MAV: La Métrica De Seguridad De Descentralización En La Producción De Bloques
La descentralización es clave para el éxito de las cadenas de bloques. Al eliminar la necesidad de un tercero, los usuarios pueden realizar transacciones entre sí de forma segura y sin preocupación por la censura o la interferencia maliciosa.
La descentralización significa que ninguna entidad tiene control sobre la blockchain, nadie puede tomar decisiones en nombre de la red, y esta cualidad resulta en un sistema más seguro y fiable.
La calidad de la descentralización y la seguridad, determinan el grado de confianza que los usuarios depositan en la red.
En blockchains como Cardano, que tienen su ledger con trazabilidad pública en el que cada transacción registrada puede ser vista por todos los usuarios, pero sin identificar on-chain a sus usuarios, la descentralización también crea transparencia. Esto aumenta la confianza.
Por último, la descentralización garantiza que la blockchain sea resistente a ataques y manipulaciones. Al no haber un único punto de fallo, la red es más segura y menos vulnerable a agentes maliciosos.
La descentralización tiene distintos parámetros para ser medida, pero la más importante se refiere principalmente a la distribución del poder de decisión en el consenso, que tiene impacto directo en la seguridad, y este enfoque es el que explicaré en este artículo.
El sistema Proof of Stake de Cardano está diseñado de forma que garantiza una alta seguridad, y motiva a mantener un nivel de descentralización a través de modelos económicos y de incentivos, recompensando a los participantes del consenso con la criptomoneda ADA.
El presupuesto de seguridad de Ouroboros, el protocolo de consenso, está formado por las ADAs delegadas, y protege la red contra ataques del 51%, ya que un atacante necesitaría poseer más de la mitad de las monedas delegadas para tener éxito.
El presupuesto de seguridad depende también del precio de mercado de las monedas, y a mayor cotización el ataque es más costoso. Además una gran cantidad de holders deberían estar dispuestos a vender sus tenencias al atacante. Ouroboros motiva a la gente a poseer monedas ADA y delegarlas en pools para recibir recompensas.
El Coeficiente Nakamoto y El MAV
El Coeficiente de Nakamoto es una métrica que permite medir el nivel de descentralización que tiene una blockchain en la producción de bloques, y representa la cantidad de validadores (nodos) que tendrían que unirse para ralentizar, bloquear o apoderarse del consenso de una blockchain. Cuanto mayor sea el coeficiente de Nakamoto en relación con el número total de validadores, menor será el riesgo de colusión y mayor será la descentralización.
Puedes ver un documento publicado por su creador, Balaji S. Srinivasan, Quantifying Decentralization.
En el caso del protocolo Proof of Stake, el Coeficiente Nakamoto no debe superar el 33,4%, o un tercio del consenso para no correr el riesgo de colusión, frente al 51% de Proof of Work, y esta diferencia se debe a que en PoS, el dinero en staking incide de manera más considerable en el algoritmo para la selección de bloques que el hashrate, en PoW.
Así, impedir que un nodo o grupo de nodos tenga más del 33,4% del consenso de red es esencial para mantener el buen funcionamiento de la red y garantizar su resistencia a la censura.
Al momento de escribir este artículo, el Coeficiente Nakamoto Bitcoin es de 3, con ~15.500 nodos, y es tan bajo por la concentración de nodos en granjas mineras, que se unen para tener más hashrate.
Puedes ver aquí un sitio que muestra el Coeficiente Nakamoto de algunas redes PoS.
MAV (Minimum Attack Vector) es el número mínimo de entidades necesarias para alcanzar el 51% de la capacidad total de producción de bloques, o más sencillamente se puede entender como la cantidad de stakepools que harían falta para alcanzar el 51% del control de la blockchain.
Cuanto menor sea el MAV menos descentralizada es la red.
El Dr Michael Liesenfelt, un Ingeniero Nuclear, miembro destacado de la comunidad Cardano, diseñó una nueva métrica, para mi entender mucho más representativa que el MAV, y que él la llamó k-effective, y la presentó en su CIP-50.
¿Qué es k-efectiva?
La “descentralización media resultante” o “descentralización efectiva” teniendo en cuenta grupos o entidades de stakepools. Un stakepool puede gestionar varios stakepools, lo que reduce la descentralización efectiva realista.
El Coeficiente Nakamoto es aproximadamente la mitad de k-efectivo redondeado al entero más cercano.
¿Qué es k-efectivo / 2.0?
k-efectivo / 2,0 representa k-efectivo reducido a la mitad redondeado al entero más cercano. K-efectivo proporciona una cuantificación de mayor resolución de la descentralización de la red en comparación con el Coeficiente Nakamoto.
El MAV en Cardano
Al momento de escribir este artículo, durante la epoch 394 y con datos de la epoch 393, el MAV de Cardano es 20, que si bien es relativamente mucho mejor que otras blockchains, la evolución en el tiempo muestra que se ha deteriorado, habiendo registrado 28 en la época 323, en febrero de 2022.
Binance [BNP] con 62 stakepools y Avengers con diferentes tickers, tiene 46 stakepools (se cree que es Coinbase Cloud / Bison Trails) suman el 20% del total del consenso, y ambos son exchanges centralizados. Estos stakepools están utilizando el dinero de los clientes del exchange, porque la cantidad de delegaciones registradas son muy pocas, menor a 5, y de grandes sumas, es decir que provienen de las billeteras centralizadas que poseen esos exchanges con el dinero de los clientes.
Actualmente, y en mi opinión, la mejor plataforma web para ver el MAV y el Leverage de Staking es Balance.
En el sitio se explica: “The name “BALANCE” tiene su origen en el principio básico según el cual toda transacción en la contabilidad por partida doble “cuadra” ( debe / haber ). Puede parecer un concepto sencillo, pero en realidad es bastante complejo y a menudo no cuadra. La idea de crear un sistema que no permita transacciones desequilibradas, es lo que inicialmente atrajo mi atención hacia blockchain, ya que esto cambiaría la forma en que el mundo procesa / audita los registros de transacciones comerciales. Luca Pacioli es identificado como el creador de las normas de contabilidad de partida doble que conocemos y utilizamos hoy en día. Su colaboración con da Vinci en pinturas de poliedros es lo que inspiró el logotipo actual y otras imágenes similares en la aplicación web.”
¿Qué es Leverage?
La relación entre la participación en el fondo común de una entidad y el pledge definido por el parámetro L. Una saturación del stakepool basada en el leverage (apalancamiento) se basa en el pledge en lugar de un tamaño fijo determinado por el parámetro k. Una entidad con un apalancamiento elevado significa que su participación total es mucho mayor que su pledge.
Palabras Finales
Si bien Cardano registra una relativa buena descentralización en la producción de bloques con respecto a otras blockchains, estamos lejos de un valor que aporte buen margen de seguridad.
Una medida ideal sería que ante el aumento de los stakepools en la red debería aumentar el MAV, para establecer una seguridad adecuada en su coeficiente. Supongamos que existen 3.000 nodos y el MAV es 20, y si en un tiempo la cantidad de nodos se incrementa a 6.000, mantener el MAV en 20 es perder descentralización.
La foto estática del MAV nos muestra la información del momento, sin embargo, considerando la dinámica de la red, es más importante visualizar la evolución en el tiempo.
Ahora que conoces la importancia y la dinámica de la descentralización en la producción de bloques, este artículo también tiene por finalidad concientizar a los delegantes del protocolo Proof of Stake, en particular en Cardano, que la elección de stakepool para delegar la participación en el consenso tiene una importancia relevante para mantener la seguridad.
Este artículo de mi autoría se publicó originalmente en AdaPulse.
