Los nuevos algoritmos son seguros como las blockchains, pero más simples, rápidos y con mayor eficiencia energética

Una alternativa de energía casi nula al Bitcoin y a otras criptodivisas basadas en blockchain que promete tanta seguridad pero una velocidad mucho mayor se está desarrollando ahora en Europa, según un nuevo estudio.

Las criptodivisas como el Bitcoin son monedas digitales que utilizan la criptografía para proteger y permitir las transacciones financieras entre particulares, haciendo innecesarios los intermediarios de terceros, como los bancos o las compañías de tarjetas de crédito. La explosión de interés en Bitcoin la convirtió en la moneda de más rápido crecimiento del mundo durante años.

Sin embargo, una de las principales debilidades de Bitcoin es la extraordinaria cantidad de energía que demanda, y las enormes cantidades de dióxido de carbono, gas que calienta el planeta, que arroja como resultado. Según los informes, Bitcoin tiene un consumo global de electricidad que se aproxima al de toda la nación de Austria, y una huella de carbono global comparable a la de Dinamarca.

Al buscar enfoques alternativos a la criptodivisa, los informáticos observaron que el documento de 2008 que describió por primera vez a Bitcoin explicaba que el corazón del protocolo reside en la prevención del doble gasto. Este posible fallo en cualquier esquema de dinero digital permitiría que un token digital se gastara más de una vez.

Para resolver este problema, Bitcoin emite mensajes a toda su red para que todo el mundo confirme cada transacción, todo ello para evitar que los llamados jugadores “bizantinos” malintencionados hagan trampas. Bitcoin logra este consenso mediante la implementación de una cadena de bloques, que es un libro de contabilidad seguro de todas las transacciones en el sistema que es mantenido por su comunidad de usuarios en lugar de cualquier intermediario como un banco.

Para que las cadenas de bloques lleguen a un consenso sobre la validez de todas las transacciones, los usuarios deben ejecutar complejas tareas informáticas de “prueba de trabajo” que requieren mucha energía. Las muchas otras criptomonedas desarrolladas después de la aparición de Bitcoin también se basan, en general, en cadenas de bloques.

Sin embargo, el autor principal del estudio, Rachid Guerraoui, informático de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (Suiza), y sus colegas sostienen que Bitcoin y otras criptomonedas basadas en cadenas de bloques son esencialmente exageradas. Sugieren que resolver el problema del doble gasto no requiere la compleja tarea de lograr un consenso. En su lugar, pueden bastar algoritmos mucho más simples, más rápidos y que consuman menos energía.

Los últimos algoritmos que han desarrollado los científicos difunden mensajes sobre cada transacción de forma similar a los cotilleos: un usuario informa a un pequeño grupo sobre la transacción, y éste a su vez informa a otros, y así sucesivamente, con lo que el mensaje se extiende a un número creciente de participantes en el sistema de forma exponencial. Cuando se trata de miles de millones de usuarios, sólo hacen falta unas pocas docenas de rondas de comunicaciones para que un mensaje llegue a cualquier otro miembro del sistema, dicen los investigadores.

En lugar de buscar el consenso de todos los participantes del sistema para cada transacción, los algoritmos comprueban si una muestra aleatoria de usuarios ha recibido mensajes sobre cada transacción. Si esta muestra es lo suficientemente grande, la posibilidad de que los atacantes malintencionados puedan engañar al sistema haciéndole creer que se ha producido otra transacción se reduce lo suficiente como para garantizar que dichos hackeos no se produzcan dentro de la edad del universo, afirman los investigadores.

Los investigadores afirman que sus algoritmos sin consenso no sólo son seguros, sino que también consumen cantidades insignificantes de electricidad, ya que cada transacción requiere aproximadamente la misma energía que el intercambio de correos electrónicos.

“Definitivamente consume menos energía que Bitcoin”, afirma Guerraoui. Los científicos detallan sus últimos descubrimientos en un estudio que se presentará el 16 de octubre en el Simposio Internacional de Computación Distribuida de Budapest y que ya ha sido galardonado con el Premio al Mejor Trabajo de esa reunión.

Los algoritmos sin consenso también generan sólo unos pocos gramos de dióxido de carbono por transacción, en comparación con los 300 kilogramos estimados por transacción de Bitcoin. Además, mientras que el protocolo original de Bitcoin tardaba hasta una hora en confirmar que una transacción se había realizado correctamente, los algoritmos del prototipo del equipo suizo pueden hacerlo en menos de un segundo.

Los algoritmos no sólo pueden aplicarse a la moneda, sino que también pueden ayudar a transferir de forma segura la propiedad de cualquier otro tipo de activo, como la tierra, afirma Guerraoui. Los investigadores están investigando actualmente cuánto pueden lograr sus algoritmos con respecto a otros tipos de transacciones que las cadenas de bloques son capaces de realizar, como la implementación de “contratos inteligentes”. Se trata de pactos en los que los participantes se comprometen a realizar una tarea en función de una serie de condiciones.