El papel de los validadores on-chain

Los validadores juegan un papel clave en el funcionamiento de la blockchain, siendo responsables de la verificación de transacciones y la adición de nuevos bloques a la cadena.

En los mecanismos de consenso de blockchain, como Proof-of-Stake (PoS) y Proof-of-Authority (PoA), los validadores desempeñan una función crítica de verificación de transacciones. Se aseguran de que las nuevas operaciones cumplan con las reglas de la red y de que el remitente tenga suficientes fondos para realizar la transferencia.

Además de esto, los validadores aseguran la seguridad de la cadena de bloques, monitoreando actividades potencialmente maliciosas, como los intentos de doble gasto. El doble gasto es una situación en la que se intenta gastar los mismos fondos dos veces. Las cadenas de bloques previenen esto mediante una combinación de registro abierto y algoritmos criptográficos.

Por su trabajo, los validadores reciben recompensas en la criptomoneda nativa de la blockchain correspondiente. Por ejemplo, los validadores en la red Gate reciben pagos en tokens GT.

Mecanismo de funcionamiento de los validadores en Proof-of-Stake (PoS)

En las cadenas de bloques con PoS, los validadores verifican la corrección de las transacciones en el bloque propuesto, lo añaden a la cadena y mantienen un registro en el registro. Por esta actividad, reciben recompensas en criptomoneda.

En las blockchains PoS, los validadores desempeñan tres funciones principales: cliente del validador, operador de nodo y staker. El cliente del validador es una aplicación de software que almacena y utiliza claves privadas para verificar el estado de la blockchain. El operador de nodo es una persona física o jurídica que gestiona el software y hardware del validador. El staker es quien aporta criptomonedas como garantía para obtener el estatus de validador.

De un grupo de validadores se elige al azar uno para proponer un nuevo bloque. El validador seleccionado forma el bloque y lo distribuye por la red. La comunidad de validadores verifica las transacciones en el bloque propuesto. Es importante señalar que la finalización se alcanza solo para las transacciones confirmadas.

En la blockchain de Gate, el número total de validadores se divide en subgrupos para el procesamiento paralelo de varios bloques, lo que acelera la verificación de transacciones. El proceso de consenso del estado de la blockchain por parte de los validadores se llama alcanzar consenso.

También existen blockchains con prueba de participación delegada (DPoS), donde los usuarios de la red votan por delegados que verificarán el siguiente bloque. En comparación con PoS, DPoS proporciona una gestión más optimizada y un consenso más rápido gracias a un menor número de validadores, manteniendo la descentralización. Los delegados distribuyen la recompensa obtenida entre los usuarios que votaron por ellos.

Principio de funcionamiento de los validadores en Proof-of-Authority (PoA)

En blockchains con PoA, un grupo de validadores seleccionados en función de su reputación confirma transacciones y crea nuevos bloques.

El mecanismo de consenso PoA se basa en un pequeño grupo de validadores preseleccionados, responsables de la generación de nuevos bloques y del mantenimiento de la integridad de la red. Este enfoque es eficaz en blockchains privadas o corporativas, donde los validadores son personas o entidades de confianza, y la descentralización no es una prioridad.

Para convertirse en un validador en una red PoA, generalmente se requiere identificación oficial en la blockchain, conexión con la organización anfitriona y la ausencia de antecedentes penales. Tras la aprobación, los validadores reciben la autoridad para verificar transacciones y agregar bloques a la cadena.

En las redes PoA, los validadores utilizan software especial para procesar transacciones y formar bloques. Los validadores se eligen, por lo general, en función de su reputación, para proponer bloques. En algunos sistemas, se selecciona un validador como "líder" para cada bloque, que propone el bloque a la red.

Luego, este líder es verificado por otros validadores a través de un consenso, lo que garantiza la validez del bloque antes de que se agregue a la cadena. Los criterios y el proceso de selección del líder pueden variar significativamente en diferentes implementaciones de PoA.

Si un validador aprueba una transacción maliciosa o fraudulenta, puede ser sancionado con una exclusión temporal o permanente de la lista de validadores.

Diferencias entre mineros y validadores

En las cadenas de bloques PoW, como Bitcoin, los mineros verifican y añaden transacciones a la cadena mediante la minería, mientras que otros nodos actúan como validadores, verificando transacciones y bloques sin participar en el proceso de minería. En los sistemas de staking, los validadores confirman transacciones y crean bloques en función de su participación sin cálculos intensivos.

Tanto los mineros como los validadores aseguran la corrección de las transacciones y añaden bloques a la cadena de bloques. Sin embargo, sus responsabilidades y métodos de trabajo varían según el tipo de cadena de bloques.

En los sistemas PoW, los mineros resuelven problemas matemáticos complejos para añadir bloques a la cadena. Al hacerlo, verifican las transacciones, incluyéndolas en los bloques que están minando. Resolver estos problemas requiere una potencia de cálculo significativa y competencia con otros mineros. El minero que resuelve el problema primero añade su bloque a la blockchain y recibe una recompensa en criptomoneda o una comisión por las transacciones.

A los validadores en las blockchains PoS y PoA se les encarga la verificación de transacciones. En las blockchains PoS, como Gate, son seleccionados en función de la cantidad de monedas en staking. En las blockchains PoA, la selección se basa en la reputación y la identidad del validador. El sistema recompensa a los validadores por confirmar transacciones y su comportamiento honesto.

Proceso de lanzamiento de un nodo validador

El lanzamiento de un nodo validador incluye seis etapas principales: selección de blockchain, configuración del hardware, instalación del software, unirse como validador, monitoreo del nodo y gestión de recompensas.

Para el funcionamiento efectivo de un nodo validador, es necesario llevar a cabo los siguientes pasos:

Elección de la blockchain

El primer paso es elegir una blockchain, preferiblemente con un alto volumen de transacciones y necesidad de validadores.

Configuración del equipo

Para iniciar un nodo, los validadores necesitarán una computadora con suficiente memoria RAM, almacenamiento y potencia de procesamiento. Cada blockchain tiene sus propios requisitos de hardware.

Instalación de software

El validador debe instalar y configurar el software para la blockchain elegida. Diferentes blockchains utilizan diferentes software para la validación. Es importante mantener el software actualizado y usar contraseñas seguras para proteger los nodos del validador contra hacks.

Unirse como validador

Las blockchains de PoS requieren el staking de una cierta cantidad de criptomoneda para unirse a la red como validador. En las blockchains de PoA, se requiere una verificación de identidad para esto. Algunas blockchains exigen que los validadores se unan a grupos.

Monitoreo de nodos

Los validadores deben monitorear constantemente el funcionamiento de su nodo, asegurando su funcionamiento ininterrumpido y resolviendo rápidamente los problemas que surjan.

Gestión de recompensas

Las blockchains pagan a los validadores recompensas en criptomonedas. Los validadores deben entender bien la estructura de las recompensas y el proceso para recibirlas.

Nuevas tendencias e innovaciones en la validación de blockchains

La necesidad de soluciones más seguras, escalables y prácticas conduce a desarrollos y avances significativos en el ámbito de la validación blockchain.

Una de las tendencias es el desarrollo de métodos de consenso que van más allá de los modelos tradicionales de PoW y PoS. Protocolos como Proof-of-Burn (PoB), PoA y Proof-of-Space (PoSpace) ofrecen métodos únicos de validación que se centran en la participación de los usuarios, la seguridad y la eficiencia energética.

Otra innovación es el uso de pruebas de conocimiento cero, que aumentan la seguridad y la privacidad, permitiendo a los validadores confirmar transacciones sin revelar los datos subyacentes. Además, se están desarrollando soluciones para garantizar la interoperabilidad, que facilitarán la comunicación y la transferencia de valor entre plataformas de blockchain heterogéneas, promoviendo la creación de un ecosistema de blockchain más integrado y eficiente.

Estos logros abren una nueva era de tecnologías blockchain, haciéndolas más ampliamente aplicables, accesibles y sostenibles en muchas industrias.