Algoritmos de consenso que cambian la realidad descentralizada: Prueba de Importancia (PoI), Prueba de Capacidad (PoC), CDCA (Algoritmo de Consenso de Decisión de Créditos).

En la era del desarrollo del mundo digital, el principio general de la interacción entre los participantes es un sistema especial, cuya base es una cadena de nodos que participan en el proceso de validación de transacciones y una formación de red de blockchain. La red requiere una operabilidad estable de cada uno de los nodos, verificando las acciones de los demás y, por lo tanto, alcanzando el consenso.

¿Qué es el algoritmo de consenso?

El algoritmo de consenso es un conjunto de reglas y leyes matemáticas específicas que regulan el trabajo de la cadena de bloques y determinan el proceso de toma de decisiones en grupo.

El mecanismo del consenso determina:

  • La frecuencia de generación de nuevos bloques.
  • Remuneración por el bloque generado.
  • Validación de la autenticidad de la cadena.


En este momento, los tipos de consenso más populares utilizados en varios campos de la industria digital son Prueba de trabajo (PoW) y Prueba de Participación (PoS). Sin embargo, las deficiencias de estos algoritmos de consenso tradicionales, como el consumo de una gran cantidad de recursos eléctricos durante la extracción de divisas, tienen un impacto tremendo en el entorno global, un punto de entrada costoso, que hace que la red sea más centralizada, ya que los mineros tienen más equipo costoso, por lo que tienen recursos que estimulan el crecimiento de acciones manipuladoras y la falta de motivación para los participantes consensuados condujo a la creación de tipos más avanzados de consenso, que forman la base para la nueva generación de plataformas de blockchain.

Prueba de importancia (PoI)

PoI es utilizado por la plataforma blockchain NEM. – nem.io

Los nodos se seleccionan para verificar las transacciones según su importancia comparativa según se perciben en la red.

De manera similar a cómo funciona la Prueba de Participación, los nodos / participantes tienen que “apostar” una cierta cantidad de su criptomoneda para verificar las transacciones.

Sin embargo, en el modelo de POI, también se consideran otros factores que demuestran la “importancia”. Entre ellos se encuentran: saldo de la cuenta, calidad y rapidez en la finalización de las transacciones.

Los nodos que muestran la mayor “importancia” a juzgar por estos factores son autorizados para verificar las transacciones. Sin embargo, es importante tener en cuenta que incluso las cuentas con saldos mínimos también pueden tener permiso para verificar transacciones en función de la calidad de su trabajo anterior. Este enfoque motiva a los usuarios no solo a mantener fondos en su cuenta, sino también a usarlos activamente.

El sistema de POI es un algoritmo de ahorro de energía, ya que elimina el complejo proceso de verificación. Esto puede verse como una actualización de los algoritmos de Prueba de trabajo y Prueba de juego.

Prueba de capacidad (PoC)


Proof-of-Capacity es un nuevo algoritmo de minería de datos que actualmente utiliza una criptomoneda llamada Burstcoin.-burst-coin.org

Proof-of-Capacity es un algoritmo de consenso donde los mineros “trazan” sus discos duros para participar en la verificación de transacciones. En otras palabras, los mineros calculan y almacenan las soluciones a los problemas de minería antes de que comience la minería.

Habrá algunas soluciones que se lograrán más rápido que otras y estas serán las que se elegirán en la ronda de consenso. A estos mineros se les otorgará el bloque y por lo tanto las monedas aplicables a eso.

Estas soluciones deben calcularse de antemano, ya que son demasiado complicadas de resolver en tiempo real. Además, los tiempos de bloqueo son muy cortos, con un promedio de 1 bloque cada 4 minutos (en comparación con los 10 minutos de Bitcoin). Esta es la razón por la que las soluciones para el algoritmo de hash se deben guardar por adelantado.

Hay dos componentes que conforman la Prueba de capacidad: Trazado y la minería en el disco duro.

La única manera de aumentar las posibilidades de ganar la recompensa de bloque es tener la mayoría de las soluciones (parcelas) guardadas en sus discos duros de antemano. Esto aumentará las posibilidades de que su solución sea la más rápida.

La idea básica que se debe sacar de esto es que en PoC el “trabajo” se realiza una vez durante el trazado en lugar de con cada nuevo bloque, lo que permite a PoC obtener un gran ahorro de eficiencia con respecto a los sistemas de PoW.

CDCA (algoritmo de consenso de decisión de créditos)

CDCA es un algoritmo de consenso utilizado por Credits blockchain.-credits.com

Es una combinación de dos mecanismos: el algoritmo de prueba de juego delegada (DPoS) y el algoritmo de tolerancia a fallos bizantinos (BFT). DPoS, que es una modificación del algoritmo más común de prueba de estaca, proporciona diferenciación de votantes y validadores. La tolerancia a fallos bizantinos, en breve BFT, implica votar protegido contra actividades maliciosas. El consenso en la red de CRÉDITOS se divide en varias fases, con las claves que abarcan la selección de un nodo principal y nodos de confianza, la votación de los nodos seleccionados, la grabación del libro mayor protegida contra hackers maliciosos. Además, no requiere minería, lo que hace que este algoritmo de consenso sea más eficiente en cuanto a energía y ecológico que la mayoría de las criptomonedas en el mercado.

Consenso de protocolo en la plataforma de Créditos:

1) Selección de cabeza y nodos de confianza (DPOS):
-Comprobando el último hash del bloque.
-Creación de lista de nodos adecuados.
2) Procedimiento de votación de transacción (BFT)
-Creación de la lista de transacciones y envío a nodos de confianza.
-Generación de lista de transacciones verificadas e intercambio entre nodos de confianza.
-Creación final de la transacción verificada.
3) Protección contra la grabación del libro mayor por nodos maliciosos (BFT)
-Creación de un nuevo bloque.
-Envío de nuevos datos a todos los participantes de la red y luego de vuelta al punto 1

Vale la pena señalar que la plataforma CRÉDITOS conlleva múltiples etapas de selección y verificación minuciosas de los nodos de confianza y de cabeza, el sistema de votación por turnos, la verificación sofisticada de transacciones, un sistema de registro de datos a prueba de fallas en un libro de contabilidad. Estas soluciones permiten que el algoritmo ofrezca un nivel adecuado de confiabilidad de red, toma de decisiones precisa, prevención de errores y prácticas abusivas. El mecanismo de consenso interno basado en una combinación de DPoS y BFT es más eficaz que confiar en cualquier solución ya hecha o en cualquiera de los métodos anteriores utilizados individualmente.

Conclusión

Los algoritmos de consenso presentados pueden usarse por separado para diferentes tipos de tareas. Nem y Burstcoin son buenos para tratar con P2P y CREDITS es bueno para corporaciones que trabajan con grandes cantidades de datos y necesitan un back-end de cadena de bloques seguro.

Fuente: Medium