Mejorando la seguridad con el staking remoto en blockchains PoS

Las blockchains de Prueba de Participación (PoS) son sistemas donde los validadores bloquean sus tokens como garantía para seguir las reglas. Si rompen estas reglas, pueden perder parte o la totalidad de sus tokens. Esta forma de seguridad proporciona un mecanismo de control para los validadores, asegurando que actúen de manera honesta. La principal fortaleza de las blockchains PoS proviene del valor total de los tokens bloqueados como colateral. Cuanto más valor esté bloqueado, más segura es la red.

#El Problema con los Tokens Nativos

La mayoría de las blockchains PoS usan sus propios tokens para la participación y seguridad. Por ejemplo, Ethereum usa ETH, Cosmos usa ATOM y BNB Chain usa BNB. Sin embargo, depender únicamente de estos tokens nativos limita la seguridad de la blockchain al valor de mercado de ese token. Si el valor de un token baja, también lo hace la seguridad de la blockchain.

#Explicación del Staking Remoto

El staking remoto permite que una blockchain use tokens de otras cadenas para seguridad. Esto significa que en lugar de usar solo sus tokens nativos, una blockchain puede usar tokens de una cadena diferente, conocida como la cadena proveedora. Este enfoque mejora la seguridad económica general de la cadena consumidora, ya que aumenta el valor total de los tokens que se pueden apostar.

#Protocolos Clave para Mejorar la Seguridad

En este estudio, discutimos un tipo único de protocolo de staking remoto que garantiza mejor seguridad. Las características clave incluyen:

1. Un método para asegurar que si hay un problema de seguridad en la cadena consumidora, al menos un tercio de los tokens apostados en la cadena proveedora serán penalizados.
2. Un proceso innovador de desactivación que permite aplicar penalizaciones antes de que los tokens sean completamente liberados de la cadena proveedora.
3. Una forma de hacer cumplir penalizaciones incluso si la cadena proveedora no tiene contratos inteligentes complejos.

#Pasando de Prueba de Trabajo a Prueba de Participación

Recientemente, ha habido un cambio notable de sistemas de prueba de trabajo (PoW) a sistemas PoS en muchas blockchains. Este cambio se debe en gran parte a los beneficios medioambientales del PoS, que consume mucha menos energía. En PoS, los validadores pueden ser responsables de sus acciones. Si rompen las reglas, sus tokens apostados pueden ser retirados. Esta responsabilidad es un factor crítico para la seguridad de los sistemas PoS.

#Seguridad en los Sistemas PoS

Un aspecto crucial de los sistemas PoS es lo que se puede denominar "seguridad responsable". Esto significa que es posible identificar qué validadores han actuado en contra de las reglas durante una violación de seguridad. Este aspecto del sistema fue una razón significativa para el cambio de Ethereum a PoS. Sistemas como Tendermint, que se utilizan comúnmente en cadenas PoS, dependen de este concepto de responsabilidad. Si suficientes validadores actúan inapropiadamente, la red puede tomar medidas para protegerse.

#La Necesidad de Mejores Medidas de Seguridad

Aunque los sistemas PoS ofrecen un nivel más alto de responsabilidad, aún tienen debilidades, especialmente si solo dependen de sus tokens nativos. Si demasiados validadores actúan en contra de las reglas, el sistema no puede protegerse adecuadamente. Este es un problema importante, ya que permite a los adversarios tomar control de la red temporalmente, causando violaciones sin enfrentar consecuencias.

#Beneficios del Staking Remoto

El staking remoto proporciona soluciones para mejorar la seguridad más allá de lo que el staking nativo puede ofrecer. Al permitir el uso de tokens de otras cadenas, el staking remoto aumenta la cantidad total de valor que se puede apostar, mejorando así la seguridad de la cadena consumidora.

Además, el staking remoto evita algunas de las limitaciones presentes en las soluciones de puente actuales, que pueden ser arriesgadas debido a dependencias de terceros u otras cadenas que pueden no ser seguras.

#Estructura del Protocolo de Staking Remoto

#1. Proceso de Desactivación Seguro

En los sistemas PoS tradicionales, una vez que se identifica a los validadores como que han actuado en contra de las reglas, a veces pueden retirar sus tokens antes de que se apliquen penalizaciones. Este problema se aborda mediante un mecanismo seguro de desactivación. Esto asegura que si ocurre alguna violación de seguridad, los tokens se puedan penalizar antes de ser liberados de la cadena proveedora.

#2. Penalizaciones Sin Contratos Inteligentes

En casos donde la cadena proveedora (como Bitcoin) no soporta contratos inteligentes complejos, introducimos un método para asegurar que las penalizaciones aún se pueden aplicar. Esto se logra a través de protocolos específicos que permiten a los interesados penalizar a los infractores incluso si no hay contratos inteligentes presentes.

#Descripción Detallada del Staking Remoto

#Componentes Clave

El protocolo de staking remoto involucra los siguientes elementos principales:

1. Protocolo de Marcado de Tiempo: Esta función permite validar transacciones a través de cadenas mediante marcas de tiempo registradas que muestran cuándo se confirmaron bloques específicos. Estas marcas de tiempo ayudan a rastrear qué validadores actuaron de manera apropiada o no.

2. Dispositivo de Finalidad: Este componente ayuda a asegurar que los bloques se confirmen mediante firmas adicionales y seguras. Estas firmas proporcionan un nivel más alto de certeza de que los bloques son válidos y no han sido manipulados.

3. Contrato de Fianza: Este es un contrato que mantiene los tokens apostados por los validadores. Hace cumplir reglas sobre desactivación, asegurando que los validadores no puedan retirar sus tokens hasta que se cumplan ciertas condiciones.

#Medidas de Seguridad Económica

Para que el staking remoto sea efectivo, debe no solo identificar a los validadores maliciosos, sino también penalizarlos adecuadamente. La seguridad económica de una blockchain PoS, por lo tanto, depende de su capacidad para:

• Identificar qué validadores han actuado en contra de las reglas.
• Penalizar sus tokens para que ya no puedan participar en el proceso de staking, evitando así futuras violaciones.

Esto lleva a una mayor seguridad no solo para la cadena consumidora, sino también para todo el ecosistema construido a su alrededor.

#Implementación Práctica

El protocolo se prueba en la práctica a través de una implementación donde Bitcoin sirve como la cadena proveedora. La cadena consumidora utiliza el SDK de Cosmos, que ha sido optimizado para el protocolo de consenso Tendermint.

#Operaciones de Validadores

Los validadores en esta configuración deben realizar las siguientes operaciones:

1. Bloquear sus tokens en un contrato de fianza en Bitcoin.
2. Mantener pares de claves asociados con sus firmas para prevenir accesos no autorizados.
3. Monitorear el protocolo de consenso de la cadena consumidora para asegurarse de que pueden responder a cualquier discrepancia.

#Evaluación del Rendimiento

La implementación ha sido evaluada para su rendimiento, mostrando que consume recursos mínimos. Los requisitos de memoria son bajos, lo que hace factible operar en varias plataformas sin un sobrecosto significativo.

#Conclusión

El staking remoto representa un avance significativo en la seguridad de redes blockchain. Al permitir el uso de tokens externos para staking, mejora la seguridad general y previene acciones adversas que puedan socavar la integridad de la blockchain. Los protocolos y mecanismos presentados aquí buscan crear un entorno más seguro y confiable para las operaciones en blockchain, permitiendo una adopción y uso más amplios de los sistemas PoS.

#Direcciones Futuras

El futuro de la seguridad blockchain radica en la mejora continua de mecanismos como el staking remoto. La investigación en curso se centrará en mejorar protocolos, fortalecer medidas de seguridad y asegurar que los sistemas blockchain puedan operar de manera eficiente y también mantenerse seguros frente a amenazas potenciales. Los sistemas interactivos que involucran múltiples cadenas jugarán un papel crítico en la evolución de la tecnología blockchain, y el staking remoto está a la vanguardia de esta progresión.

Al explorar soluciones de staking más avanzadas y flexibles, la comunidad blockchain puede garantizar que sus sistemas sean robustos, adaptables y lo suficientemente seguros para resistir los desafíos del mañana.