Proof of Work (PoW), o prueba de trabajo, es un protocolo creado en su origen para frenar los ataques que buscan interrumpir el funcionamiento de un sistema y para bloquear los mensajes no deseados que llegan por correo electrónico, conocidos como spam. El protocolo nació de un trabajo publicado en 1993 por los informáticos Cynthia Dwork y Moni Naor, y en 1999 se incorporó a la literatura con su nombre actual gracias al trabajo de los investigadores Markus Jakobsson y Ari Juels.
Durante el desarrollo de PoW en los años noventa, su uso más habitual fue impedir las maniobras destinadas a dejar inoperativos los sistemas informáticos, sobre todo los ataques DDoS (denegación de servicio). Del mismo modo, el protocolo Proof of Work se empleaba para combatir el spam. El 31 de octubre de 2008 apareció bajo una forma muy distinta a sus usos anteriores: en el whitepaper de Bitcoin publicado por alguien —o varios— bajo el nombre de Satoshi Nakamoto. El documento titulado "Bitcoin: Peer-to-Peer Electronic Cash System", que dio a conocer la primera criptomoneda, mostró cómo pueden existir un sistema de pagos fiable y una criptomoneda gracias al protocolo Proof of Work.
Proof of Work, recogido en el cuarto apartado de dicho documento, responde a la pregunta de por qué este mecanismo forma parte de la infraestructura de Bitcoin.
Cómo funciona Proof of Work
Bitcoin y muchas otras criptomonedas son sistemas blockchain protegidos por redes de nodos descentralizados. La principal tarea de estos sistemas es garantizar la sostenibilidad y la continuidad de la red. En ella operan unos participantes llamados mineros, cuya función es añadir nuevos bloques a la cadena. Añadir esos bloques solo es posible resolviendo problemas matemáticos complejos y, como resolverlos resulta muy difícil, hacen falta procesadores potentes.
El primer minero que resuelve el problema y verifica las transacciones del bloque difunde el resultado a la red y obtiene la recompensa en criptomoneda establecida por la propia red, además de las comisiones pagadas por las transacciones incluidas en ese bloque. Las transacciones verificadas por los mineros y publicadas en la red quedan registradas en un libro contable distribuido llamado blockchain. Todos los usuarios conectados a la red pueden descargar una copia de la blockchain y, al mismo tiempo, verificar por sí mismos todos los bloques aprobados.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas del protocolo Proof of Work?
Proof of Work, el protocolo más extendido y fundamental del sector de las criptomonedas, introduce cambios radicales en la tecnología y en la economía al permitir que un sistema de pagos y una moneda funcionen sin una autoridad central. La potencia de cómputo, por ejemplo, es uno de los mecanismos clave que garantizan la seguridad de los datos en la red. Gracias al protocolo Proof of Work, para que un ataque contra la red de Bitcoin tenga éxito habría que hacerse al menos con el 51 por ciento de la potencia de cómputo de la red. Dado el tamaño actual de la red de Bitcoin y su enorme potencia de cálculo (hashrate), es muy improbable que un ataque así prospere. La potencia de cómputo representa el número de intentos que los procesadores de la red pueden realizar en un segundo y puede entenderse como su capacidad de verificación.
Aunque la obligación de controlar la mayor parte de la potencia de cómputo para tomar la red se considera una de las mayores ventajas del protocolo PoW por la seguridad que aporta, los expertos también advierten de que puede derivar en una monopolización. Así, esa enorme ventaja se convierte en cierto punto en uno de los mayores inconvenientes del protocolo, porque los procesadores con la mayor cuota pueden acaparar también el mayor poder de voto en la red. El principio de descentralización, la característica más importante de la red de Bitcoin, entra así en contradicción con los principios de la propia red por el riesgo de que los más fuertes se hagan fácilmente con la autoridad.
Es muy poco probable que los pools de minería de Bitcoin activos lleguen a controlar el 51 % de la potencia de procesamiento de la red. No obstante, en 2017 el pool gestionado por Bitmain, fabricante de equipos de minería, logró alcanzar el 45 % de la potencia de procesamiento de la red.
Como un sistema basado en el protocolo PoW exige una gran capacidad de procesamiento, conlleva un consumo de energía muy intenso. Esto puede traducirse tanto en costes elevados como en un uso irresponsable de los recursos energéticos.