Guía para principiantes sobre proof-of-authority (PoA)

La mayoría de las blockchains utilizan algoritmos de consenso  proof-of-work (PoW) y  proof-of-stake (PoS) bien establecidos y confiables, pero muchas redes han estado implementando alternativas desde hace varios años. Expertos en criptomonedas consideran que estos mecanismos de consenso alternativos ayudarán a resolver algunos de los problemas que afectan a la blockchain, especialmente la disminución del rendimiento a medida que aumentan las cargas de la red.

Proof-of-authority (PoA) es un algoritmo de consenso propuesto en 2017 por Gavin Wood, cofundador de Ethereum. La presión para alejarse del PoW, que consume mucha energía, y los problemas específicos del PoS —principalmente la escalabilidad— llevaron al desarrollador a esta nueva idea. Según Wood, PoA puede ser una solución muy eficaz para redes privadas y cerradas.

PoA: A brief guide

Proof-of-authority es un mecanismo de consenso basado en la reputación y es especialmente adecuado para blockchains privadas, también conocidas como blockchains con permisos.

Las blockchains pueden ser públicas o privadas. En ambos casos, todo se basa en la misma tecnología, pero difieren en el acceso. Cualquier persona con el equipo adecuado puede unirse a una blockchain pública como minero o validador, pero esto no ocurre con las privadas. Estas son redes cerradas, por lo que todos los nodos deben estar identificados y solo pueden participar quienes tengan los permisos correspondientes. Estas redes suelen ser utilizadas por empresas que necesitan crear una base de datos confiable. 

A diferencia de las blockchains PoW, no es necesario comprar equipos de cómputo potentes para participar en una red PoA. Todo lo que se necesita en proof-of-authority es reputación. 

En las blockchains PoA privadas no hay minería ni staking. Los nuevos bloques se agregan a la cadena después de que la mayoría de los nodos autorizados los firman. 

Para ser un nodo autorizado, primero debes demostrar que tienes una excelente reputación y cumplir ciertos criterios que demuestren tu compromiso a largo plazo con el bienestar de la blockchain. Se pueden establecer todo tipo de requisitos, como una ubicación geográfica específica o una relación con una empresa de blockchain PoA. 

La identidad de cada nuevo candidato a validador (en las redes PoA también llamados moderadores de red) se verifica, revisa y aprueba completamente por una autoridad central. Esto significa que este tipo de red no cumple con los criterios de descentralización, pero PoA ofrece un modelo de blockchain ideal para muchas empresas. 

Cada nodo en una red proof-of-authority tiene un ID que representa su reputación. Cuanto mejor sea la reputación del nodo, mayores serán sus posibilidades de convertirse en validador.

• Los moderadores de red son usuarios individuales que han confirmado su identidad.
   
• To become a moderator, you must confirm your credentials and contribute some assets to fund the blockchain's development.
   
• You must also prove professional suitability and ability to deploy a productive node.
   
• All actions carried out by validators are recorded in the reputation system.

The validators are handpicked, so they must all comply with a unified standard that has been put in place on the network. The requirements for nodes are quite stringent, so their number is limited. The benefit of this approach is that it solves the problem of scalability. 

At the same time, there is a disadvantage in that the organizational structure of these networks strays very far from decentralization, which is one of the fundamental principles of the blockchain. For this reason, this algorithm is effective for private networks or networks with a high degree of centralization. 

For example, proof-of-authority has proven to be very workable in logistics and supply chain planning. The Microsoft Azure platform also uses the algorithm, facilitating software operation for private blockchains that do not use native tokens or mining.

Ventajas clave del algoritmo PoA

• Simplifying the validation process. Un número reducido de validadores es suficiente para operar una red proof-of-authority de manera eficiente. Además, no hay minería ni staking en las redes PoA, por lo que se evitan la necesidad de gran poder de cómputo, equipos costosos y altos costos energéticos.
   
• Energy efficiency. Esta solución blockchain consume menos energía en comparación con otros algoritmos de consenso.
   
• Reduction in the risk of blockchain attacks. Los moderadores de red son cuidadosamente seleccionados y verificados. Al ser confiables, es poco probable que realicen ataques a la red.
   
• High network speeds. En las blockchains PoA, los nuevos bloques pueden crearse en aproximadamente 5 segundos.

Desventajas del proof-of-authority 

• Network centralization: Para la mayoría de las criptomonedas, mantener el número de moderadores verificados en un grupo pequeño de personas cuya credibilidad se basa en su reputación no es una opción, y mucho menos prescindir de la minería y el staking.
   
• Lack of anonymity: La identidad de los moderadores de red es conocida por todos. Esto evita que abusen de su posición, pero también los convierte en objetivo de ataques de hackers y estafadores.
   
• Potential for abuse of power: La reputación no garantiza que un moderador de red no cometa actos fraudulentos. Podría sacrificar su reputación y causar daños a la red si obtiene algún beneficio de ello.

¿Dónde es más aplicable PoA?

 La tecnología blockchain evoluciona cada día, y cada vez más empresas reconocen sus ventajas.

 Proof-of-authority es una excelente solución para industrias que priorizan la seguridad y la privacidad, requieren identificar y definir roles, y necesitan que las transacciones se realicen rápidamente.

 Por ejemplo, PoA puede implementarse en la gestión de cadenas de suministro, con moderadores de red provenientes de empresas logísticas, organizaciones financieras y proveedores. Cada subdivisión puede establecer sus propios permisos y nivel de transparencia, optimizando procesos de negocio como el seguimiento de inventario y la facturación.

 Proof-of-authority también puede utilizarse en sidechains y testnets para crear entornos controlados donde se puedan probar nuevos sistemas antes de implementarlos en la blockchain principal.

Conclusión

 El algoritmo de consenso proof-of-authority carece de algunas ventajas de las blockchains clásicas, como la descentralización, el anonimato y la inmutabilidad. Sin embargo, ofrece alto rendimiento, bajas comisiones y herramientas significativas para la seguridad legal, lo cual es fundamental para redes privadas.

PoA es ideal para empresas que desean aprovechar los beneficios de la tecnología blockchain manteniendo estructuras jerárquicas y organizativas conocidas en el funcionamiento de sus sistemas.