Bitaigen Research En este artículo sistematizamos la evolución de Ethereum desde la prueba de trabajo (PoW) hasta la prueba de participación (PoS), analizamos en profundidad el mecanismo de caché y DAG de Ethash y la lógica central del consenso Casper, con el objetivo de que el lector comprenda los detalles técnicos y las tendencias futuras. Los capítulos siguientes profundizarán en los aspectos de implementación y los retos de migración, por lo que vale la pena leerlo con atención.
¿Qué es el algoritmo de consenso de Ethereum?
El algoritmo de consenso de Ethereum se basa en el algoritmo de Prueba de Trabajo Ethash, y está en proceso de transición hacia el protocolo de Prueba de Participación Casper. Este algoritmo utiliza un gran conjunto de datos y una caché para dificultar el uso de ASIC; en la fase Serenity se adoptará plenamente Casper PoS.
Principio de generación del conjunto de datos grande
1. Pequeña cache (caché)
- Tamaño inicial de 16 MB, se actualiza cada 30 000 bloques.
- Se calcula el primer elemento a partir de una seed (semilla) mediante hashing; cada elemento posterior se genera a partir del hash del elemento anterior. Los nodos ligeros solo necesitan almacenar esta cache para validar bloques.
2. Gran DAG (grafo dirigido acíclico)
- Cada elemento del DAG se calcula a partir de la cache siguiendo un orden pseudo‑aleatorio.
- Proceso concreto: se selecciona en la cache el valor de la posición A, se hashiza A para obtener la posición B, y se repite el ciclo 256 veces para obtener el primer elemento del DAG; luego se generan sucesivamente todos los demás elementos.
3. Proceso de minería
- Al igual que Bitcoin, la condición de éxito es encontrar un nonce tal que `H(header) ≤ target`.
- Pasos específicos (Ethereum):
- Elegir un nonce aleatorio y usar el DAG junto con el encabezado del bloque para calcular un hash inicial, que se mapea a la posición A.
- Leer los elementos en la posición A y en su posición adyacente A', y con esos valores calcular la siguiente posición B y B'.
- Repetir el proceso anterior 64 veces, acumulando la lectura de 128 elementos.
- Hashizar esos 128 elementos, obtener el valor final y compararlo con el target; si se cumple, la minería es exitosa.
El flujo completo de minería se muestra en la siguiente figura:
4. Proceso de verificación
- La verificación solo requiere una única operación de hash, con pasos similares a la minería.
- Nodo completo: mantiene todo el DAG en memoria y, después de 64 iteraciones, compara el hash resultante.
- Nodo ligero: reconstruye la parte necesaria del DAG a partir de la pequeña cache y luego ejecuta los mismos pasos de verificación.
Introducción al protocolo de consenso usado por ETH
El mecanismo de consenso de Ethereum ha atravesado cuatro etapas de desarrollo:
| Etapa | Nombre | Mecanismo de consenso predominante |
|---|---|---|
| 1 | Frontier (Frontera) | **PoW** (Ethash) |
| 2 | Homestead (Hogar) | **PoW** |
| 3 | Metropolis (Metrópolis) | **PoW** |
| 4 | Serenity (Serenidad) | **PoS** (Casper) |
PoW (Prueba de Trabajo)
- Utiliza Ethash, que genera un DAG y una cache de gran tamaño para limitar la ventaja de la potencia de cálculo y mejorar la descentralización.
PoS (Prueba de Participación) y Casper
- En PoS, la capacidad de crear bloques depende de la cantidad de tokens que posee el nodo (es decir, edad del token/días de tenencia).
- Casper es la variante de PoS implementada por Ethereum; sus características principales son:
- Propuesta de bloque: los validadores recogen transacciones, generan un bloque y lo firman.
- Apuesta (votación): los validadores emiten votos ponderados en un rango de 0‑1 según la posición de otros validadores, aplicando una regla similar a la tolerancia bizantina del 33 %.
- Mecanismo de penalización: si un validador envía una apuesta con un número de secuencia duplicado o una apuesta que el contrato no puede procesar, pierde todo su depósito, lo que desalienta comportamientos maliciosos.
- Flujo de confirmación del estado del cliente:
- Descargar todos los bloques y los registros de apuestas.
- Observar cada altura de bloque y aceptar el bloque solo si la probabilidad de voto supera 0.5.
- Procesar secuencialmente los bloques aceptados; el estado resultante es el estado actual de la cadena.
Conclusión
Ethash de Ethereum, mediante un conjunto de datos y una caché masivos, reduce la ventaja de los mineros ASIC y promueve una mayor descentralización. Serenity (Ethereum 2.0) migrará completamente a Casper PoS, incorporando mecanismos económicos de penalización que preservan la seguridad mientras mejoran la eficiencia y la sostenibilidad de la red.
Esto es todo lo que corresponde a “¿Qué es el algoritmo de consenso de Ethereum? Introducción al protocolo de consenso usado por ETH”. Para profundizar más en el análisis del algoritmo de consenso de Ethereum, ¡sigue a Bitaigen (Bitagén) y consulta sus demás artículos!
---
Nota de localización
- Pagos para servicios o productos vinculados a la comunidad de Ethereum en Latinoamérica pueden realizarse mediante SPEI (México), PSE (Colombia), Mercado Pago (Argentina) o Nequi (Colombia).
- KYC (Conoce a tu cliente) típicamente requiere una identificación oficial: INE para usuarios en México y DNI para el resto de los países de la región.
- Si en algún momento necesitas convertir montos expresados en USD a la moneda local, usa aproximaciones como: 1 USD ≈ 18 MXN, 1 USD ≈ 4 000 COP, 1 USD ≈ 1 000 ARS.
- Recordatorio fiscal: Las ganancias o ingresos obtenidos a través de criptomonedas pueden estar sujetos a obligaciones tributarias en cada país. Consulta a un profesional fiscal local para asegurarte de cumplir con la normativa vigente.
Lectura Relacionada
- Guía de tarifas Gas en Ethereum: cálculo y factores
- Gas Fee en Blockchain: ¿Cómo funciona en Ethereum y Solana?
- Tarifas de mineros: calcularlas y priorizar transacciones
💡 Regístrate en Binance con el código B2345 para el descuento máximo en comisiones. Ver guía completa Binance.
