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Minería blockchain: El reto de mitigar la centralización de los mineros

La concentración del poder minero y otros riesgos de la «minería» blockchain, según un par de recientes investigaciones que alertan cómo quizá la descentralización actual aún no es suficiente…

¿Qué es la minería en blockchain? ¿Quiénes son los mineros de criptomonedas?

El oro se obtiene a partir de la extracción del mineral en diferentes lugares. Pero Bitcoin u otras criptomonedas no están en un sitio físico, sino que se generan gracias a los «mineros».

La minería de criptomonedas es la actividad por la cual se emiten nuevas monedas digitales, por medio de la confirmación de transacciones en una blockchain.

Todas las transacciones que tienen lugar en una cadena de bloques son verificadas por los «mineros», nodos de la red que suelen utilizar recursos computacionales para resolver complejos problemas matemáticos, a cambio de una recompensa.

En vez de un único servicio centralizado encargado de las transferencias, la tarea de confirmar y completar las transacciones es asumida por muchos usuarios alrededor del mundo.

De hecho, Blockchain podría definirse como una base de datos digital, que constantemente se actualiza entre una red de computadoras.

Para participar en los mecanismos de consenso de la cadena de bloques, los mineros deben proporcionar una «prueba» de algún recurso costoso.

Por ejemplo, potencia de cálculo en los protocolos de Prueba de Trabajo (Proof-of-Work, PoW) -por ej: Bitcoin, Litecoin, Monero, etc- .

O monedas digitales de la criptomoneda nativa de la red, en los mecanismos de Prueba de Participación (Proof-of-Stake, PoS) – Dash, NEM, Lisk, etc.-.

En palabras simples, los diferentes algoritmos de consenso permiten a una red descentralizada alcanzar un consenso sobre el estado y orden de llegada de las transacciones.

¿Qué rol tienen los mineros? Además de validar, los mineros deben determinar el orden de las transacciones en la cadena de bloques desde el último bloque minado, es decir generado.

Utilizando el software y hardware apropiados, los mineros no son más que usuarios, nodos distribuidos en diferentes partes del globo, cuya labor es crucial para la generación de nuevos bloques y de este modo, para confirmar las transacciones en redes no centralizadas.

La descentralización, un valioso rasgo a mejorar

Cuando se sostiene que la cadena de bloques es la creación más revolucionaria desde Internet, a menudo se menciona su naturaleza inmutable -el registro irreversible de datos- o sus atributos de privacidad y seguridad para los usuarios.

Pero fundamentalmente, se pone hincapié en su estructura y funcionamiento descentralizado.

Esto es, un sistema que no necesita de autoridades centrales ni de otros intermediarios para hacer transacciones, sean de criptomonedas, datos u otros activos digitales.

El problema de la centralización en la minería blockchain

¿Qué país encabeza la minería blockchain de Bitcoin?

Lo cierto es que hoy enormes granjas de minería se distribuyen gran parte de la torta.

Una estimación de la distribución de las tasas de hash entre los pools de minería más grandes.
Fuente: Blockchain.info

La mayoría de los grupos de minería están en China. Se estima que los chinos controlan más del 80 % de la tasa de hash de la red.

Así está repartido:

  • China – 81%
  • República Checa – 10%
  • Islandia – 2%
  • Japón – 2%
  • Georgia – 2%
  • Rusia – 1%

¿Las ballenas del océano cripto?

Estudio de Singapur – Mayo 2019

Una de las principales cualidades invocadas en relación a Bitcoin y otras cadenas de bloques públicas es que la red de nodos de minería permanece lo suficientemente distribuida y descentralizada.

Entre otras cosas, esto supone que ninguna entidad individual tiene el 50% o más de los recursos como para manipular la red.

Pero más allá de ese ideal teórico, en la práctica tal vez sea necesaria una mayor descentralización para garantizar el protocolo subyacente.

Esto indica un estudio titulado ‘Oceanic Games: Centralization Risks and Incentives in Blockchain Mining‘, publicado por investigadores del SUTD – Singapore University of Technology & Design-.

«Los datos disponibles en la actualidad demuestran que los recursos mineros están mucho más centralizados de lo que se pensaba originalmente«, apunta la web del SUTD.

Para aclarar el fenómeno de la centralización en la minería blockchain, los investigadores utilizaron la teoría económica ‘Oceanic Games’, diseñada por el Premio Nobel de Economía 2012, Loyd S. Shapley.

Dicho modelo teórico se emplea para analizar la toma de decisiones en entornos corporativos que cuentan con un pequeño grupo de jugadores dominantes (accionistas) y una gran masa de jugadores individualmente insignificantes (el océano).

Aplicando esta teoría al ecosistema de blockchain actual, los autores del estudio revelaron la presencia de:

«incentivos tanto para los mineros activos como para los recién ingresados ​​a fusionarse y actuar como entidades individuales«.

¿De 1 a muchos intermediarios?

Estudio de Nueva York – Abril 2019

Otra reciente investigación, publicada a fines de abril por Cornell Tech -centro educativo de tecnología con sede en Nueva York- también advierte sobre los peligros de la concentración minera.

Dado que los mineros determinan el orden de las transacciones en la blockchain, «esta autoridad también puede conducir a la corrupción«.

Así lo remarca un artículo de Cornell Tech, que presenta este nuevo estudio llamado ‘Bots exploiting blockchains for profit‘ («Bots explotando blockchains con fines de lucro»).

La minería es susceptible a la corrupción. Al respecto, el artículo apunta:

«Los mineros pueden aceptar tarifas más altas para priorizar ciertas operaciones, hacer que todo el sistema sea vulnerable, o incluso pueden reescribir el historial de blockchain para robar fondos ya asignados por contratos inteligentes«.

Philip Daian, estudiante de doctorado de Cornell Tech en ciencias de la computación, alerta:

«Los mineros tienen una tremenda cantidad de poder. El blockchain no se deshace del intermediario. Simplemente, convierte a un intermediario en 100 intermediarios, a quienes espera que no todos sean sobornados o que trabajen en su contra por sus propias razones. En algunos sistemas, eso podría ser bueno, pero no garantiza que sus operaciones sean justas «.

Para llevar a cabo el estudio, se conformó un equipo de 8 personas, que pasó durante 18 meses rastreando transacciones en 6 exchanges descentralizados (intercambios donde los usuarios compran/venden criptomonedas independientemente de una autoridad central).

La investigación señala que «un creciente ejército de robots explota ineficiencias en intercambios descentralizados«.

Además, subraya que las elevadas tarifas pagadas para priorizar ciertas transacciones representan un peligro de seguridad para toda la cadena de bloques.

Este estudio se centró en los exchanges descentralizados, que representan una creciente pero aún menor participación en el comercio de criptomonedas.

Sin embargo, los investigadores señalaron que probablemente también se usen estas tácticas en exchanges centralizados, «un problema potencialmente de miles de millones de dólares».

¿El mito de la centralización minera?

Un muy buen artículo publicado en 2017 por ElBitcoin.org desmitifica con argumentos y gráficos el excesivo y binario enfoque de «descentralizado» vs «centralizado» que rodea al Bitcoin.

Con pocas y precisas palabras define qué es exactamente “descentralizado”:

“Que carece de un punto central de control”.

Este concepto, agrega su autor, es independiente a si la red se vuelve más competitiva en el ámbito de la minería o si sale más caro mantener un nodo. La definición resalta que Bitcoin no posee centros de control.

Al no tener un único núcleo de poder, la red puede ser menos vulnerable a las fallas. Algo diferente a si PayPal sufre un error técnico mayor en su base de datos central: el usuario sentirá las consecuencias.

Por su propia concepción y diseño, Bitcoin es un sistema descentralizado. Podrá serlo más o menos, pero jamás será un sistema centralizado.

«Todos los indicadores nos dicen que Bitcoin se ha vuelto con el tiempo más descentralizado», destaca el autor y se refiere, por ejemplo, al hecho de que hoy existan cientos de exchanges, cuando antes MtGox dominaba el 80% de todo el volumen de operaciones.

Respecto al peligro de la centralización de la minería, en 2017 escribió:

«Un mito persistente es que la minería tiende a centralizarse cada vez más, y que esto representa una amenaza para Bitcoin. Este mito es alimentado por fotos de grandes espacios dedicados a la minería y la presencia de una compañía con una participación mayoritaria en el mercado del hardware para minería. El mito no toma en cuenta que estas grandes explotaciones mineras representan porcentajes cada vez más pequeños de la red, y que la obtención de hardware de minería es más fácil y los compradores están menos expuestos a estafas que nunca antes. La minería sigue volviéndose cada vez más descentralizada geográficamente, con emprendimientos mineros a gran escala surgiendo en docenas de países en todo el mundo«.

Pero sí alerta respecto a la existencia de un equipo de desarrollo central -actualmente, Bitcoin Core-, dado que «representa uno de esos peligrosos puntos centrales«.

Más allá de las buenas intenciones, su apertura a otros programadores o qué tan valioso y avanzado sea su código «tener un solo grupo a cargo de la difusión del software “oficial” y una red de nodos que lo descargan automáticamente supone una gran amenaza para Bitcoin«.

Cabe mencionar un reciente informe de Diar.co, que destaca cómo los pools de minería pequeños vienen aumentando su participación en el procesamiento de la red Bitcoin.

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