegir una Transferencia en Masa como un tipo diferente de ‘transacción de envío’, permitiendo que incluyan hasta 100 destinatarios en una sola transacción. Además, las direcciones de destino pueden ser proporcionadas a través de JSON o cargadas desde un archivo CSV, haciendo que la realización de distribuciones aéreas a gran escala o pagos semanales para aquellos que alquilan sus tokens WAVES a nosotros para minería sea simple y eficiente. Combinada con Waves-NG, la funcionalidad de Transferencia en Masa ha permitido una tasa de transacciones muy alta en la red.

Se realizaron diversas pruebas de estrés en la red Waves para evaluar el potencial de tasa de transacciones del nuevo protocolo. En octubre de 2018, se llevó a cabo una gran prueba de estrés en la MainNet. Esto demostró que el protocolo blockchain público y abierto (no solo una TestNet limitada y controlada) podría soportar más de 6.1 millones de transacciones en un período de 24 horas, con un promedio de 4,200 transacciones por minuto o 71 transacciones por segundo, alcanzando una tasa de transferencia máxima de cientos de transacciones por segundo.

Consideraciones finales

El sistema de Prueba de Participación Arrendada permitió que usuarios comunes, sin especialización técnica, ayudaran a garantizar la red Waves, arrendando sus tokens WAVES a nosotros completos sin perder el control de sus tokens.

Mientras tanto, el Waves-NG permitió una tasa de transferencia de hasta 100 TPS, que es un orden de magnitud mayor que muchas blockchains. Las tarifas son bajas porque no hay necesidad de pagar a los mineros con recompensas en bloque para compensarlos por los altos costos de electricidad y hardware caro.

La escalabilidad en la cadena ha sido una prioridad para Waves, pero hay límites a la extensión que cualquier blockchain puede escalar de esta manera debido al almacenamiento y ancho de banda necesarios. Los desarrolladores de Waves creen que el enfoque actual puede ser optimizado para soportar hasta 1,000 TPS antes de que se necesiten soluciones adicionales de escalabilidad.

A Waves está actualmente explorando opciones para una solución de escalabilidad de segunda capa que involucra sidechains, permitiendo que un gran número de transacciones sea procesado en una cadena paralela, pero, en última instancia, garantizado en la blockchain principal de Waves.

Preguntas frecuentes

¿Puedo usar el protocolo Waves-NG en cualquier blockchain?

No, el protocolo Waves-NG fue diseñado específicamente para la plataforma Waves y no es directamente compatible con otras blockchains.

¿Es seguro el alquiler de criptomonedas en el Consenso de Prueba de Participación Arrendado?

Sí, el alquiler es seguro, ya que no implica la transferencia de propiedad de las monedas, solo el derecho a participar en el proceso de validación.

¿El protocolo Waves-NG hace que la red sea completamente resistente a congestiones?

Aunque el protocolo ayuda a reducir la latencia, congestiones extremas aún pueden afectar la red en casos de alta demanda.

¿La combinación de estos dos enfoques se utiliza en otras blockchains?

Sí, varias blockchains están explorando maneras de combinar diferentes mecanismos de consenso y protocolos para mejorar el rendimiento.

¿Los protocolos pueden ser actualizados para incorporar estas innovaciones?

Sí, muchas blockchains pueden implementar actualizaciones para incorporar nuevos mecanismos de consenso y protocolos que mejoran su eficiencia y escalabilidad.