¿Qué es la prueba de participación?

La prueba de participación es una forma de que una blockchain acuerde nuevos bloques haciendo que los participantes bloqueen las propias monedas de la red como garantía, en lugar de gastar electricidad en la minería. Estos participantes, llamados validadores, proponen y votan bloques. El trabajo honesto obtiene recompensas, y las trampas comprobables pueden costarles parte de su participación.

El problema que toda blockchain debe resolver

Una blockchain no tiene un administrador central, por lo que necesita una forma de que miles de computadoras acuerden una única historia y de que los ataques resulten costosos. La prueba de trabajo, usada por Bitcoin, obliga a los atacantes a gastar energía real; nuestra guía principal sobre cómo funciona la minería de Bitcoin lo explica.

La prueba de participación obliga a los atacantes a aportar y arriesgar capital en su lugar. Para influir en qué bloques se aceptan, se necesita una gran proporción de las monedas en staking, y el mal comportamiento pone esas monedas en riesgo.

Cómo se eligen los validadores y qué hacen

En una red de prueba de participación, cualquiera que cumpla los requisitos puede bloquear monedas en un contrato especial y ejecutar el software de validador. En Ethereum, la mayor red de prueba de participación, un validador necesita 32 ETH para activarse.

Figura: El ciclo del validador en Ethereum, con los dos tipos de penalización.

El tiempo en la red se divide en ranuras cortas. Para cada ranura, el protocolo elige al azar un validador para proponer un bloque, con probabilidades ponderadas por la participación. A otros validadores se les asigna atestiguar, lo que significa verificar el bloque propuesto y votar a favor si es válido. Los bloques que reúnen suficientes votos pasan a formar parte de la cadena.

En Ethereum, una actualización conocida como Pectra elevó el saldo efectivo máximo de un solo validador a 2.048 ETH, de modo que los grandes stakers pueden ejecutar menos validadores, pero más grandes. El mínimo de 32 ETH se mantuvo igual.

Cómo funciona el reloj en Ethereum

La prueba de participación de Ethereum funciona con un calendario fijo. El tiempo se divide en ranuras de 12 segundos, y cada ranura tiene un proponente elegido. Treinta y dos ranuras forman una época, unos 6,4 minutos. Durante cada época, a cada validador activo se le asigna votar una vez, de modo que todo el conjunto de validadores participa sin que todos voten en cada bloque.

En el límite de cada época hay un punto de control. Cuando los validadores que poseen dos tercios de la participación votan para justificar un punto de control y luego el siguiente, el anterior se vuelve final. En condiciones normales, eso toma unas dos épocas, alrededor de 13 minutos. Por tanto, una transacción suele estar «en un bloque» en segundos y «final» en un cuarto de hora.

Recompensas por la participación honesta

Los validadores ganan recompensas por proponer bloques y por emitir votos oportunos y correctos. En Ethereum, estas provienen de ETH nuevo creado por el protocolo, además de las comisiones y propinas de transacción pagadas por los usuarios. Las recompensas varían con el tiempo según el número de validadores, la actividad de la red y las comisiones, por lo que no existe un rendimiento fijo.

Los validadores que están fuera de línea cuando deberían votar pierden pequeñas cantidades como penalización. La penalización es leve ante una inactividad ocasional y aumenta cuando muchos validadores se desconectan al mismo tiempo.

Slashing: el costo de hacer trampa

Slashing es la penalización más severa, reservada para acciones que solo pueden ser deliberadas o el resultado de un error grave de configuración, como firmar dos bloques distintos para la misma ranura o emitir votos contradictorios. A un validador sancionado con slashing se le retira parte de su participación y queda fuera del conjunto de validadores.

El slashing es lo que da dientes a la prueba de participación. Un atacante que intente respaldar dos versiones competidoras de la historia puede ser detectado por cualquiera, y la evidencia basta para que el protocolo destruya parte de su participación.

Finalidad

Muchas redes de prueba de participación ofrecen finalidad: un punto después del cual un bloque no puede revertirse sin destruir una gran cantidad de capital en staking. En Ethereum, los bloques se vuelven finales una vez que validadores con al menos dos tercios de la participación total han votado puntos de control que los incluyen.

Esto difiere de Bitcoin, donde una transacción se vuelve progresivamente más difícil de revertir con cada nuevo bloque, pero nunca alcanza un estado «final» formal. Nuestra guía sobre por qué importan las confirmaciones de red explica cómo las plataformas manejan ambos modelos.

Entrar y salir toma tiempo

Los validadores no pueden unirse ni salir de forma instantánea. Ethereum limita cuántos validadores pueden entrar o salir en cada época, así que cuando muchos quieren moverse a la vez, esperan en una cola. Este límite de rotación protege la red: una gran parte del stake no puede salir de repente, por ejemplo justo después de un mal comportamiento, antes de que se puedan aplicar penalizaciones. Para los stakers, esto significa que los planes de salida deben contemplar periodos de espera que pueden extenderse de días a semanas en épocas de mucha actividad.

Las principales críticas

Concentración entre grandes proveedores. Gran parte del ether en staking fluye a través de un pequeño número de exchanges y protocolos de staking líquido. Si unos pocos operadores controlan una gran parte de los validadores, tienen una influencia desproporcionada sobre qué transacciones se incluyen.

«Los ricos se hacen más ricos». Las recompensas son proporcionales al stake, así que los grandes tenedores ganan más en términos absolutos. Los defensores señalan que la tasa es la misma para todos, a diferencia de la prueba de trabajo, donde los grandes mineros pueden comprar electricidad y hardware más baratos.

Subjetividad débil. Un nodo recién creado no puede distinguir una historia falsa de la real solo con las reglas de la cadena, porque validadores antiguos que ya retiraron sus fondos podrían, en teoría, firmar un pasado alternativo sin coste alguno. Por eso, los nodos nuevos parten de un punto de control reciente y ampliamente aceptado. Los críticos lo ven como una dependencia de la confianza social; los defensores, como una suposición pequeña y práctica.

Formas de participar en el staking

• Solo staking. Ejecutar tu propio validador con el stake mínimo completo. Conservas el control de tus claves y de tus recompensas, y asumes toda la responsabilidad técnica.
• Staking agrupado o líquido. Combinar fondos con otros a través de un protocolo, recibiendo a menudo un token que representa tu parte. Esto reduce el mínimo, pero añade riesgos de contratos inteligentes y del proveedor.
• Staking a través de una plataforma. Un exchange o custodio ejecuta los validadores por ti. Es sencillo, pero dependes de ese proveedor y de sus condiciones.

Cada opción conlleva riesgos: fluctuaciones de precio de la moneda en staking, penalizaciones, periodos de espera antes de poder retirar y el riesgo del proveedor o del software en el que confías.

Variantes de la prueba de participación

El diseño de Ethereum permite que cualquier titular con suficientes monedas ejecute un validador, pero otras redes adoptan enfoques distintos:

• Prueba de participación delegada. Los titulares de tokens votan por un conjunto limitado de productores de bloques, a menudo unas pocas decenas, que ejecutan la red. Puede ser rápida, pero concentra la producción de bloques entre los elegidos.
• Modelos nominados y agrupados. Los titulares nominan o respaldan validadores con su stake y comparten tanto recompensas como penalizaciones, lo que reparte el riesgo, pero vincula a los delegadores al comportamiento de sus validadores.
• Diseños combinados. Algunas redes combinan la prueba de participación con otras técnicas para ordenar transacciones rápidamente, usando el stake principalmente para decidir quién puede producir bloques y para castigar el mal comportamiento.

El hilo común es la garantía: sea cual sea la variante, los participantes aportan las monedas propias de la red como garantía de buen comportamiento.

Dónde se usa la prueba de participación

Ethereum pasó de la prueba de trabajo a la prueba de participación el 15 de septiembre de 2022, en una actualización llamada The Merge, que redujo el uso de energía de la red en un estimado 99,95%. Muchas redes más recientes se diseñaron en torno a la prueba de participación desde el principio, a menudo con sus propias variantes, como delegar el stake en un conjunto más pequeño de validadores.

Para una comparación directa de los dos enfoques principales, consulta nuestra guía sobre prueba de trabajo vs prueba de participación. Para ver cómo encaja Ethereum en el panorama general, lee qué es Ethereum.

Este artículo es contenido educativo y no constituye asesoramiento financiero, de inversión, legal ni fiscal. Los activos digitales son volátiles y podrías perder el importe que inviertas.

Preguntas frecuentes

¿Puedo perder mis monedas en staking?

Sí, de varias formas. El slashing puede eliminar parte del stake de un validador, los delegadores pueden compartir las penalizaciones de su validador, el precio de la moneda puede caer y las monedas mantenidas a través de un proveedor están expuestas a los riesgos de ese proveedor.

¿Es la prueba de participación menos segura que la prueba de trabajo?

Aseguran la cadena de forma distinta, en lugar de que uno sea simplemente más débil. La prueba de participación puede castigar directamente a los atacantes destruyendo su stake; la prueba de trabajo vincula la seguridad a un coste físico continuo. Cada una tiene compensaciones explicadas en prueba de trabajo vs prueba de participación.

Fuentes

• La Fusión (fecha y reducción de energía de ~99,95 %) — ethereum.org
• Especificaciones de consenso de Ethereum, cadena beacon de la Fase 0 (saldo efectivo de 32 ETH) — Ethereum, GitHub
• Especificaciones de consenso de Ethereum, cadena beacon de Electra (saldo mínimo de activación de 32 ETH; saldo efectivo máximo de 2.048 ETH) — Ethereum, GitHub
• Prueba de participación (slots, épocas, finalidad) — Documentación para desarrolladores de ethereum.org
• Subjetividad débil — Documentación para desarrolladores de ethereum.org