O que é um mecanismo de consenso: Prova de Participação (Proof of Stake) versus Prova de Trabalho (Proof of Work)?

O surgimento do Bitcoin deu origem a um novo paradigma conhecido como blockchain, que tinha o potencial de fornecer uma ampla gama de serviços sem a necessidade de uma autoridade central para regular e garantir a segurança e a integridade do sistema. A segurança e a validade de cada transação eram asseguradas pelo protocolo de consenso, um componente essencial de qualquer rede blockchain. E dois dos mecanismos de consenso mais conhecidos no mundo das criptomoedas são a prova de trabalho (proof-of-work) e a prova de participação (proof-of-stake).

Os algoritmos de consenso são essenciais para o funcionamento eficaz das redes blockchain, pois verificam cada transação e garantem a segurança de todas elas. Neste artigo, vamos explorar os diversos aspectos e diferenças entre Prova de Participação (PoS) e Prova de Trabalho (PoW). Mas vamos começar entendendo o que significa mecanismo de consenso.

Mecanismo de Consenso

No núcleo de qualquer criptomoeda, está uma rede de computadores que garante a segurança e a validade de cada transação em um blockchain e ajuda a obter o consenso necessário entre operações distribuídas ou sistemas multiagentes, como as criptomoedas, sobre um único valor de dados ou um único estado da rede. Essa rede é conhecida como mecanismo de consenso.

Quando se trata de tecnologia blockchain e criptomoedas, os dois mecanismos de consenso mais importantes são:

• Prova De Trabalho
• Prova de aposta

E qual função desempenham?

Em termos simples, ambos regem como as transações entre usuários são validadas e registradas no livro-razão público de um blockchain sem a intervenção de terceiros.

Agora que sabemos o que é um mecanismo de consenso e como ele funciona, é hora de nos aprofundarmos nos dois mecanismos mais importantes: prova de participação (proof of stake) versus prova de trabalho (proof of work).

Prova De Trabalho

Na década de 1990, a Prova de Trabalho (PoW, na sigla em inglês) foi criada como uma forma de combater o spam por e-mail.

Prova de trabalho A Prova de Trabalho (PoW) é uma técnica de consenso amplamente utilizada em redes de criptomoedas como Bitcoin (BTC) e Litecoin (LTC). Ela exige que um nó participante demonstre que o trabalho que concluiu e enviou o qualifica para adicionar novas transações ao blockchain. 

A rede exige uma grande quantidade de poder computacional, por isso é chamada de "prova de trabalho". Mineradores virtuais de todo o mundo competem para serem os primeiros a resolver um desafio matemático para proteger e verificar blockchains de prova de trabalho. O vencedor recebe uma quantia fixa de criptomoeda em troca da atualização da blockchain com as transações confirmadas mais recentes.

Vantagens da Comprovação de Trabalho

A prova de trabalho oferece muitas vantagens, especialmente para uma criptomoeda simples, mas extremamente valiosa como o Bitcoin.

• Mantém a blockchain descentralizada segura.
• A valorização das criptomoedas atrai mais mineradores para a rede, o que, por sua vez, aumenta o poder e a segurança do sistema.
• Devido à capacidade computacional necessária, adulterar a blockchain de uma criptomoeda valiosa é inviável para qualquer indivíduo ou organização.

Desvantagens da comprovação de trabalho

• Consome muita energia.
• Um procedimento demorado que pode ter dificuldades para lidar com um grande número de transações.

Prova de aposta

A Prova de Participação (PoS) foi desenvolvida para superar a dependência excessiva da Prova de Trabalho (PoW) na energia necessária para a ordenação na blockchain.

Prova de participação A Prova de Participação (PoS) é uma técnica de consenso popular que surgiu como uma alternativa de baixo custo e baixo consumo de energia ao processo de Prova de Trabalho (PoW). Ethereum 2.0, Algorand, Cardano, Tezos e outras criptomoedas (geralmente mais recentes) são todas baseadas na Prova de Participação.

Isso implica confiar a manutenção do livro-razão público a um nó participante em proporção ao número de tokens de moeda virtual que ele possui. No entanto, isso tem a desvantagem de incentivar o acúmulo em vez do consumo de criptomoedas.

Vantagens da Prova de Participação

• Uma alternativa energeticamente eficiente à prova de participação.
• Velocidade de transação rápida.
• Transações de baixo custo.
• A participação não exige o uso de nenhum software ou equipamento de hardware específico.

Desvantagens do Proof of Stake

• Não é tão seguro e confiável quanto o PoW.
• Determinadas criptomoedas PoS exigem que os fundos em staking sejam mantidos por um período específico de tempo.

Prova de Participação vs. Prova de Trabalho: Uma Comparação

Compreender as diferenças entre prova de participação (proof of stake) e prova de trabalho (proof of work) pode ajudá-lo a avaliar melhor as criptomoedas disponíveis para sua carteira. 

Prova de Trabalho vs. Prova de Participação: Ordem Blockchain

Blockchain é um sistema que consiste em séries de blocos (grupos de transações), todos organizados em ordem cronológica de acordo com a ordem das transações.

O bloco gênese, ou primeiro bloco da blockchain, também é chamado de bloco 0. Este é o primeiro bloco em uma blockchain PoW e está codificado no programa, não tendo relação com nenhum bloco anterior. Os blocos subsequentes, em uma blockchain PoW, sempre fazem referência aos blocos anteriores e contêm uma cópia de todo o livro-razão atualizado.

Uma blockchain PoS, assim como uma blockchain PoW, é um sistema que consiste em uma série de blocos organizados em ordem cronológica com base nas transações que contêm. O processo de ordenação da blockchain é semelhante para PoW e PoS, mas vale ressaltar que, nas criptomoedas PoS, ninguém compete pelo direito de contribuir com blocos. Consequentemente, em vez de serem minerados, os blocos são frequentemente chamados de "forjados" ou "cunhados".

Prova de Trabalho vs. Prova de Participação: Consumo de Energia

Os mineradores PoW resolvem equações matemáticas complexas (chamadas de hashing) para obter o privilégio de produzir um novo bloco e adicioná-lo ao blockchain, obtendo um número aleatório, o nonce. Isso é feito usando dispositivos de hardware ASIC especializados e é uma atividade extremamente intensiva em energia, pois os mineradores precisam de centenas de milhares deles para vencer a corrida por cada bloco.

As blockchains de criptomoedas PoS consomem muito menos energia do que as blockchains PoW, sendo, portanto, mais baratas de operar. No entanto, para operadores de pools e validadores, ainda são lucrativas, visto que o volume de transações é significativamente maior e, mesmo com um preço de transação reduzido, aqueles que gerenciam a rede ainda são devidamente remunerados. 

Prova de Trabalho vs. Prova de Participação: Participantes

Um sistema PoW combina poder de processamento e criptografia para estabelecer consenso e garantir a legalidade das transações registradas no blockchain.

Para produzir novos blocos, os mineradores competem para gerar a resposta correta para problemas matemáticos durante o processo de hashing. Eles fazem isso tentando adivinhar um hash, que é uma sequência de números inteiros gerados aleatoriamente. Quando esse hash é combinado com os dados do bloco e processado por um computador de função hash, a saída deve corresponder aos critérios do protocolo.

Em um sistema de Prova de Participação (PoS), todos os usuários que possuem um determinado token podem participar de um método de consenso. Qualquer pessoa pode se tornar um validador ou um criador de blocos em uma rede com menos obstáculos.

Em redes PoS, os requisitos de admissão para pools de staking ou validadores são que os usuários devem possuir uma certa quantidade de tokens e bloqueá-los por um período de tempo como garantia. Quando os validadores utilizam táticas maliciosas, como assinatura dupla ou ataques coordenados à rede, eles correm o risco de perder o valor investido.

Prova de Trabalho vs. Prova de Participação: Recompensas

A recompensa por bloco é uma nova moeda concedida a um minerador pela blockchain para cada bloco válido e aprovado.

Em algumas criptomoedas, como o Bitcoin, a recompensa por bloco é reduzida após a descoberta de um determinado número de blocos. No entanto, uma vez atingido esse número específico de blocos, esse valor é reduzido pela metade a cada quatro anos, em um processo conhecido como halving, que está documentado no código-fonte do protocolo Bitcoin.

Em redes PoS, os usuários que enviam um bloco legítimo para a blockchain são recompensados. Os pagamentos variam dependendo da blockchain. Algumas cobram apenas taxas de transação, enquanto outras possuem um orçamento específico e robusto durante os primeiros anos, até que a rede esteja consolidada e haja transações suficientes para cobrir os custos do validador.

Pergunta bônus: O PoS substituirá o PoW?

O método de prova de trabalho (PoW) foi criado para preencher a lacuna deixada pela ausência de uma autoridade central. E, à medida que o mercado de Bitcoin se expandiu, diferentes modelos de consenso foram propostos para solucionar alguns dos problemas do conceito original. Alguns foram criados como substitutos do PoW, prometendo não comprometer a segurança e a integridade do sistema. Uma das alternativas mais conhecidas foi a prova de participação (PoS), que visava atender às demandas da comunidade e, ao mesmo tempo, solucionar os problemas inerentes ao PoW.

Concluindo!

De modo geral, o conflito entre prova de participação (proof-of-stake) e prova de trabalho (proof-of-work) está se tornando um tema cada vez mais relevante, especialmente com a transição do Ethereum para o Proof-of-Work. Ethereum 2.0. 

A prova de trabalho (PoW) pode ser usada para distribuir dinheiro à comunidade no início de uma blockchain e, posteriormente, ser substituída pela prova de compartilhamento (PoS). Na realidade, porém, a prova de participação (PoS) parece estar se tornando a norma de fato para a tecnologia blockchain, enquanto a PoW está perdendo sua posição como modelo de consenso padrão para cada nova blockchain.

Seja qual for o objetivo, o objetivo final de uma rede blockchain bem-sucedida deve ser resolver os chamados problemas de segurança, descentralização e escalabilidade da blockchain.

A ZenLedger calcula facilmente seus impostos sobre criptomoedas e também encontra oportunidades para você economizar dinheiro e negociar de forma mais inteligente. Comece gratuitamente agora ou saiba mais sobre nosso planos elaborados por profissionais de impostos!

Perguntas frequentes sobre Prova de Participação (Proof of Stake) versus Prova de Trabalho (Proof of Work)