Prova de Trabalho e Prova de Participação. Entenda esses conceitos

Quando explicamos o que era a blockchain, falamos sobre conceitos como a “Prova de Trabalho” e a “Prova de Participação”, que eram processos necessários para a criação de um bloco na blockchain. Porém, fica um pouco vago falar disso, sem um pouco de aprofundamento em como isso funciona exatamente e, principalmente, como isso garante que os seus investimentos em criptomoeda sejam mais seguros.

A Prova de Trabalho e a Prova de Participação são mecanismos de consenso, ou algoritmos, que permitem que as blockchains operem com segurança. Esses mecanismos de consenso mantêm as blockchains seguras, permitindo que apenas usuários genuínos adicionem novas transações.

Eles trabalham fazendo com que os participantes em potencial provem que dedicaram algum recurso, como dinheiro ou energia, ao blockchain. Esse recurso ajuda a filtrar aqueles que podem não ser participantes genuínos ou comprometidos com a rede. A principal diferença entre esses conceitos é como eles escolhem quem pode adicionar transações à cadeia.

Então, para entender como esses conceitos operam, vamos explicar um pouco sobre a Prova de Trabalho e Prova de Participação em uma blockchain. Se você ficar com dúvidas, ou tiver alguma coisa a acrescentar, deixe aí nos comentários.

O que é Prova de Trabalho?

A Prova de Trabalho é um sistema onde os computadores competem uns contra os outros para serem os primeiros a resolver equações matemáticas complexas. Esse processo é comumente chamado de mineração porque a energia e os recursos necessários para completar as equações são frequentemente considerados o equivalente digital ao processo do mundo real de mineração de metais preciosos da terra.

O livro de Nathaniel Popper, “Digital Gold”, usa uma analogia para descrever o conceito no sistema Bitcoin:

“É relativamente fácil multiplicar 2.903 e 3.571 usando um pedaço de papel e lápis, mas muito, muito mais difícil descobrir quais dois números podem ser multiplicados para obter 10.366.613.”

Usando essa analogia, podemos imaginar que um minerador na rede do Bitcoin deve descobrir quais dois números podem ser multiplicados para chegar a 10.366.613 adivinhando combinações de números até atingir a resposta correta. Uma vez que um computador determina que 2.903 pode ser multiplicado por 3.571 para chegar ao resultado de 10.366.613, o computador apresenta a solução para os outros computadores da rede, que podem facilmente verificar que 2.903 e 3.571 são, de fato, iguais a 10.366.613 quando multiplicados.

Quando um minerador resolve essa “equação” antes de outros mineradores, ele pode criar um novo bloco (um agrupamento de transações) e transmiti-lo para a rede de nodes, que realizará individualmente auditorias do Livro Razão existente e do novo bloco. Caso tudo dê certo, o novo bloco é “encadeado” no bloco anterior, criando uma cadeia cronológica de transações (ou seja, um novo bloco é adicionado a Blockchain). O minerador é então recompensado com bitcoins por fornecer seus recursos (energia).

Prova de Trabalho, mineração e segurança

A mineração requer muita eletricidade e proteção de rede, garantindo que apenas aqueles que possam provar que gastaram recursos tenham o direito de anexar um novo conjunto de transações ao blockchain.

Por causa desse recurso, é difícil, demorado e caro atacar um sistema de trabalho como o do Bitcoin. Os mineradores invasores precisariam comprar e configurar equipamentos de mineração e pagar pela eletricidade para operar o equipamento. Eles então competiriam para resolver a equação e tentariam adicionar um bloco de transações contendo bitcoins falsificados à cadeia.

Caso o minerador invasor resolvesse as equações primeiro, eles tentariam transmitir um novo bloco de transações para o resto da rede. Os node da rede então realizariam uma auditoria para determinar a legitimidade do bloco e as transações dentro dele. À medida que os nodes auditam o novo bloco em relação à versão anterior do livro-razão, eles notam os bitcoins falsificados. O bloco seria considerado inválido com base nas regras de consenso e isso faria todo o trabalho dos invasores ser em vão.

Esse sistema torna impossível falsificar bitcoin, a menos que um minerador hacker controle mais de 50% de toda a rede – isso significa que eles devem controlar pelo menos 51% do poder de computação cumulativo dos mineradores, conhecido como hashrate, e o nodes na rede. Se eles controlassem mais da metade da rede, o invasor poderia transmitir um bloco falso para a rede e fazer com que seus nodes aceitassem o bloco para a cadeia.

Dado o quão grande a rede do Bitcoin cresceu e quanto os mineradores de energia contribuem para o sistema de Prova de Trabalho, tal ataque seria quase impossível hoje. Se um governo, empresa ou outra entidade reunisse recursos suficientes para compor com sucesso mais de 50% da rede com a intenção de atacá-la, os participantes genuínos da rede provavelmente criariam um novo ramo da cadeia, também conhecido como bifurcação, tornando a cadeia anterior e o ataque contra ela inútil.

O que é Prova de Participação?

No sistema de Prova de Participação, os validadores (o equivalente de Prova de Participação dos mineradores) são escolhidos para encontrar um bloco com base no número de tokens que eles possuem, em vez de ter uma competição arbitrária entre os mineradores para determinar qual node pode adicionar um bloco.

Nesse sistema, o valor da “aposta”, ou quantidade de criptografia que um usuário possui, substitui o trabalho que os mineradores fazem na Prova de Trabalho. Essa estrutura de staking protege a rede porque um participante em potencial deve comprar a criptomoeda e segurá-la para ser escolhido para formar um bloco e ganhar recompensas.

Os participantes são obrigados a gastar dinheiro e dedicar recursos financeiros à rede, semelhante à forma como os mineradores devem gastar eletricidade em um sistema de Prova de Trabalho. Aqueles que gastaram dinheiro em moedas para ganhar essas recompensas têm interesse no sucesso contínuo da rede.

A Prova de Participação evita ataques e moedas falsificadas com essencialmente o mesmo mecanismo da Prova de Trabalho. Em vez de controlar 51% do hashrate e dos nodes de mineração, como na Prova de Trabalho, os invasores de um sistema de Prova de Participação precisariam manter pelo menos 51% do suprimento da criptomoeda em questão e controlar pelo menos 51% da rede nodes.

Prós e contras da Prova de Trabalho e Prova de Participação

Prova de Trabalho

Pros:

• Competição saudável: A competição para ganhar blocos incentiva a velocidade e a eficiência.
• Transição para energias renováveis: os mineradores buscam a forma de energia mais barata possível para reduzir seus custos. A energia renovável está rapidamente se tornando a forma mais acessível de energia.
• Energia retida: Energia em locais remotos que, de outra forma, não seriam utilizadas pode ser transformada em valor com uma conexão à Internet e hardware
• Segurança: O custo inicial de hardware e os custos contínuos de energia fornecem duas camadas de segurança impedindo que invasores tentem assumir o controle dos blocos.

Contra:

• Consumo de energia: usa imensas quantidades de energia.
• Lixo eletrônico: o lixo eletrônico é um problema proeminente na mineração de criptografia, pois a inovação na velocidade e eficiência dos chips rapidamente torna os chips mais antigos inúteis.
• Monopólios: Monopólios podem se desenvolver na indústria de mineração entre fabricantes de chips ASIC e empresas de mineração.
• Rastreabilidade: o uso de alta energia é rastreável, o que dá às autoridades a capacidade de localizar instalações de mineração e desligá-las.

Prova de Participação

Prós:

• Eficiência: A Prova de Participação usa muito pouca energia para proteger uma blockchain.
• Aumento da taxa de transferência: Sem problemas complexos de computador, as velocidades de transação podem ser aumentadas.
• Resistência ao controle: Sem um grande consumo de energia, é quase impossível identificar e interromper os validadores participantes em um sistema de Prova de Participação.
• Baixa barreira de entrada: ganhar recompensas em um sistema de Prova de Participação não requer hardware especializado. O único custo é a compra de tokens.

Contra:

• Não comprovado em larga escala: ainda não existe um sistema de Prova de Participação para atingir o tamanho e a segurança do Ethereum ou Bitcoin.
• Consolidação de moedas: A Prova de Participação incentiva o entesouramento de moedas que pode levar à centralização.
• Segurança menos robusta: Ser um participante da rede em um sistema de Prova de Participação requer um custo inicial com pouco ou nenhum custo contínuo se comparado aos custos contínuos em um sistema de Prova de Trabalho

FAQ Rápido

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