Prova de Trabalho x Prova de Participação: qual rede é melhor? Modelos de consenso são um tópico delicado na indústria de blockchain, os maximalistas leais de Bitcoin e Ethereum vão amaldiçoá-lo até a morte por afirmar que um é melhor que o outro. Veja a verdade por si mesmo lendo uma comparação rápida e simples!

O princípio central da tecnologia blockchain é resolver como os participantes da rede chegam a um acordo sobre um único estado de um livro digital de maneira descentralizada. Existem vários mecanismos de consenso que decidem como os nós chegam ao consenso, sendo os mais populares a prova de trabalho (PoW) e a prova de participação (PoS).

Para manter sua legitimidade, descentralização e estabilidade, as redes blockchain devem sempre ter apenas um estado. Pense assim: se houvesse realidades alternativas, os nós teriam o trabalho de chegar a um consenso sobre qual realidade é a ‘real’. Da mesma forma, blockchains devem manter um histórico registrado de transações e seu status.

Os modelos de consenso também afetam como os mineradores confirmam as transações e alcançam o consenso mencionado acima. Isso leva à famosa questão de prova de trabalho versus prova de participação, onde os defensores inflexíveis de Bitcoin e Ethereum lutam pela superioridade de cada modelo.

Um rápido resumo sobre PoW e PDV

Teoricamente, o vencedor é claro. Mas, na prática, ainda não se sabe qual modelo se sai melhor. Antes de comparar PoS e PoW, vamos primeiro dar uma olhada no que é cada modelo e como ele funciona.

O que é Prova de Trabalho e como funciona?

A Prova de Trabalho é o primeiro mecanismo de consenso a ser usado na tecnologia blockchain. Foi criado por Satoshi Nakamoto, o misterioso criador do Bitcoin. PoW serviu de base para todas os outros blockchains e viu o sucesso do Bitcoin; os desenvolvedores não pensaram duas vezes.

Nakamoto baseou seu projeto na ideia de Hall Finney de uma ‘prova de trabalho reutilizável’. Os nós que alimentam a rede têm o objetivo de confirmar blocos de transações que são posteriormente incorporados de forma permanente e imutável no livro digital.

O processamento de transações é feito por mineração; AKA resolvendo problemas matemáticos complexos usando o poder da computação para obter uma classificação mais alta para uma recompensa em bloco. Quanto mais poder alguém gasta, maiores são suas chances.

O problema? A mineração se torna extremamente competitiva com mais nós. A dificuldade de mineração aumenta e os nós têm uma chance menor de ganhar recompensas.

Isso resulta em ter que gastar mais dinheiro em hardware mais novo e comprar mais componentes (geralmente GPUs). Obviamente, o consumo de energia só aumenta com o tempo e, em um ponto, toda a rede gasta tanta eletricidade quanto uma área metropolitana.

Como mecanismo de consenso, a Prova de Trabalho é definitivamente mais do que descentralizada. Mas verdade seja dita, é bastante insustentável e deve haver uma alternativa saudável.

Também vale a pena notar que a mineração não é tão inclusiva como costumava ser. Há uma década, os usuários podiam minerar dezenas de Bitcoin apenas com seus laptops.

Hoje, a mineração lucrativa envolve o aluguel de instalações inteiras para hospedar as chamadas fazendas de mineração. Nem todos têm dinheiro para isso e, mesmo que tenham, a pessoa tem que morar em uma área com baixo custo de energia elétrica.

Todos esses pequenos problemas se acumulam e tornam o PoW completamente impraticável. Para uma parte da comunidade de criptomoedas, Prova de Participação é o mecanismo de consenso que deve substituir o PoW.

O que é Prova de Participação e como funciona?

A prova de participação é um mecanismo de consenso introduzido por Sunny King e Scott Nadal alguns anos após o lançamento do Bitcoin. A ideia do PoS é substituir o PoW com o objetivo de tornar os blockchains mais eficientes em termos de energia.

As mineradoras gastam mais de US$ 5 bilhões anualmente em custos de energia, então faz sentido porque a eficiência é uma prioridade.

Afinal, os custos só aumentarão com o tempo à medida que a dificuldade de mineração aumentar e os nós tiverem que gastar mais energia do computador para competir entre si.

A maneira como o PoS resolve o problema é substituindo os mineradores por validadores. O trabalho de um validador é o mesmo de um minerador (confirmação de transações), mas o curso de ação é diferente.

Nesse caso, o nó deve fornecer uma ‘aposta’ que garanta que ele agirá de boa-fé. Se ele não fizer isso, seja enviando transações defeituosas ou realizando outras atividades maliciosas, a rede reduz sua participação.

O Ethereum 2.0 exige estritamente uma participação mínima de 32 ETH, então você pode imaginar o quão doloroso é perder um único Ether.

Como você pode ver, a base econômica é extremamente diferente nas redes PoS. Em vez de pagar eletricidade para participar da rede, os nós devem colocar seus ativos de criptografia na linha. Praticamente não há alta exigência de hardware para estaqueamento, o que naturalmente leva a um consumo elétrico minimizado.

Os desenvolvedores acreditam que esse sistema leva a uma melhor segurança, escalabilidade e até descentralização. No entanto, nem todos compartilham dessa opinião.

Ainda existem problemas hipotéticos que podem afetar a segurança. Além disso, não houve nenhuma rede baseada em PoS que tenha processado uma base de usuários significativa até agora, então ninguém pode afirmar com confiança que PoS escala melhor.

Prova de trabalho vs. Prova de aposta: Qual é melhor?

Há uma série de perguntas elementares que devem ser respondidas ao comparar a prova de trabalho com a prova de participação, que se resume à descentralização, segurança, escalabilidade e consumo de energia.

Para ajudá-lo a entender melhor o assunto em questão, inspecionaremos cada elemento individualmente e compararemos PoS com PoW para ver qual funciona melhor. Preparar? Vamos começar.

Descentralização

O equilíbrio entre descentralização e centralização é uma questão crucial para as redes blockchain. Embora ambos os mecanismos de consenso mencionados acima sejam descentralizados, existem alguns fatores que podem empurrar um blockchain para a centralização.

Na Prova de Trabalho, a dificuldade de mineração força os participantes a adquirir equipamentos melhores. A demanda é tão alta que produtores de GPUs como NVIDIA e AMD enfrentam escassez após o lançamento de cada nova linha. Mas a mineração de GPU é uma prática feita por aqueles que estão no meio, que não são mineradores casuais nem profissionais.

Aqueles no topo da hierarquia de mineração compram máquinas ASICs (Application Specific Integrated Circuit) para minerar criptomoedas como Bitcoin. Como eles são projetados exclusivamente para fins de mineração, eles são muito mais rápidos que os computadores comuns.

Certos grupos de pessoas que mineram profissionalmente criptoativos compram grandes quantidades de máquinas ASIC para alimentar seu poder de hash. Às vezes, esses grupos até trabalham juntos na criação de um pool com o objetivo de aumentar suas chances de ganhar recompensas em bloco.

Essas fazendas de mineração são geralmente hospedadas por apenas algumas pessoas. Mas, embora o número desses operadores seja pequeno, eles controlam uma grande parte do poder geral de mineração do BTC.

Por exemplo, vale a pena notar que a China lidera a corrida nesse sentido, pois pode comprar diretamente máquinas ASIC do fabricante mais próximo, e os preços da eletricidade são incrivelmente baixos em comparação com o resto do mundo.

Se ainda não é óbvio, tal sistema é incrivelmente injusto e não contribui em nada para a descentralização. Se apenas alguns por cento dos mineradores representam, digamos, 40% do poder geral de hash do BTC, como podemos dizer que o Bitcoin é descentralizado?

A prova de participação tem problemas semelhantes, pois os grupos mais ricos têm uma chance maior de ganhar recompensas em bloco.

Mas, novamente, o PoS é mais acessível e inclusivo. Todos podem apostar ETH no Ethereum 2.0, e não há necessidade de investir em tecnologia de GPU decadente ou gastar milhares de dólares em aluguel. Com isso em mente, consideramos que o PoS supera o PoW em termos de descentralização.

Segurança

Se uma rede blockchain não for segura e as transações puderem ser alteradas ou influenciadas à vontade, não há sentido em utilizar o sistema. A segurança é uma prioridade para blockchains e, para permanecer segura, a rede deve se proteger contra vários ataques e explorações populares.

Um desses ataques que se destaca é o ataque de 51%. Essencialmente, a exploração é realizada quando uma única entidade obtém mais de 51% de controle sobre a rede. Em PoW, isso significaria que a entidade controla mais da metade do poder de mineração.

No PoS, o ataque não faz sentido. O indivíduo teria que comprar moedas ou fichas suficientes para possuir 51% da oferta. Além disso, ele teria que apostar esses ativos e colocá-los na linha. Como o ator pode ser punido por mau comportamento, não há sentido em realizar tal manobra.

Em suma, certos incentivos e processos econômicos tornam as explorações totalmente ineficientes. Neste caso específico, não há realmente nada a ganhar com o ataque. Se alguém compra 51% da oferta de tokens, acaba impulsionando o preço e lucrando no processo. Alterar um único bloco não é algo que possa superar a simples pressão de compra em termos de valor ganho.

Escalabilidade

Nem o Proof of Work (Prova de Trabalho) nem o Proof of Stake (Prova de Participação) são inerentemente escaláveis. Ambos os modelos de consenso têm problemas com o processamento de um grande número de transações em um curto espaço de tempo. Então, se for esse o caso, por que todos afirmam que o PoS é dimensionado?

O que permite que o PoS staking é o ‘sharding’, um processo no qual várias cadeias são implementadas para dividir a carga de trabalho geral. Pense nisso como uma CPU que processa tarefas mais rapidamente se puder distribuir as atividades de computação entre vários threads.

Sharding é uma tecnologia que teoricamente pode ser implementada em ambos os modelos de consenso. Na prática, porém, nenhum desenvolvedor foi capaz de apresentar sharding em uma rede PoW. Por outro lado, temos muitas redes PoS que já apresentam sharding.

No entanto, tudo isso só funciona em teoria. Usuários e desenvolvedores ainda precisam ver se o Proof of Stake é realmente dimensionado com fragmentação quando a demanda é alta.

Consumo de energia

Este é curto e simples. Anteriormente, falamos sobre como os nós de prova de trabalho consomem grandes quantidades de energia para minerar moedas.

A única razão pela qual este é o caso é que um computador deve ser poderoso o suficiente para ter a chance de ganhar recompensas em bloco.

No PoS, os usuários não resolvem problemas matemáticos complexos. O único requisito é apostar em ativos criptográficos e hospedar um nó padrão que possa lidar com essa atividade. A única tarefa real é ficar online 24 horas por dia, 7 dias por semana e confirmar uma transação quando necessário. Fora isso, não há realmente nada que exija atenção constante e alto consumo de energia do nó.

Então você tem isso. O PoS supera completamente o PoW no campo do consumo de energia. Staking é o vencedor absoluto, e não há inovação tecnológica que possa vencê-lo tão cedo.

Prova de Trabalho x Prova de Participação: Conclusão

Prova de trabalho vs prova de participação? Depois de todo esse tempo, é inconfundível quem é o vencedor claro neste confronto entre modelos de consenso.

O Proof of Work está simplesmente desatualizado e não pode funcionar da mesma maneira que costumava ser há uma década. Há mais mineradores do que nunca, e a forte competição só aumentará a dificuldade de mineração. Isso teria um impacto severo não apenas em como as criptomoedas ecológicas são, mas também em quão inclusivas elas são.

Além do consumo de energia, o PoS domina em outros aspectos, como descentralização, segurança e escalabilidade. Embora o modelo tenha seus próprios problemas, ele faz um trabalho muito melhor em manter o espírito central da tecnologia disruptiva e descentralizada.

Mas não adianta se vangloriar agora. Temos que admitir que nenhuma rede PoS atendeu milhões de usuários até agora e provou de uma vez por todas que é realmente melhor que PoW. Até esse momento, o PoS flutuará no ar como um ‘ideal’ para a aparência dos blockchains.

Depois que o Ethereum 2.0 provar que o sharding e o PoS podem melhorar muito a tecnologia blockchain, outros desenvolvedores também se esforçarão para converter em staking? Ou o PoW terá dificuldades no mercado até que o PoS assuma?

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