¿Qué es Algorand (ALGO) y cómo funciona la red?

¿Qué es Algorand (ALGO)?

Algorand es una blockchain de Layer 1 sin permisos. Esto significa que es una red independiente en la que los usuarios pueden realizar transacciones, crear activos digitales y utilizar smart contracts sin la autorización de una única parte central.

La cripto nativa de la red se llama ALGO. ALGO se utiliza, entre otras cosas, para pagar comisiones de transacción y para participar en el consenso de la red.

El consenso es la forma en que los participantes de una blockchain determinan conjuntamente qué nuevo bloque es válido y se añade a la blockchain.

Algorand utiliza para ello Pure Proof of Stake, a menudo abreviado como PPoS. En este sistema, los participantes no necesitan bloquear sus ALGO ni delegarlos a un validador. Las cuentas registradas para el consenso pueden ser seleccionadas aleatoriamente, en función de su cantidad de ALGO, para proponer un bloque o votar sobre él.

Algorand utiliza para ello un sorteo criptográfico. Para cada nuevo bloque, se seleccionan de nuevo participantes. Cuantos más ALGO tenga una cuenta participando en el consenso en línea, mayor será la probabilidad de que sea seleccionada.

Una característica importante de Algorand es la finalidad inmediata. En cuanto un bloque es aprobado por el proceso de consenso, se considera definitivo. Por tanto, no es necesario construir primero varios bloques nuevos encima para obtener seguridad adicional.

Puede haber como máximo 10 mil millones de ALGO. Los 10 mil millones de tokens se crearon al inicio de la red. No todos los tokens entraron en circulación de inmediato: la oferta circulante creció después a medida que los ALGO creados previamente se liberaron según distintos esquemas de distribución.

Puntos clave

• Algorand es una blockchain independiente de Layer 1 para pagos, activos y smart contracts.
• ALGO es la cripto nativa para las comisiones de transacción y la participación en el consenso.
• La red utiliza Pure Proof-of-Stake en lugar de minería.
• Los participantes se seleccionan mediante sorteo criptográfico para las funciones de consenso.
• Las ASA permiten emitir tokens propios directamente en Algorand.

¿Cómo funciona Algorand?

Algorand agrupa las transacciones en bloques. Después, los participantes de la red deben llegar a un acuerdo sobre qué bloque es válido y se añade a la blockchain.

Para ello, Algorand utiliza Pure Proof of Stake (PPoS) en combinación con un protocolo de Byzantine Agreement. PPoS determina qué cuentas tienen posibilidades de proponer un bloque o votar sobre él. A continuación, el protocolo de Byzantine Agreement garantiza que los participantes seleccionados se pongan de acuerdo sobre un único bloque válido, incluso si una parte de ellos comete errores o no se comporta correctamente.

Las cuentas que están en línea y han registrado participation keys válidas pueden ser seleccionadas para proponer un bloque o votar sobre él.

Una participation key es una clave separada para participar en el consenso. Está desvinculada de la clave privada con la que puedes enviar ALGO. De este modo, la clave privada con la que gestionas tus tokens no tiene que estar en el nodo que participa en el consenso.

Algorand determina quién es seleccionado mediante una Verifiable Random Function (VRF). Puedes verlo como un sorteo criptográfico. Una cuenta realiza localmente un cálculo que le permite determinar si ha sido seleccionada para una función concreta. Después, otros participantes pueden comprobar si esa selección es válida.

La probabilidad de ser seleccionado depende de la cantidad de ALGO con la que una cuenta participa en el consenso en línea. Cuantos más ALGO en línea tenga una cuenta, mayor será la probabilidad de que sea seleccionada y mayor será el posible peso de voto. También pueden ser elegidas cuentas más pequeñas.

Para cada bloque se seleccionan de nuevo participantes para proponer un bloque y votar sobre él. Por ello, no queda fijado de antemano durante un largo periodo qué participantes determinarán los siguientes bloques.

El proceso de consenso transcurre, de forma general, en varios pasos. Primero, las cuentas seleccionadas pueden proponer un nuevo bloque. Después, comités seleccionados de nuevo votan sobre qué propuesta tiene preferencia y si ese bloque puede finalmente certificarse.

Un bloque se aprueba cuando suficiente poder de voto seleccionado respalda la misma propuesta. El modelo de seguridad parte de la base de que más de dos tercios del stake participante actúa honestamente.

En cuanto el proceso de consenso ha certificado un bloque, ese bloque es definitivo. Algorand tiene así finalidad inmediata: no es necesario que se añadan varios bloques nuevos antes de que una transacción se considere definitiva.

Resumen de Algorand (ALGO)

¿Cómo funciona Pure Proof-of-Stake en Algorand?

En Pure Proof-of-Stake, el stake en línea determina qué cuentas tienen posibilidades de asumir una función de consenso. Aquí, stake significa la cantidad de ALGO que cuenta para la participación. No es necesario bloquear esos ALGO para participar.

Para cada paso del proceso de consenso, una cuenta de participación en línea ejecuta localmente una VRF. Con ello, la cuenta comprueba si ha sido seleccionada, por ejemplo, para proponer un bloque o evaluar un bloque. La VRF también genera una prueba que otros participantes pueden verificar.

Algorand elige para cada paso de consenso nuevos comités pseudorrandómicos. Un comité es un grupo de cuentas seleccionadas que vota sobre una propuesta. Como estos grupos cambian constantemente, no se sabe públicamente de antemano qué cuentas tendrán un papel.

El proceso consta, de forma general, de tres pasos: proponer un bloque, confirmar la propuesta y certificar el bloque. Si suficiente poder de voto seleccionado respalda la misma propuesta, el bloque se certifica.

La palabra Pure no significa que todos tengan la misma influencia. La probabilidad de selección y el peso de voto siguen vinculados a la posición de ALGO en línea. Por tanto, alguien con más ALGO en línea tiene más probabilidades de desempeñar una función en el consenso.

Participar en el consenso no significa automáticamente que todos los titulares de ALGO reciban una recompensa. Los proponentes de bloques que cumplan los requisitos pueden recibir un block payout cuando el bloque que han propuesto se añade realmente a la blockchain.

Para ello, una cuenta debe cumplir las condiciones y utilizar un nodo validador activo y fiable. Si una cuenta parece insuficientemente fiable en línea, puede ser suspendida de estos payouts.

Algorand utiliza para ello, entre otras cosas, heartbeats. Con ello, un participante puede indicar que la cuenta y el nodo asociado siguen en línea y disponibles.

¿Qué papel desempeñan los smart contracts y Algorand Standard Assets?

Los smart contracts son programas en una blockchain que se ejecutan según reglas preestablecidas. En Algorand, esto ocurre a través de la Algorand Virtual Machine (AVM). Esta máquina virtual ejecuta el código de los smart contracts como parte del procesamiento de las transacciones.

Los desarrolladores pueden escribir smart contracts, entre otros, con Algorand Python y Algorand TypeScript. Este código se compila a código que puede ser ejecutado por la AVM. Para invocar un smart contract con estado, se utiliza una transacción de Application Call. Stateful significa que un smart contract puede almacenar y modificar datos en la blockchain.

Si la ejecución de un smart contract no cumple las condiciones aplicables, la transacción falla y los cambios correspondientes no se registran de forma definitiva en la blockchain.

Además de smart contracts, Algorand admite Algorand Standard Assets (ASA). Se trata de activos digitales que pueden crearse directamente a través del protocolo de Algorand. Una ASA puede representar, por ejemplo, un token fungible, pero también un objeto digital único.

Una ASA no es lo mismo que ALGO. ALGO es la cripto nativa de la red Algorand, mientras que una ASA puede ser emitida por un usuario, un desarrollador o una organización.

Una ASA se crea con una transacción especial en la blockchain de Algorand. Para ello, puedes configurar distintas direcciones con una función de gestión propia, por ejemplo, para gestión general, reserva, congelación y clawback.

La dirección de clawback puede recuperar tokens de una cuenta y enviarlos a otra dirección. Esto solo es posible si esa función de clawback se configuró al crear la ASA.

Antes de que una cuenta pueda recibir una ASA, normalmente primero debe hacer opt-in para ese activo. Por cada ASA que una cuenta crea o mantiene, el saldo mínimo requerido aumenta en 0,1 ALGO.

Los smart contracts en Algorand también tienen límites sobre la cantidad de trabajo de cálculo que pueden realizar por ejecución. Una sola Application Call recibe por defecto un opcodebudget de 700 unidades. Un opcode es una instrucción que ejecuta la AVM.

En varias Application Calls dentro de un mismo grupo de transacciones, estos presupuestos pueden combinarse. También existen técnicas que pueden proporcionar presupuesto de ejecución adicional. Por tanto, el máximo de 700 no significa que cada smart contract complejo deba dividirse siempre en varios bloques.

¿Cuál es la diferencia entre Algorand y Bitcoin?

Algorand y Bitcoin son ambas blockchains independientes, pero fueron diseñadas para objetivos distintos.

Algorand es una plataforma de Layer 1 en la que los usuarios pueden, entre otras cosas, ejecutar smart contracts y crear activos digitales. Bitcoin fue diseñado originalmente como un sistema de dinero electrónico peer-to-peer.

Una diferencia importante es la forma en que ambas redes alcanzan el consenso:

• Algorand utiliza Pure Proof of Stake: Las cuentas que participan en el consenso en línea pueden ser seleccionadas pseudorrandómicamente, en función de su cantidad de ALGO, para proponer un bloque o votar sobre él.

• Bitcoin utiliza Proof of Work: Los mineros usan potencia de cálculo para producir bloques válidos y asegurar así la red.

• Algorand tiene finalidad inmediata: En cuanto un bloque es certificado mediante el proceso de consenso, se considera definitivo.

• Bitcoin funciona con confirmaciones: Una transacción de Bitcoin gana cada vez más seguridad a medida que se añaden nuevos bloques encima del bloque que contiene esa transacción. Por eso, los usuarios suelen fijarse en el número de confirmaciones.

La forma en que funcionan las aplicaciones y los activos digitales también difiere. En Algorand, los usuarios pueden crear directamente Algorand Standard Assets (ASA) y comunicarse con smart contracts con estado mediante transacciones de Application Call.

Bitcoin utiliza un modelo UTXO. En él, una transacción utiliza outputs existentes como input y crea nuevos outputs. Bitcoin Script puede establecer condiciones para gastar bitcoin, pero no ofrece las mismas posibilidades para smart contracts con estado que Algorand.

La emisión de la cripto nativa también difiere. Puede haber como máximo 10 mil millones de ALGO y estos tokens se crearon al inicio de la red.

Bitcoin emite nuevos BTC de forma gradual como recompensa para los mineros. Ese block subsidy se reduce aproximadamente cada cuatro años a la mitad, hasta que finalmente se haya emitido casi por completo la oferta máxima de 21 millones de BTC.

¿Cómo surgió Algorand?

La idea de Algorand surgió en 2017 en Cambridge, Massachusetts, en torno al criptógrafo y profesor del MIT Silvio Micali. Él es el fundador de Algorand y estuvo en el origen del mecanismo de consenso Pure Proof-of-Stake.

El lanzamiento público del mainnet de Algorand tuvo lugar el 19 de junio de 2019.

La base técnica inicial de Algorand fue descrita, entre otros, en investigaciones de Jing Chen y Silvio Micali sobre un sistema de libro mayor distribuido seguro y eficiente. Jing Chen fue, por tanto, importante para la investigación fundamental detrás de Algorand, mientras que Silvio Micali es considerado el fundador del proyecto.

¿Cuáles son las ventajas de Algorand?

Algorand presenta varias ventajas claras:

• Sin lock-up ni slashing para participar en el consenso: No es necesario bloquear ALGO para participar en el consenso. Además, Algorand no utiliza slashing, es decir, no retira tokens como penalización.

• Finalidad inmediata: En cuanto un bloque se certifica, se considera definitivo. Por tanto, no es necesario que se añadan varios bloques nuevos para obtener seguridad adicional.

• Funciones de consenso cambiantes: Los proponentes de bloques y los comités de voto se seleccionan de nuevo de forma pseudorrandómica cada vez. Por ello, no queda fijado de antemano durante un largo periodo qué cuentas determinarán los siguientes bloques.

• Activos nativos y smart contracts: Algorand admite tanto Algorand Standard Assets como smart contracts con estado directamente en la Layer 1.

• Grupos de transacciones atómicos: Varias transacciones pueden ejecutarse como un solo grupo. Si una transacción necesaria falla, todo el grupo no se ejecuta.

¿Cuáles son las desventajas y limitaciones de Algorand?

Algorand también presenta varios aspectos importantes a tener en cuenta:

• La influencia está ponderada por stake: Las cuentas con más ALGO en línea tienen, de media, una mayor probabilidad de obtener funciones de consenso y pueden representar más peso de voto.

• La participación activa requiere pasos técnicos: Poseer ALGO no es suficiente para participar directamente en el consenso. Necesitas participation keys y un nodo fiable.

• Las recompensas de staking no son automáticas: No todos los titulares de ALGO reciben una recompensa. Para el solo staking se aplican condiciones adicionales, incluido un saldo mínimo en línea.

• Las ASA requieren saldo mínimo adicional: Por cada ASA que una cuenta crea o mantiene, el saldo mínimo requerido aumenta.

• Los smart contracts tienen límites técnicos: La AVM trabaja con límites, entre otros, para el presupuesto de ejecución y el tamaño del programa. Los desarrolladores deben tener esto en cuenta al construir aplicaciones.

Conclusión

Algorand es una blockchain independiente de Layer 1 para transacciones, activos digitales y smart contracts. ALGO es la cripto nativa de la red y se utiliza, entre otras cosas, para las comisiones de transacción y la participación en el consenso.

El núcleo de Algorand es Pure Proof of Stake. Las cuentas en línea con participation keys pueden ser seleccionadas mediante sorteo criptográfico para proponer bloques o votar sobre ellos. En cuanto un bloque es certificado por el proceso de consenso, queda definitivo de inmediato.

Además, Algorand admite Algorand Standard Assets nativos y smart contracts con estado a través de la Algorand Virtual Machine.

A ello también se suman contrapartidas. La influencia en el consenso está vinculada a la cantidad de ALGO en línea, la participación activa requiere un nodo y participation keys, y tanto las ASA como los smart contracts tienen limitaciones prácticas y técnicas.

Algorand combina así un modelo de consenso basado en stake sin lock-up ni slashing con finalidad inmediata y compatibilidad integrada con activos y smart contracts.