¿Qué es la Prueba de participación nominada?

La Prueba de participación nominada (NPoS) es una variación del mecanismo de consenso de prueba de participación tradicional. En NPoS, los validadores son elegidos utilizando una función aleatoria verificable, siendo aquellos que poseen mayores participaciones tienen una mayor probabilidad de ser elegidos. Una vez elegidos, estos validadores se turnan en una secuencia aleatoria para producir bloques para la cadena de bloques. Este enfoque es empleado por protocolos de cadena de bloques como Ouroboros Praos y BABE, con el objetivo de equilibrar la descentralización y la eficiencia, al tiempo que se garantiza la seguridad de la red.

¿Cómo funciona la Prueba de participación nominada?

La Prueba de participación nominada (NPoS) es un mecanismo de consenso en el que se elige a un comité de validadores para producir bloques para una cadena de bloques. Los validadores son elegidos en función de su participación, siendo aquellos que poseen más participación los que tienen una mayor probabilidad de ser elegidos. Una vez elegidos, estos validadores se turnan de manera aleatoria para producir y validar bloques.

Elección de Validadores

En NPoS, los validadores son elegidos utilizando una función aleatoria verificable. Esto significa que, aunque el proceso es aleatorio, otros aún pueden verificarlo para garantizar la equidad. La probabilidad de que un validador sea elegido aumenta con la cantidad de participación que poseen.

Papel de los validadores

Una vez elegidos, los validadores son responsables de producir y validar nuevos bloques en la cadena de bloques. Se turnan en una secuencia aleatoria para garantizar que ningún validador individual tenga una influencia indebida o control sobre el proceso de producción de bloques.

Selección basada en participación

La cantidad de participación que posee un validador juega un papel crucial en NPoS. Aquellos con más participación tienen una mayor probabilidad de ser elegidos como validadores. Esta selección basada en la participación asegura que aquellos con una inversión significativa en la red tengan más probabilidades de actuar en su mejor interés.

Producción de bloques aleatorizada

El orden en el que los validadores producen bloques se aleatoriza para evitar que algún validador individual obtenga demasiado poder o influencia. Esto garantiza una distribución justa de las responsabilidades de producción de bloques y reduce las posibilidades de cualquier actividad maliciosa.

Medidas de seguridad

NPoS está diseñado para ser seguro contra varios ataques. Requerir que los validadores tengan una participación significativa hace que sea costoso para los atacantes adquirir suficiente participación para lanzar un ataque. Además, la producción de bloques aleatorizada reduce aún más las posibilidades de que una sola entidad tome el control de la red.

Diferencia entre NPoS y DPoS

Tanto en los mecanismos de consenso de NPoS como de DPoS, el proceso de validación se centra en dos participantes de red distintos: uno con la autoridad para elegir al otro. En DPoS, estos participantes se denominan “delegadores”, mientras que en NPoS, se les llama “nominadores”.

Una distinción significativa entre los dos radica en el sistema de responsabilidad. En NPoS, tanto los nominadores como los validadores deben proporcionar una participación como garantía, lo que implica que ambas partes pueden enfrentar penalizaciones o "slashing" por actividades maliciosas. Por el contrario, en DPoS, solo los validadores son responsables y enfrentan consecuencias por hacer algo mal. Por lo tanto, en un marco de DPoS, los delegados no se ven afectados por las acciones maliciosas de los validadores elegidos.

Los Mecanismos de la Prueba de participación nominada (NPoS)

La Prueba de participación nominada (NPoS) es un mecanismo de consenso que enfatiza la participación de la comunidad. En este sistema, los titulares de tokens, conocidos como nominadores, tienen la responsabilidad de elegir validadores en quienes creen que beneficiarán a la red. Este enfoque fortalece la descentralización de la red y asegura que todos tengan una participación en su éxito.

Los validadores, una vez elegidos, tienen un papel significativo. Verifican transacciones, aseguran su autenticidad y luego las incorporan a la cadena de bloques. Su papel es esencial para salvaguardar la cadena de bloques de cualquier actividad maliciosa.

Un aspecto único de NPoS es su selectividad. Solo los validadores elegidos tienen la autoridad para agregar nuevos bloques a la cadena de bloques. Este método no solo hace que el proceso sea más eficiente, sino que también asegura que los validadores reconozcan la importancia de su papel.

Participación de las partes interesadas

La Prueba de participación nominada (NPoS) ofrece un enfoque novedoso para el consenso de blockchain. En este sistema, los titulares de tokens, a menudo pasivos en otros mecanismos, participan activamente como nominadores. Estos nominadores son responsables de seleccionar validadores, quienes tienen la tarea de verificar transacciones y crear nuevos bloques.

Dentro de NPoS, el papel de los titulares de tokens evoluciona. Se convierten en nominadores con la autoridad para dar forma al conjunto de validadores. La selección no se basa únicamente en el número de tokens, sino también en la confiabilidad y capacidad de los validadores.

Los nominadores son fundamentales para la estabilidad y seguridad de la red. Endosan a los validadores apostando tokens, asegurando la integridad de la red. Como recompensa por su papel crucial y los riesgos que asumen, los nominadores reciben una parte de las recompensas que obtienen los validadores.

El mecanismo NPoS subraya la importancia de una comunidad activa y comprometida. Los titulares de tokens pasan de ser meros inversores a contribuyentes, influyendo en la dirección y salud de la red. Esta participación fomenta una cultura de responsabilidad y colaboración.

Características principales de Prueba de participación nominada (NPoS)

Sistema basado en comités

NPoS, también conocido como “basado en comités,” implica la elección de un comité de validadores. El proceso de selección utiliza una función aleatoria verificable, y las posibilidades de ser elegido son mayores para aquellos con una participación más grande.

Producción de Bloques Aleatoria

Los validadores en el sistema NPoS toman turnos aleatorios para producir bloques. Esto asegura una distribución justa de oportunidades de producción de bloques entre los validadores.

Utilización por protocolos

NPoS se implementa mediante ciertos protocolos de blockchain como Ouroboros Praos y BABE. Estos protocolos aprovechan el mecanismo NPoS para lograr consenso y mantener la integridad de la cadena de bloques.

Ventajas de NPoS

Principios de seguridad mejorados y democráticos

NPoS se destaca por su énfasis en la seguridad y la representación democrática. A diferencia de PoS tradicional, NPoS fomenta un entorno más equitativo al capacitar a los nominadores para respaldar a validadores confiables. Este proceso de selección a menudo incorpora metodologías como la teoría de la elección, la teoría de juegos u optimización discreta para garantizar la equidad. Una vez que se seleccionan los validadores, NPoS niveliza aún más el campo de juego al asignar uniformemente todas las participaciones.

Sistema de Responsabilidad Equitativa

Priorizando la seguridad de red de primer nivel, NPoS introduce un sistema integral de recompensas y penalizaciones tanto para validadores como para nominadores. A diferencia de sistemas como DPoS, que penalizan únicamente a los validadores, NPoS también reduce la participación de los nominadores que respaldaron al validador erróneo. Esta estructura motiva tanto a los validadores como a los nominadores a mantener la integridad, mejorando así la seguridad de la red y minimizando los riesgos de colusión.

Desventajas de NPoS

Mayor riesgo para los Nominadores

Si bien NPoS ofrece un proceso de selección democrático, también expone a los nominadores a riesgos más altos en comparación con los sistemas PoS convencionales. Los nominadores soportan el peso de sus decisiones, enfrentando penalizaciones por respaldar validadores maliciosos. Esto podría llevar a una reducción significativa o a la pérdida completa de su participación. Además, el rendimiento de los validadores elegidos impacta directamente en las recompensas para los nominadores, lo que enfatiza la importancia de una selección prudente.

Limitaciones en la Selección de Validadores Activos

En NPoS, los nominadores pueden respaldar simultáneamente a un número específico de validadores. Sin embargo, no hay garantía de que todos los validadores nominados formen parte del conjunto activo. Por ejemplo, en redes como Polkadot, los nominadores pueden respaldar hasta 16 validadores; si solo una fracción de estos es aceptada en el conjunto activo, la participación se divide entre los nominados exitosos.

Proyectos que utilizan Prueba de participación nominada (NPoS)

Polkadot

Polkadot emplea el mecanismo de consenso Nomination Proof of Stake (NPoS). En el NPoS de Polkadot, los validadores son elegidos para producir bloques, y las posibilidades de ser elegidos están influenciadas por la cantidad de participación que tienen. Sin embargo, lo que hace que el sistema de Polkadot sea único es el papel de los nominadores. Los nominadores son participantes que respaldan a ciertos validadores con su propia participación, lo que los avala de manera efectiva. Este sistema garantiza que la red permanezca segura, ya que tanto los validadores como los nominadores pueden enfrentarse a sanciones o "cortes" por actividades maliciosas. El énfasis de Polkadot tanto en la seguridad como en la representación democrática es evidente en su implementación de NPoS, fomentando un entorno más equitativo al empoderar a los nominadores para que respalden a los validadores que consideren confiables.

Cosmos

Cosmos está diseñado para facilitar la interoperabilidad entre múltiples blockchains, y utiliza una variante de PoS llamada Tendermint BFT para su consenso. En el sistema de Cosmos, los validadores son elegidos en función de la cantidad de participación que poseen, y son responsables de proponer y validar nuevos bloques. Si bien Cosmos comparte algunas similitudes con NPoS, especialmente en el aspecto del staking, no tiene la relación de nominador-validador vista en sistemas de NPoS puros como Polkadot. En cambio, Cosmos se centra en garantizar la seguridad de la red a través del mecanismo de staking y enfatiza la importancia de los validadores en mantener la integridad de la red.

Conclusión

La Prueba de participación nominada (NPoS) representa una evolución significativa en los mecanismos de consenso, con el objetivo de equilibrar la descentralización, la seguridad y la eficiencia. Al introducir un proceso democrático para la selección de validadores y garantizar una rendición de cuentas equitativa, NPoS ofrece un enfoque único para mantener la integridad de la cadena de bloques.

Si bien presenta ventajas, como una seguridad mejorada y un proceso democrático de selección de validadores, también conlleva desafíos, especialmente para los nominadores. Al igual que con cualquier mecanismo de consenso, comprender sus complejidades es crucial para que los participantes tomen decisiones informadas. A medida que la tecnología blockchain evoluciona, NPoS es un testimonio de los esfuerzos continuos para refinar y mejorar los sistemas descentralizados para un futuro digital más seguro e inclusivo.