Idea básica

Propiedades de un sistema de pago.

• Al realizar un pago:
  • Se paga usando el resultado de pagos anteriores.
  • El cobrador puede usar el resultado de ese pago en otros pagos.
  
  • El pagador no puede volver a usar el mismo resultado dos veces.
  

Soluciones electrónicas hasta ahora

• Una autoridad central lleva la contabilidad

• El pagador ordena el pago a la autoridad
• La autoridad lo autoriza, y lo notifica al cobrador

Resolver el problema de la confianza

Sustituir la autoridad por una red

• Abierta a que cualquiera participe
• P2P
• Va a tener latencia
• Debe guardar el estado actual
  • Problema de latencia
• Que se guarde el historial es inevitable
• Validar un pago no puede depender de toda la red
  • Si cualquiera puede unirse y deconectar de la red, no está definida
  • Cada nodo debe contener todos los datos relevantes (para evitar el doble pago)
• Claves públicas:
  • Sólo el usuario legítimo puede autorizar un pago (información secreta)
  • Cualquera debe poder validarlo (información pública)

Resolver el problema de la confianza (2)

Problema: asegurar la consistencia de la red

• Mecanismo de consenso
• Dar incentivos a los nodos para ser honestos

Propuesta: transferencias

• Contienen:
  • Entrada: salidas de transferencias anteriores (no usadas en otras)
  
  • Prueba de autorización: generalmente firmas digitales
  
  • Salida: pruebas que deben aportarse para usarse en futuras transacciones
    • Generalmente claves públicas con las que se debe firmar
    • Pueden ponerse otras condiciones (lenguaje de script)
    • Se suele incluir una comisión para el minero

Bloques:

• Son "minados" por los miembros de la red (mineros)

• Contienen:
  • El hash del bloque anterior
  
  • El hash de un conjunto de transacciones
  
  • Prueba de trabajo
  
  • Hash de todo lo anterior suficientemente bajo
    • El valor umbral se ajusta para que se valide un bloque cada 10 minutos en promedio
  • Una transacción sin antecesor (premio para el minero)
  
  • Las transacciones emitidas por los usuarios
  
• Los mineros compiten por ser el primero en encontrar una prueba de trabajo que valide
  • Cuando lo encuentran lo añaden a su cadena y lo transmiten a los demás mineros

Esquema

Esquema

Esquema

Esquema

Esquema

Sistema de consenso

• La regla es que, en caso de recibir dos cadenas distintas, se quedan con la que más dificultad acumule.
  • La otra se descarta
• Incentivo para minar sobre una cadena que va a ser aceptada por otros mineros.
  • Optar por la "cadena perdedora" es mala estrategia
  • Incentivo por aceptar lo que la mayoría va a aceptar
  • Todos tienen incentivo para mantener el consenso (salvo ataques de mayoría)
• Pueden aparecer conflictos breves
  • La garantía de que una transacción va a ser validada en la cadena aumenta con el número de bloques minados sobre ella
  • Se recomienda esperar a 6 bloques para dar una transacción por validada (1 hora)

Limitaciones

• Promedio de 7 transacciones por segundo
• Una hora para validar transacciones
• No hay privacidad, solo pseudonimato (mixers)
• Mineros con ASIC dejan fuera de juego a los particulares
• Requiere mucho gasto de energía

Alternativas: otras monedas

• Otros tiempos promedios de minado
• Otros tamaños de bloque (o adaptativo)
• Sidechains
• Otros algoritmos de prueba de trabajo no aptos para ASIC o FPGA
• Prueba de participación en lugar de prueba de trabajo

Dash

• Dos redes
  • Mineros: PoW
  • Masternodes: PoS
• Los mineros funcionan como en bitcoin
• Los masternodes
  • proporcionan mixing automático
  • hacen de notarios para permitir transferencias instantáneas

Ethereum

• Lenguaje Turing-completo
• Permite contratos inteligentes
• Fork después del bug en TheDAO

Privacidad

• Dash: mixing automático
• Monero: firmas en anillo
• Zcash: pruebas de conocimiento cero