La Anatomía de la Prueba de Trabajo - Proof Of Work (PoW)
La Prueba de Trabajo o Proof of Work (PoW) fue originalmente inventada como una medida en contra de los spams por correo electrónico. Sólo más adelante fue adaptada para ser usada en el dinero digital [1].
Lo que la minería PoW realmente hace bajo del capó, es convertir energía cinética (electricidad) en un bloque del libro contable (ledger). Una máquina minera realiza repetidamente operaciones de hash hasta que se encuentra la solución a un acertijo criptográfico. Todas las operaciones hash son desechadas excepto aquella que lo resuelve.
Este pequeño hash, que en sí mismo necesita de muy poca energía para computar, es una representación directa de la enorme bola de energía que fue requerida para producirlo. La “prueba” de que el bloque fue acuñado. Para poder reescribir el bloque, un posterior atacante tendrá que gastar un número aproximadamente equivalente a las operaciones hash originalmente requeridas.
Digamos eso de nuevo: revertir toma un número equivalente de operaciones hash, no una equivalente cantidad de energía. Esto es porque el hash es sólo una representación de la energía utilizada, no la energía en sí misma.
Transcurrido el tiempo, esta representación de energía se vuelve menos y menos precisa – pues el hardware perfeccionado se vuelve más eficiente. La energía en sí misma no cambia, pero sus representaciones antiguas “se filtran”.
Otra manera de visualizar este proceso sería pensar en la minería PoW como el adjuntar peso físico a un bloque virtual. A medida que el tiempo transcurre los bloques más antiguos se dañan y se vuelven cada vez más ligeros. Esto también reduce el peso total de la cadena, mientras todo lo demás se mantiene igual.
Bitcoin combate este proceso de desgaste al constantemente estar creando bloques con pesos frescos. Ello asegura que la punta de la cadena siempre sea pesada en el presente, protegiendo la integridad de la cadena entera. Cadena pesada == cadena segura.
(Algunas personas han sugerido que la “cadena más pesada” es una terminología mejor que la de “la cadena más larga” de Satoshi. La cadena más larga puede ser engañosa cuando en realidad no nos referimos a largo en el sentido literal.)
SHA256 es la función hash que respalda la minería Bitcoin PoW. SHA256 protege el libro (ledger) de ser reescrito. Un hash dentro (minar), un hash fuera (revertir). Esto es lo que le otorga a Bitcoin sus propiedades inmutables [2].
Es increíble cuando lo piensas ¡Las operaciones hash dedican su total existencia al propósito de asegurar el libro! Raramente algo en el mundo real cuenta con 100% dedicación y eficiencia (por ejemplo, en contraste con la gasolina y el motor de combustión).
En realidad, probablemente no lo sea al 100%, pero se acerca. Puesto que la irreversibilidad confía en que los resultados hasheados sean uniformemente aleatorios (tal cual como cuando tiras un dado justo), y los algoritmos no pueden en verdad simular la aleatoriedad del mundo real.
Por suerte para nosotros, las funciones hash como SHA256 han mostrado ser lo suficientemente aleatorias, aka “pseudoaleatorias”. SHA256 ha sido revisado y puesto a pruebas de estrés por años, contando además con una amplia literatura que lo respalda. Por lo tanto, no es algo de lo que tengamos que estar preocupados (por los momentos).
Fundamentalmente, pienso que la idea de “adjuntar energía” a los bloques es la correcta y probablemente única manera de simular una inmutabilidad virtualmente.
Utilizar energía quemada para respaldar un bloque nos permite ver la inmutabilidad objetivamente. De esta forma, cualquier método no-basado-en-energía, requiere a fin de cuentas la interpretación subjetiva de una inmutabilidad. [3]
Al adjuntar energía a un bloque, le damos “forma”, permitiéndole tener peso y consecuencias reales en el mundo físico. Podemos también pensar en la prueba de trabajo como la magia que lleva a un montón de 0s y 1s a la vida.
En otras palabras, la prueba de trabajo (PoW) es el puente entre lo digital y lo físico.
Comparemos eso con los cryptokitties que alguien crea, modifica y remueve como lo desee. Ni su originalidad ni su existencia son garantizables o confiables.
Incluso si la actual variante de PoW falla, confío en que habrán otras maneras de adjuntar energía a un bloque.
En conclusión, la aplicación de la prueba de trabajo en las cadenas de bloque (blockchains) podría probar ser mucho más significativa y abarcar mucho más de aquello para lo cual originalmente fue inventada. La prueba de trabajo nos otorga inmutabilidad, lo que nos da un dinero incensurable, lo que potencialmente podría cambiar como la sociedad se organiza a sí misma. (Lea el tremendo ensayo de Nick Szabo respecto a la escalabilidad social para ahondar más al respecto).
*Esta es la parte 1 de la serie Fundamentos de Bitcoin. Chequee la serie completa aquí: parte 1, parte 2, parte 3, parte 4 y parte 5.
[1]: La idea de utilizar la prueba de trabajo en el dinero digital pudo haberse originado de las propuestas de b-money de Wei Dai y bitgold de Nick Szabo a fines de los años ‘90. Hal Finney creó la primera implementación del PoW en dinero digital (RPOW) en 2004.
[2]: La inmutabilidad es un concepto relativo. Cuando hablamos de “inmutabilidad” usualmente nos referimos a que es prácticamente inmutable, no absolutamente inmutable. Incluso el Oro puede ser sintetizado si se le otorga la suficiente energía para ello.
[3]: Un método tal sería la Prueba de Participación o Proof-of-Stake. Lea mi artículo sobre la Prueba de Participación para entender sus dificultades y por qué este podría ser inferior a la Prueba de Trabajo.
Fuente: https://bitcointechtalk.com/the-anatomy-of-proof-of-work-98c85b6f6667