En el mundo de las criptomonedas y la tecnología blockchain, los mecanismos de consenso son esenciales para garantizar la seguridad y la validación de las transacciones en cualquier red blockchain (y lograr así que ésta funcione de forma segura y fiable).
¿Qué es el Protocolo Proof of Authrity (PoA)?
Existen diferentes tipos de protocolos, siendo los más conocidos Proof of Work (PoW) y Proof of Stake (PoS). Sin embargo, en los últimos años ha emergido un nuevo tipo de protocolo llamado Proof of Authority (PoA). Este mecanismo se diferencia principalmente por su enfoque hacia la validación de transacciones, ofreciendo una alternativa para redes que buscan una mayor eficiencia sin sacrificar la seguridad.
En este artículo, exploraremos qué es Proof of Authority (PoA), su origen, cómo funciona y qué beneficios y limitaciones ofrece comparado con otros mecanismos de consenso. Además, examinaremos algunos ejemplos de blockchains que ya lo utilizan, y veremos también una proyección hacia otras alternativas como Proof of Space (PoSpace).
Origen del Proof Of Authority (PoA) | ¿Qué lo hace necesario?
El protocolo Proof of Authority (PoA) fue propuesto por la necesidad de encontrar una solución a las limitaciones que presentaban otros mecanismos de consenso, como los ya clásicos PoW y PoS (aunque la palabra “clásico” sea arriesgada a utilizar en un entorno tan innovador como lo es la blockchain). Esto es un tópico habitual en el mundo tecnológico: siempre surgen nuevas tecnologías para mejorar las antiguas, y el PoA no es una excepción a ello.
En este sentido, el protocolo Proof of Work (PoW), utilizado por redes como Bitcoin, requiere grandes cantidades de energía debido a los complejos cálculos necesarios para minar bloques, lo que lo hace costoso y poco eficiente desde un punto de vista energético. Por otro lado, el Proof of Stake (PoS), si bien es más eficiente en términos de consumo de energía, plantea desafíos relacionados con la concentración del poder en aquellos con mayores cantidades de criptomonedas.
Así pues, el PoA surge como una solución intermedia para redes blockchain que necesitan mayor velocidad de procesamiento y validación, pero que no desean depender de grandes inversiones en hardware o acumulación de activos. Este protocolo fue diseñado para redes privadas o consorciadas, donde la identidad de los validadores es conocida y de confianza, eliminando la necesidad de recursos intensivos o grandes cantidades de staking.
¿Qué es el protocolo Proof of Authority (PoA) en la blockchain?
El protocolo Proof of Authority (PoA), o prueba de autoridad en castellano, es un mecanismo de consenso en el cual los validadores son seleccionados en función de su identidad y reputación, en lugar de depender de la cantidad de poder computacional (como en PoW) o la cantidad de criptomonedas acumuladas (como en PoS). En PoA, un conjunto limitado de validadores autorizados son los encargados de crear nuevos bloques y validar transacciones, lo que le confiere mayor eficiencia y velocidad a la red.
Ilustración explicativa del Proof of Authority (PoA) | Fuente: slideteam . net
Este enfoque se basa en la idea de que la identidad de los validadores es pública y su reputación está en juego, lo que incentiva comportamientos honestos y garantiza que no intentarán manipular la red. Los validadores no necesitan competir entre sí, como en PoW, sino que se turnan para validar bloques de acuerdo con un proceso predeterminado.
¿Qué condiciones debe cumplir la prueba de autoridad?
En PoA, aunque no hay un "staking" tradicional como en PoS (donde los validadores bloquean una cierta cantidad de tokens), existen condiciones que deben cumplirse para convertirse en validador; vemos cuáles son estas condiciones:
Identidad pública y verificada: Los validadores deben tener una identidad comprobable y generalmente pública, y su reputación estará vinculada al buen funcionamiento de la red (y puede verse perjudicada por fallos de ésta, por lo que se asegura que cada validador vele por ofrecer un buen desempeño).
Reputación: Como decimos, la confianza en el sistema proviene del hecho de que los validadores tienen una reputación que proteger. Si actúan de forma errónea o maliciosa, su prestigio y carrera profesional (y por supuesto sus ingresos) pueden verse gravemente afectados.
Seleccionados por la red: Normalmente, en el PoA los validadores son seleccionados por un proceso predefinido y, una vez autorizados, participan en la creación de bloques de manera más rápida y eficiente.
¿Cómo funciona el Proof of Authority (PoA)?
El funcionamiento del protocolo PoA sigue un proceso estructurado, normalmente definido previamente a la creación de la propia blockchain o cadena de bloques, que consta de varias etapas; veámoslas a continuación:
Etapa 1 - Selección y autorización de validadores: Los validadores son seleccionados de antemano en función de los criterios establecidos por la red. Este conjunto de validadores suele ser limitado, y deben cumplir con los requisitos de identidad pública y reputación. Esta selección es crucial porque el éxito del protocolo se basa en que los validadores sean de confianza.
Etapa 2 - Turnos de validación: en lugar de competir entre sí, como ocurre en PoW, los validadores en PoA se turnan para proponer y validar bloques. Esto permite un proceso más rápido y eficiente, ya que no se desperdicia poder computacional en resolver complejos algoritmos matemáticos como sucece con el PoW.
Ejemplo de protocolo de la Prueba de Autoridad | Fuente: elaboración propia
Etapa 3 - Propuesta de bloques: cuando un validador es el encargado de su turno, propone un nuevo bloque con las transacciones recientes. Este bloque se difunde a los demás validadores para su revisión y aprobación.
Etapa 4 - Aprobación del bloque:Los otros validadores revisan el bloque propuesto para asegurarse de que cumple con las reglas del protocoloy que no contiene transacciones inválidas. Si el bloque es válido, se añade a la cadena, y el validador responsable de la validación del bloque recibe su recompensa (pagada en la criptomoneda propia de la blockchain).
Etapa 5 (opcional) - penalización por mal comportamiento: aunque el PoA es eficiente, si un validador actúa de manera deshonesta, puede ser fácilmente identificado y expulsado del grupo de validadores, con consecuencias negativas para su reputación y la pérdida de sus recompensas.
¿Existen ejemplos de blockchain que estén funcionando bajo el protocolo Proof of Authority?
Por supuesto, son ya numerosas las blockchains que han adoptado el Proof of Authority (PoA) para optimizar sus operaciones, mejorando la velocidad y bajando la latencia. Algunos ejemplos de los más destacados en la industria son los siguientes:
VeChain: Ya en 2021, VeChain, el proyecto blockchain enfocado a la cadena de suministro líder en el sector, actualizó su mecanismo de consenso a PoA para rastrear productos y cadenas de suministro en múltiples industrias.
En la misma, un ejemplo de validador con mucha autoridad es Deloitte, que es una de las empresas de consultoría más grandes del mundo.
Deloitte es uno de los principales validadores de la blockchain VeChain
Ripple: La famosa y veterana empresa Ripple utiliza un tipo de PoA propio, llamado “XRP Ledger Consensus Protocol”.
Energy Web Chain es una blockchain diseñada para el sector energético que utiliza Proof of Authority, donde los validadores son empresas dentro de la industria energética. En ella, el principal validador es la compañía Shell (SHEL.L), una de las mayores empresas de energía del mundo, que actúa como validador de la red.
¿Es el protocolo de Proof of Authority (PoA) el mejor consenso de validación respecto a los anteriores?
El protocolo Proof of Authority (PoA) ofrece ventajas clave en comparación con los mecanismos de consenso anteriores como Proof of Stake (PoS) y Proof of Work (PoW), pero no es necesariamente el "mejor" en términos absolutos. Todo depende del contexto y las necesidades específicas de cada proyecto blockchain.
Ilustración de los diferentes mecanismos de consenso validan y aseguran una blockchain | Fuente: Yield App
Por ejemplo, a su favor, podemos decir que es preferible en términos de eficiencia, velocidad y elevada concentración.
Eficiencia: ya que no requiere de un uso intensivo de energía como en PoW, ni la acumulación de grandes cantidades de criptomonedas como en PoS.
Validación rápida: debido a que al tener un número limitado de validadores con turnos predefinidos, los bloques se procesan mucho más rápido. Esto es especialmente útil en redes donde la velocidad de las transacciones es crucial.
Menor concentración de poder económico: En PoS, los validadores con más tokens tienen más control sobre la red, lo que puede generar una concentración de poder. En PoA, los validadores son seleccionados por su reputación e identidad pública, lo que reduce esta dependencia del capital.
Y mientras, en contra de este sistema, tal vez el principal handicap sea su escalabilidad hacia blockchain con un elevado número de participantes, debido a que al no conocerse los unos con los otros, podría haber problemas de generación de confianza en los validadores, provocando comportamientos deshonestos.
Pros y contras del consenso de verificación por autoridad | Fuente: slideteam . net
Todo ello, nos lleva a pensar que el protocolo PoA puede ser la mejor opción en situaciones donde la eficiencia, la rapidez y el bajo coste son más importantes que la descentralización absoluta, como pueden ser blockchain privadas o mancomundas.
Pros y contras de la prueba de autoridad
Pros
✅ Mayor eficiencia: Con el PoA no es necesario realizar staking de grandes cantidades de criptomonedas ni gran poder computacional para resolver algoritmos complejos, lo que hace que el proceso sea más accesible y menos costoso para los validadores.
✅ Validación rápida → transacciones rápidas: Al tener un número limitado de validadores y un proceso estructurado, los bloques se validan más rápido.
✅ Menor concentración de poder económico: distribuye el poder entre los validadores seleccionados por su reputación.
Contras
❌ Centralización: solo un grupo pequeño de validadores tiene el control de la validación de bloques.
❌ Confianza en la identidad: el sistema depende en gran medida de la reputación de los validadores
❌ Limitado a redes privadas o consorciadas: El PoA es más adecuado para redes cerradas o consorciadas, pero para blockchains públicas más grandes, este modelo puede no ser tan viable.
Más allá del Proof of Authoruty: Llega Proof of Space
Para finalizar el artículo vamos un poco más allá, y es que el Proof of Authority no es la única irrupción en el sector blockchain: una alternativa emergente es Proof of Space (PoSpace). El PoSpace se basa en el uso del espacio de almacenamiento disponible, en lugar de en el poder computacional o el staking de criptomonedas. El concepto detrás de PoSpace es que los participantes deben dedicar una cierta cantidad de espacio en disco como prueba de su compromiso con la red.
PoSpace aporta una alternativa más ecológica y accesible, solucionando la limitación del PoA a validadores concretos y también las limitaciones de los PoW y PoS, ya que existen muchos usuarios que tienen grandes cantidades de almacenamiento sin utilizar y estarían encantados de aprovecharlo. Chia Network es uno de los principales ejemplos que utiliza este protocolo, ofreciendo una alternativa más para la validación de transacciones y creación de bloques.
En definitiva, el consenso de verificación por prueba de autoridad (PoA), va un paso más allá del PoW, y PoS, debido a que pone en valor la honestidad y reputación de los participantes, y no su rivalidad (PoW), o la acumulación de sus criptoactivos (PoS).
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