¿Qué es la prueba de participación delegada (DPoS)?

La prueba de participación delegada (delegated proof of stake, DPoS) es una categoría de mecanismo de consenso de blockchain en la que quienes tienen tokens votan para elegir a un grupo de productores de bloques, y ese grupo luego crea bloques por turnos. Un mecanismo de consenso es el conjunto de reglas que usan los participantes de una blockchain para confirmar qué transacciones y bloques pueden escribirse en el registro común.

La DPoS divide la cuestión de «quién participa en la producción de bloques» en dos etapas: primero quienes tienen tokens eligen a los productores vigentes mediante votación ponderada por participación, y después los elegidos crean bloques según un calendario. Cómo un bloque obtiene suficiente confirmación para convertirse en registro final lo determinan las reglas de confirmación de cada red. «Ponderada por participación» significa que la influencia del voto suele estar relacionada con la cantidad de tokens usados para votar o puestos en staking. Cómo se cuentan los votos, cuántas personas se eligen, cada cuánto se actualiza la lista y cómo un bloque se vuelve registro final no son iguales en todas las redes.

La DPoS la operan en conjunto votantes, candidatos y productores de bloques

Una red DPoS normalmente tiene tres roles principales:

• Votantes: usan el poder de voto relacionado con los tokens que tienen o ponen en staking para elegir candidatos;
• Candidatos: operan nodos y buscan votos con la expectativa de entrar en la lista activa de productores de bloques;
• Productores de bloques: una vez elegidos, revisan transacciones durante el intervalo asignado, crean bloques y los firman con su clave de firma. Una clave de firma es el dato secreto necesario para generar la firma digital de un bloque.

Los demás nodos de la red igual pueden recibir y validar bloques. Que solo los nodos elegidos puedan crear bloques en el calendario vigente no significa que los demás tengan que aceptar sus resultados sin condiciones. Los nodos revisan si el bloque fue firmado por el productor de turno, si sus transacciones cumplen las reglas del protocolo y si el bloque se conecta correctamente con el registro existente.

Según la red, «productor de bloques» también puede llamarse testigo, delegado o súper representante. Un nombre distinto no cambia la función central, pero los permisos que cada red otorga a esos roles pueden variar.

Una ronda de consenso va de la elección a la producción y la confirmación

Un proceso DPoS típico puede dividirse en los siguientes pasos:

1. los candidatos registran la información que sirve para identificar su nodo y firmar bloques;
2. quienes tienen tokens usan el poder de voto relacionado con su participación para elegir uno o varios candidatos;
3. la red cuenta los votos según sus reglas y elige un grupo de productores activos mejor ubicados o que cumplen las condiciones;
4. el protocolo asigna a los productores activos un orden de producción e intervalos de tiempo;
5. el productor de turno revisa las transacciones pendientes, coloca las válidas en un bloque y lo firma;
6. los demás nodos revisan la firma del bloque, las transacciones y los cambios de estado, y luego deciden si lo aceptan según las reglas del protocolo;
7. los productores siguientes continúan construyendo sobre bloques válidos, o envían mensajes de confirmación aparte, hasta que un bloque cumple la condición de confirmación final de la red;
8. una vez que se vuelven a contar los votos, la lista de productores activos puede actualizarse.

Esto es solo un marco común y no un calendario uniforme para toda red DPoS. Algunas redes actualizan la lista de productores de forma periódica y otras cuentan votos casi de manera continua; un productor puede crear un solo bloque por ronda o varios bloques seguidos.

La delegación suele referirse al poder de voto, no a entregar los tokens

En DPoS, «delegación» normalmente significa que quienes tienen tokens ceden la elección del productor de bloques a representantes electos, no que transfieran su saldo a la dirección de un representante. Al votar, los tokens pueden quedarse en la dirección original o bloquearse por un tiempo según las reglas de la red; un representante normalmente no puede mover los tokens de un votante solo por haber recibido sus votos.

Algunas redes además permiten ceder la decisión de voto a un apoderado. Un apoderado elige productores de bloques en nombre de otras cuentas, y el poder de voto igual puede retirarse o reasignarse según las reglas. Un apoderado de voto y un productor de bloques electo no son el mismo rol: el primero vota por otros, el segundo efectivamente crea bloques.

«Delegación» también puede describir la asignación de peso de participación a un validador en otras redes de prueba de participación. No toda red que admite delegación de participación usa DPoS. El criterio es si la red elige un grupo de representantes mediante una votación explícita basada en la participación y si ese grupo asume después la producción activa de bloques.

DPoS y la prueba de participación común difieren en cómo surgen los productores

La DPoS y la prueba de participación (proof of stake, PoS) usan reglas vinculadas a la participación en tokens para limitar quién participa en el consenso, pero seleccionan de manera distinta a los participantes activos.

Esta tabla describe estructuras habituales y no una definición fija para todas las redes. La DPoS en sí pertenece a la familia amplia de diseños de prueba de participación; lo que realmente la distingue es la elección explícita de representantes y un conjunto activo limitado de productores, no la aparición de las palabras «staking» o «delegación».

Elegir productores no significa que un bloque ya sea final

Las elecciones DPoS resuelven «quién crea bloques en este momento»; la confirmación final resuelve «cuándo un bloque ya no puede ser reemplazado por otra rama». Ambas están relacionadas, pero no son el mismo paso.

Algunas implementaciones exigen que los productores siguientes continúen construyendo sobre un bloque y lo tratan como irreversible solo después de una cantidad determinada; otras hacen que los productores activos envíen confirmaciones adicionales y confirman el bloque al alcanzar cierta mayoría. Los umbrales, los tiempos de espera y las reglas de elección de rama los define el protocolo de la red.

La documentación de consenso de Antelope separa de forma explícita los dos procesos: una capa DPoS forma el calendario de productores mediante la votación, mientras otra capa usa las confirmaciones de los productores activos para llevar los bloques a un estado final. Es un ejemplo de implementación; no implica que toda red DPoS use el mismo algoritmo de confirmación.

Las recompensas y las sanciones las decide cada red por separado

Los productores de bloques normalmente reciben recompensas del protocolo por operar nodos y crear bloques, pero de dónde sale la recompensa, cómo se calcula y si se comparte con los votantes no son reglas uniformes de DPoS. Algunas redes también asignan recompensas a las cuentas que votan, o permiten que los productores fijen una proporción para repartir entre sus votantes.

Cuando un productor pierde su intervalo asignado, los resultados habituales incluyen no recibir la recompensa correspondiente, que se registre la ausencia, o salir de la lista activa a medida que bajan sus votos. Algunas redes de prueba de participación reducen los tokens bloqueados de quienes incumplen las reglas, sanción que suele llamarse slashing; pero eso no se puede dar por supuesto en toda red DPoS.

Las recompensas también moldean la conducta de votación y de campaña. Evaluar una red concreta implica revisar por separado la remuneración de los productores, las recompensas a votantes, los esquemas de voto por apoderado, los costos de candidatura y el tratamiento de los incumplimientos, en lugar de leer solo la cifra de recompensa que muestra una página.

La elección de productores y la gobernanza en cadena pueden superponerse sin ser lo mismo

En algunas redes DPoS, los productores electos no solo crean bloques: también pueden presentar cambios de parámetros de la red o votarlos. Otras redes asignan las actualizaciones de protocolo, el uso de fondos u otros asuntos de gobernanza a roles y procedimientos distintos.

Incluso cuando se vota con el mismo token, elegir productores y decidir sobre propuestas de gobernanza pueden ser dos procesos independientes. El primero determina quién entra en la lista de producción vigente; el segundo, si una regla o propuesta se aprueba. Si los productores pueden modificar parámetros, desplegar actualizaciones o congelar cuentas debe verificarse en los permisos del protocolo concreto y no se deduce del nombre «DPoS».

Distintas redes DPoS usan distinta cantidad de representantes y distintas reglas de voto

La DPoS no tiene una cantidad uniforme de representantes ni un método único de elección. La documentación DPoS de BitShares describe un mecanismo en el que quienes tienen tokens votan la cantidad de testigos y los votos se recuentan de forma periódica. La documentación de consenso de TRON registra una implementación en la que quienes ponen tokens en staking eligen a 27 súper representantes, que luego producen bloques según un calendario e impulsan la confirmación final.

Esas cifras y reglas pertenecen a las redes correspondientes; no son la definición de DPoS. Al comparar redes concretas, conviene ver además a cuántos candidatos puede apoyar un mismo voto, si el poder de voto cambia con el tiempo, si se permite el voto por apoderado, cómo entran o salen los candidatos y con qué rapidez se actualiza la lista activa.

Un conjunto limitado de productores compensa eficiencia con riesgo de concentración

Que coordinen la producción pocos productores con calendario previo puede reducir la cantidad de nodos que deben participar directamente en cada bloque y facilitar la organización de los tiempos. El costo es que el derecho activo de producción se concentra en un conjunto limitado, y el sistema depende más de las reglas de elección y de la independencia de esos productores.

El grado de descentralización de una red DPoS no se juzga solo por la cantidad total de candidatos; también hay que revisar si los votos efectivos y los derechos de producción están concentrados. Los riesgos habituales incluyen:

• unos pocos grandes tenedores o plataformas de custodia que controlan una parte importante del poder de voto;
• muchas personas con tokens que no votan, con lo que una minoría de cuentas activas decide el resultado;
• un apoderado que recibió mucha delegación y toma la misma decisión por muchas cuentas;
• candidatos que se apoyan entre sí, intercambian beneficios o forman alianzas fijas duraderas;
• varios productores que usan el mismo proveedor de nube, la misma región o el mismo equipo de operaciones, lo que crea un punto de falla común;
• productores activos que se niegan a incluir determinadas transacciones, o que actúan de forma coordinada en la elección de rama;
• votos que se actualizan con lentitud, de modo que los productores con mal desempeño no se reemplazan a tiempo;
• recompensas de voto que orientan la atención hacia reparticiones de corto plazo en lugar de la calidad de operación de los nodos.

La investigación empírica sobre varias redes DPoS encontró que las tasas de participación y la influencia de votantes decisivos modifican la estructura real de control. Un estudio sobre la gobernanza por votación con monedas en cadenas DPoS muestra cómo pueden coexistir votantes determinantes y tokens que nunca participan en las elecciones. Ese resultado indica que una votación abierta no produce automáticamente una participación homogénea, y no implica que todas las redes presenten el mismo grado de concentración.

Para evaluar una red DPoS hay que separar elección, producción y gobernanza

Para entender una red DPoS en particular, conviene revisar por separado:

1. si el poder de voto proviene del saldo disponible, de tokens bloqueados o de otro cálculo;
2. a cuántos candidatos puede apoyar un votante y si se permite el voto por apoderado;
3. cuántos productores activos hay y cada cuánto se actualizan las listas de candidatos y de productores;
4. en qué orden producen bloques y qué ocurre cuando se pierde un intervalo;
5. cómo validan los nodos comunes los bloques que crean los productores;
6. bajo qué condiciones un bloque se convierte en registro final;
7. cómo se reparten las recompensas y si existe slashing u otro tratamiento de incumplimientos;
8. si los votos, los candidatos y las cuotas reales de producción están concentrados;
9. si los productores tienen al mismo tiempo permisos de cambio de parámetros, actualización del protocolo u otros de gobernanza;
10. si las personas pueden operar por su cuenta un nodo completo —un nodo que guarda y valida los datos en cadena necesarios según las reglas del protocolo— y así revisar el registro de forma independiente.

Este conjunto de preguntas aporta más información que la etiqueta «usa DPoS». Dos redes que adoptan DPoS pueden diferir mucho en umbrales de votación, cantidad de productores, confirmación final, permisos de gobernanza y grado de concentración.

Preguntas frecuentes

Después de votar en DPoS, ¿un productor de bloques puede mover mis tokens?

Normalmente un productor no puede mover los tokens de un votante solo por los votos, pero si votar exige bloquear tokens, cómo se liberan los bloqueos y qué puede hacer un apoderado dependen de las reglas de la red concreta. También conviene distinguir la votación a nivel de protocolo de depositar activos en una plataforma de terceros que vota en tu nombre.

¿Los productores de bloques en DPoS son validadores?

El nombre depende de la red. Los productores electos validan transacciones y crean bloques, y otros nodos completos también pueden validar los bloques que reciben. Parte de la documentación llama validadores al conjunto electo, y otra usa productores, testigos o súper representantes.

¿Menos productores significa siempre transacciones más rápidas?

No necesariamente. Un conjunto activo más pequeño puede reducir cuántas partes deben coordinarse, pero la capacidad real también depende de la latencia de red, los parámetros del bloque, la implementación del software, el costo de ejecución de las transacciones y las reglas de confirmación final. Menos productores también aumenta la concentración y el riesgo de falla común.

¿Votar por un productor garantiza una recompensa?

No necesariamente. Si existen recompensas para votantes, quién las paga, cómo se calculan, cuándo se pueden reclamar y si hay período de bloqueo son aspectos que define cada red. El nombre DPoS por sí solo no promete ningún rendimiento.

¿La DPoS siempre es más descentralizada que la PoS?

Eso no se puede juzgar por el nombre del mecanismo. El resultado real depende de la distribución de tokens, la participación en la votación, la concentración de poderes delegados, la competencia entre candidatos, la infraestructura de los productores y los permisos de gobernanza, entre otros factores.

Conceptos relacionados

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Fuentes

• BitShares Documentation: Delegated Proof of Stake — una implementación DPoS de votación de testigos, recuento de votos, deberes de producción y reemplazo.
• Antelope Developer Documentation: Consensus Protocol — una implementación que separa en capas la elección de productores, el calendario, la validación de bloques y la confirmación final.
• TRON Developer Documentation: Consensus and DPoS — una implementación de elección de súper representantes, producción con calendario y finalización de bloques.
• ICWSM: Characterizing Coin-Based Voting Governance in DPoS Blockchains — investigación empírica sobre las tasas de participación en la votación DPoS y la influencia de votantes decisivos.