Prova de trabalho vs. Prova de aposta: algoritmos de criptomoeda explicados
Na economia moderna de hoje, bancos e governos têm poder e autoridade absolutos para aceitar ou negar transações envolvendo moedas fiduciárias, como o dólar americano.
Criptomoedas como o Bitcoin têm uma abordagem diferente, eliminando a necessidade de tais autoridades. Na ausência de tais órgãos reguladores, as moedas digitais usam mecanismos de consenso para garantir uma governança justa – semelhante a um sistema democrático.
Prova de trabalho (PoW) e Prova de interesse (PoS) são dois dos mecanismos de consenso mais conhecidos em uso hoje. Antes de explorar como esses mecanismos de consenso funcionam nas criptomoedas dos dias modernos, devemos primeiro entender por que eles são necessários.
Blockchains e mecanismos de consenso: o que são?
Simplificando, um blockchain é um livro-razão digital de transações. Bitcoin, a primeira criptomoeda baseada em blockchain do mundo, foi pioneira nesse conceito em 2009. Desde seu lançamento, todas as transações relacionadas ao Bitcoin foram gravadas em sua blockchain , que pode ser visualizada publicamente e verificada a qualquer momento.
Embora adicionar novas transações a um livro-razão pareça uma tarefa simples superficialmente, o processo real requer a inclusão de algumas salvaguardas. Isso ocorre porque ninguém deve ser capaz de enviar transações fraudulentas ao blockchain, nem alterar transações anteriores em seu favor.
Em vez disso, novas transações devem ser propostas e verificadas quanto à precisão.
Outros participantes da rede da criptomoeda se oferecem como voluntários para verificar a autenticidade de novas transações em troca de uma recompensa. Esse processo de verificação é o que chamamos de "mecanismo de consenso" ou algoritmo. Novas transações são verificadas a cada poucos minutos, dependendo da criptomoeda em questão.
Bitcoin usa o mecanismo de consenso de Prova de Trabalho (PoW), enquanto Ethereum está atualmente fazendo a transição de PoW em favor de Prova de Participação (PoS).
Prova de trabalho (PoW): uma introdução
Como afirmado acima, a Prova de Trabalho foi o primeiro algoritmo de consenso e está em uso pela grande maioria das criptomoedas. Em criptomoedas baseadas em PoW, as transações são confirmadas por 'mineiros' que competem por uma recompensa.
Os mineiros realizam "tarefas" difíceis para adicionar um novo bloco de transações ao blockchain. Isso geralmente envolve a solução de um problema matemático complexo, como uma função hash criptográfica, que requer recursos computacionais significativos.
Usando esse conceito de "trabalho", a rede protege contra agentes maliciosos e fraudulentos. Para que uma criptomoeda baseada em PoW seja comprometida, o invasor deve contribuir com uma quantidade enorme de poder computacional. Isso é simplesmente inviável e impossível em uma rede grande e estabelecida como a Bitcoin, que tem milhares de mineiros únicos e honestos.
Depois que um minerador encontra a solução para a função hash de um bloco específico, seu resultado é facilmente verificável. Outros participantes da rede, então, verificam os resultados do mineiro e aprovam a adição do bloco ao blockchain.
Como os mineiros obtêm lucros em criptomoedas PoW
Mineiros de todo o mundo competem entre si para encontrar a solução antes de qualquer outra pessoa. O mineiro mais rápido é recompensado com uma recompensa por bloco, que geralmente é substancial. Bitcoin, por exemplo, atualmente recompensa mineiros de sucesso com 6,25 BTC – avaliados em bem acima de $ 300.000. Mesmo que um mineiro tenha a sorte de extrair um punhado de blocos por dia, o potencial de valorização é enorme.
A dificuldade de resolver a função hash criptográfica na maioria das criptomoedas é variável e depende da quantidade de poder computacional na rede. O Bitcoin, por exemplo, é projetado para gerar blocos a cada dez minutos.
Se o número de mineiros aumentar repentinamente, porém, os blocos podem ser gerados mais rapidamente. Para combater isso, a dificuldade é ajustada a cada 2016 blocos. Em outras palavras, mais mineradores ingressando na rede reduz a probabilidade de encontrar um bloqueio para todos os outros.
Hoje em dia, é quase impossível para um único indivíduo possuir e operar poder computacional suficiente para encontrar um bloco antes da competição. É aqui que entram as piscinas de mineração.
Um pool de mineração combina o poder computacional de milhares de mineradores em todo o mundo para melhorar suas chances de encontrar um bloco. Dessa forma, mesmo mineiros amadores com um orçamento inicial baixo podem participar lucrativamente da atividade . Se o pool conseguir encontrar um bloco, a recompensa é dividida entre todos os mineiros participantes, proporcional à sua contribuição computacional.
Prova de interesse: um mecanismo de consenso mais moderno?
Ao contrário do Proof of Work, que estreou com o Bitcoin em 2009, o mecanismo de consenso de Proof of Stake não era amplamente conhecido até recentemente. Ethereum, a segunda maior criptomoeda do mundo, está atualmente adotando o PoS como parte de sua estratégia de atualização ETH 2.0 .
O Proof of Stake é uma abordagem completamente diferente da verificação de transações em redes blockchain. Em vez de depender de mineradores que oferecem poder computacional, as redes PoS atribuem privilégios de voto aos proprietários de criptomoedas. Como o nome sugere, os usuários precisam "apostar" seus acervos em criptomoedas para votar na legitimidade de novas transações.
Os validadores de transações em uma criptomoeda baseada em PoS são considerados honestos porque têm um interesse ativo em manter seus próprios ativos seguros. Afinal, ataques bem-sucedidos à rede apenas enfraqueceriam seus próprios interesses.
O Ethereum, por exemplo, exige que os usuários apostem no mínimo 32 ETH para se tornarem validadores. A partir daí, essa 32 ETH fica trancada por um período. O indivíduo é então solicitado a validar um punhado de blocos de vez em quando.
No entanto, se seu voto for considerado malicioso por outros validadores, seu ETH apostado será confiscado por mau comportamento. Os validadores honestos, por sua vez, são recompensados.
O Proof of Stake reduz os requisitos computacionais significativamente quando comparado ao PoW – reduzindo significativamente a barreira de entrada para validadores. Na verdade, você pode até começar com um computador pequeno e de baixo custo como o Raspberry Pi. Como não há solução de quebra-cabeça ou dificuldade envolvida, as transações também podem ser verificadas mais rapidamente – levando a confirmações mais rápidas.
Dito isso, apenas participantes relativamente ricos podem apostar sua criptomoeda em quantias significativas, criando uma barreira de entrada diferente, mas ainda significativa. O requisito mínimo de 32 ETH da Ethereum, por exemplo, significa que um indivíduo precisa bloquear $ 70.000 em moeda digital para começar a apostar.
PoS é o futuro da criptomoeda?
Apesar das vantagens do Proof of Stake, muitas criptomoedas não têm pressa em migrar tão cedo. O principal deles é o Bitcoin, cujos desenvolvedores e membros da comunidade não veem razão para abandonar o PoW.
Mesmo que a Prova de Trabalho seja um mecanismo computacionalmente caro ( que tem um custo ambiental tremendo ), é o mais estável e resistente a ataques no momento.
Na última década, o Bitcoin foi suficientemente testado em batalha a ponto de poder sustentar uma capitalização de mercado de US $ 1 trilhão sem medo de um ataque. Essa estabilidade também levou inadvertidamente à adoção da criptomoeda como reserva de valor entre governos e banqueiros de investimento.
O Ethereum, por outro lado, precisa inovar porque atende a um caso de uso completamente diferente. Desde o seu início, o Ethereum pretendia ser um contrato inteligente e uma plataforma Web 3.0 em primeiro lugar. Para conseguir isso, Ethereum precisa processar milhares de transações por segundo em taxas nominais.
No final das contas, os dois mecanismos de consenso têm seu lugar no ecossistema da criptomoeda.
