¿Qué es un Validador de Blockchain?

El rol del validador en la blockchain

Los validadores son responsables de añadir nuevos bloques y verificar transacciones en los bloques propuestos, desempeñando así un papel vital en el funcionamiento de la blockchain.

Un validador es fundamental en la validación de transacciones en mecanismos de consenso blockchain como prueba de participación (PoS) y prueba de autoridad (PoA). Verifican si las nuevas transacciones cumplen con las reglas de la red y aseguran que el remitente tenga fondos suficientes para completar la operación.

Los validadores también son responsables de garantizar la seguridad de la blockchain mediante la supervisión de actividades maliciosas, como el doble gasto. El término "doble gasto" se refiere a gastar las mismas unidades de criptomoneda dos veces. Las blockchains previenen esto conectando el registro abierto con algoritmos criptográficos.

Los validadores reciben pagos en la criptomoneda nativa de las blockchains subyacentes. Por ejemplo, los validadores en la blockchain Solana reciben pagos en SOL (SOL).

Funcionamiento de los validadores en prueba de participación (PoS)

Los validadores PoS comprueban si las transacciones en el bloque propuesto son válidas, añaden el bloque a la blockchain y mantienen registros del libro mayor. Por su contribución, ganan recompensas en criptomoneda nativa.

En las blockchains PoS, los validadores tienen tres roles principales: cliente validador, operador de nodo y cantidad de participación. Un cliente validador es una aplicación de software que mantiene y utiliza claves privadas para verificar el estado de la blockchain. Un operador de nodo es un individuo o entidad que ejecuta y gestiona el software y hardware del cliente validador. La cantidad de participación se refiere a la criptomoneda depositada como garantía para convertirse en validador.

Un solo validador del grupo es elegido aleatoriamente para proponer un bloque. El proponente prepara el bloque y transmite la propuesta a toda la red. La comunidad de validadores aprueba las transacciones propuestas en el bloque. Es importante destacar que solo las transacciones verificadas logran finalidad.

En la blockchain Ethereum, el número total de validadores se divide en varios subconjuntos para procesar varios bloques simultáneamente y acelerar la validación de transacciones. La función de los validadores que acuerdan el estado de la blockchain se denomina consenso.

También existen blockchains de prueba de participación delegada (DPoS), donde los usuarios de la red votan para elegir delegados que validen el siguiente bloque. En comparación con PoS, DPoS ofrece una gobernanza mejor optimizada y un consenso más rápido, ya que se reduce el número de validadores sin comprometer la descentralización. Los delegados distribuyen las recompensas obtenidas entre los usuarios que los seleccionaron.

Funcionamiento de los validadores en prueba de autoridad (PoA)

En las blockchains PoA, un grupo de validadores elegidos en base a su identidad aprueba las transacciones y produce el nuevo bloque.

Un mecanismo de consenso PoA consiste en un pequeño grupo de validadores preseleccionados a quienes se confía la generación de nuevos bloques y el mantenimiento de la veracidad de la red. Funciona bien en blockchains privadas o empresariales donde se eligen personas o entidades de confianza como validadores y la descentralización es una prioridad baja.

Para ingresar a una red PoA como validador, generalmente se necesita una identificación formal en la blockchain, una asociación con la organización anfitriona y ningún antecedente penal. Después de la incorporación, se les confía la validación de transacciones y la adición de bloques a la blockchain.

En las redes PoS, los validadores ejecutan software especializado para gestionar transacciones y forjar bloques. Los validadores son seleccionados, a menudo según su participación, para proponer bloques. En algunos sistemas, un validador es elegido como "nodo líder" para cada bloque y se encarga de proponerlo a la red.

Este líder es verificado por otros validadores mediante consenso, asegurando la validez del bloque antes de añadirlo a la blockchain. Los criterios y el proceso para seleccionar este nodo líder pueden variar significativamente entre diferentes implementaciones de PoS.

Si un nodo validador aprueba una transacción maliciosa o fraudulenta, podría ser penalizado con la expulsión de la lista de nodos validadores durante un cierto período o con una prohibición completa.

¿Cuál es la diferencia entre mineros y validadores?

En blockchains PoW como Bitcoin, los mineros validan y añaden transacciones a través de la minería, mientras que otros nodos actúan como validadores verificando transacciones y bloques sin contribuir al proceso de minería. Por otro lado, los validadores en sistemas basados en participación aprueban transacciones y crean bloques según su participación sin necesidad de cálculos intensivos.

Tanto mineros como validadores aseguran la precisión de las transacciones y añaden bloques a la blockchain. Sin embargo, sus responsabilidades y formas de funcionamiento difieren según el tipo de blockchain en el que operan.

En sistemas PoW, los mineros resuelven complejos acertijos para añadir bloques a la blockchain. En el proceso, validan transacciones incluyéndolas en los bloques que minan. Resolver estos acertijos requiere una inmensa potencia computacional mientras compiten con otros mineros. El minero que resuelve el problema primero puede añadir su bloque a la blockchain y recibe una recompensa en criptomoneda nativa o tarifas de transacción.

A los validadores se les confía la validación de transacciones en blockchains PoS y PoA. En blockchains PoS como Ethereum, son seleccionados según la cantidad de monedas que han puesto como garantía. Por otro lado, en blockchains PoA, son elegidos según su reputación e identidad. El sistema recompensa a los validadores por certificar transacciones y comportamiento honesto.

¿Cuál es el proceso para ejecutar un nodo validador?

Operar como nodo validador requiere un proceso de seis pasos. Incluye seleccionar una blockchain, configurar el hardware, instalar el software, unirse como validador, monitorear el nodo y gestionar las recompensas.

Para operar un nodo validador eficientemente, se requieren los siguientes pasos:

1. Seleccionar una blockchain

   El primer paso es seleccionar una blockchain, preferiblemente una con alto volumen de transacciones y necesidad de validadores. Redes como Ethereum, Solana y Cosmos son opciones populares debido a su actividad constante.

2. Configurar el hardware

   Para ejecutar el nodo, los validadores necesitarán un ordenador con RAM, almacenamiento y potencia de procesamiento adecuados. Cada blockchain tiene sus propias especificaciones sobre requisitos de hardware. Por ejemplo, Ethereum requiere mínimo 32GB de RAM y 2TB de SSD, mientras que Solana requiere equipos más potentes con al menos 128GB de RAM y almacenamiento NVMe de alta velocidad.

3. Instalar el software

   El validador debe instalar y configurar el programa de software para su blockchain elegida. Todas las blockchains utilizan diferente software de validación. Es crucial mantener el software actualizado y usar contraseñas fuertes para proteger los nodos validadores contra intentos de piratería informática.

4. Unirse como validador

   Las blockchains PoS requieren depositar la cantidad de criptomoneda requerida y unirse a la red como validador. Por ejemplo, Ethereum requiere 32 ETH, mientras que otras redes pueden tener diferentes requisitos de participación. Por otro lado, en blockchains PoA, se necesitaría prueba de identidad para unirse. Algunas blockchains requieren que los validadores se unan a un grupo de validadores.

5. Monitorear el nodo

   Los validadores deben monitorear constantemente su nodo para asegurar su funcionamiento fluido y solucionar cualquier problema que pueda surgir. Esto incluye supervisar el rendimiento del sistema, la conectividad de red y asegurar que el software esté funcionando correctamente en todo momento.

6. Gestionar recompensas

   Las blockchains pagan a los validadores en forma de criptomoneda. Los validadores necesitan conocer bien la estructura de recompensas y el proceso para reclamarlas. Dependiendo de la red, las recompensas pueden variar del 4% al 15% anual sobre el monto participado.

Tendencias emergentes e innovaciones en el campo de la validación blockchain

La necesidad de soluciones más seguras, escalables y prácticas está impulsando desarrollos y avances notables en la validación blockchain.

Una tendencia es el desarrollo de métodos de consenso más allá de los modelos convencionales PoW y PoS. Protocolos como prueba de quema (PoB), PoA y prueba de espacio (PoSpace), proporcionan métodos de validación distintivos centrados en la participación del usuario, la seguridad y la eficiencia energética.

Otra innovación es el uso de pruebas de conocimiento cero (zero-knowledge proofs), que mejoran la seguridad y privacidad al permitir que los validadores confirmen transacciones sin revelar datos subyacentes. Además, se están desarrollando soluciones de interoperabilidad para facilitar la comunicación y transferencia de valor entre plataformas blockchain diferentes, promoviendo un ecosistema blockchain más integrado y efectivo.

Estos avances han marcado el inicio de una nueva era en la tecnología blockchain, haciendo que las blockchains sean más ampliamente aplicables, accesibles y sostenibles en muchas industrias.