Principais conclusões:
- A Prova de Trabalho (PoW) faz com que os mineiros compitam na resolução de problemas matemáticos complexos para validar blocos de transacções.
- A velocidade e a quantidade de transacções são limitadas nas redes PoW.
- O PoW consome mais eletricidade devido à sua natureza competitiva.
- O Proof of Stake (PoS) selecciona aleatoriamente os validadores para validar os blocos de transação.
- As transacções são validadas mais rapidamente nas redes PoS do que nas PoW.
- Os processos consomem menos energia, pelo que o PdS é comparativamente mais amigo do ambiente.
O que são mecanismos de consenso?
As criptomoedas são concebidas para serem descentralizadas e distribuídas, sendo as transacções na cadeia de blocos transparentes e verificáveis por qualquer pessoa. Devido à natureza imutável da maioria das cadeias de blocos, isto significa que os dados introduzidos são, em grande medida, irreversíveis.
Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS) são mecanismos de consenso comuns utilizados para processar transacções e criar novos blocos numa cadeia de blocos. Estes dois tipos de mecanismos de consenso incentivam o bom comportamento e tornam difícil e dispendiosa a atuação maliciosa. Quando funciona como pretendido, evita fraudes como a despesa dupla, o ato de fazer pagamentos duas vezes com a mesma moeda para enganar o destinatário desses fundos.
Ainda não está familiarizado com os mecanismos de consenso? Saiba mais sobre o consenso neste artigo.
O que é a prova de trabalho (PoW)?
O PoW depende dos mineiros para resolver um problema matemático complexo utilizando o poder da computação, um processo também conhecido como mineração. Em suma, quando o puzzle é resolvido, é validado um novo bloco na cadeia de blocos. O mais rápido a resolver o puzzle recebe uma recompensa (por exemplo, uma determinada quantidade de Bitcoin). São os esforços combinados dos mineiros que garantem o funcionamento de uma cadeia de blocos para todas as partes.
Como funciona o PoW?
Através de uma corrida competitiva em que os mineiros competem para resolver o puzzle, o mineiro que conseguir resolver o puzzle cria o novo bloco e confirma as transacções, que são depois colocadas nesse bloco. A dificuldade do puzzle é ajustada para cima ou para baixo, dependendo da rapidez com que os blocos são adicionados à rede. Como o livro-razão é distribuído, os mineiros podem rejeitar uma versão alterada, evitando assim a adulteração.
As seguintes criptomoedas dependem do PoW:
Bitcoin $BTC
O que é Proof of Stake (PoS)?
O PoS é uma abordagem mais recente que tem por objetivo resolver algumas das ineficiências do mecanismo de consenso PoW e reduzir os recursos computacionais necessários. Em vez de efetuar cálculos matemáticos que consomem muita energia, os participantes na rede, conhecidos como validadores, precisam de apostar uma quantidade de fichas na rede para ativar a sua capacidade de criar novos blocos.
Como funciona o PoS?
Nas redes PoS, a verificação das transacções é conseguida através da seleção aleatória de validadores para confirmar as transacções e validar a informação do bloco. Para se tornar um validador, o proprietário de uma moeda deve “apostar” uma quantidade específica de moedas num nó que opera. A probabilidade de ser selecionado como proponente do próximo bloco é proporcional à quantidade de tokens apostados por um nó.
Os validadores são seleccionados aleatoriamente para confirmar as transacções e validar a informação do bloco. Este sistema aleatoriza quem recebe as taxas em vez de utilizar um mecanismo competitivo baseado em recompensas como o PoW. Os blocos são validados por mais do que um validador e, quando um determinado número de validadores verifica que o bloco é exato, este é finalizado e encerrado.
Os diferentes ecossistemas têm requisitos diferentes no que respeita à operação de um nó. Por exemplo, na rede Ethereum, qualquer pessoa pode iniciar um nó apostando 32 ETH. Outras redes, como a Cardano e a Polkadot, podem ter requisitos diferentes para serem um validador ativo. Por exemplo, o Polkadot selecciona os validadores por nomeação.
As seguintes criptomoedas dependem do PoS:
A transição do Ethereum de PoW para PoS – também conhecida como “A fusão
Em 15 de setembro de 2022, a Ethereum fez a transição com sucesso de um mecanismo de consenso POW para PoS, reduzindo o seu consumo de energia em cerca de 99%. A transição foi apelidada de Ethereum 2.0, ou “The Merge”.
Saiba tudo sobre Ethereum 2.0 e ‘The Merge’.
O Ethereum 1.0 era uma cadeia PoW que exigia que os utilizadores competissem em termos de poder de computação para serem os primeiros a resolver um problema matemático e ganharem recompensas. Isto não é apenas dispendioso em termos de equipamento, mas também em termos do custo da eletricidade necessária para alimentar as plataformas mineiras.
No entanto, com a transição, o Ethereum 2.0 transformou-se numa rede PoS onde os validadores são obrigados a apostar 32 ETH para ativar um nó e realizar a validação das transacções. Um validador é escolhido para cada bloco proposto e recebe taxas de rede das transacções. Foi este facto que permitiu uma redução drástica do consumo de energia, uma vez que os validadores não precisam de possuir plataformas de exploração mineira dispendiosas e consumidoras de energia.
PoS vs PoW num relance
| Prova de trabalho | Prova de aposta | |
|---|---|---|
| Extrair/validar um bloco | Determinado pelo poder de computação para resolver um puzzle matemático | Determinado pelo montante de fichas apostadas em geral, sendo as apostas maiores mais susceptíveis de propor um bloco |
| Recompensa | O mineiro do bloco é premiado com uma nova ficha cunhada | O proponente de um bloco é premiado com prémios de bloco e taxas de rede |
| Concorrência | Os mineiros competem com base no poder de computação | Um validador é escolhido com probabilidade proporcional ao tamanho da aposta |
| Equipamento | Exige cada vez mais equipamento especializado, como GPUs | Dispositivo padrão de nível de servidor |
| Eficiência e fiabilidade | Equipamento cada vez mais caro e elevado consumo de energia | Relativamente mais eficiente em termos de custos |
| Segurança | Quanto maior for o hashrate, mais segura é a rede | A aposta em prémios e cortes ajuda a proteger a rede |
| Capacidade de introduzir blocos maliciosos | Exigiria que um hacker tivesse pelo menos 51% do poder de computação | Exigiria que um hacker controlasse pelo menos 51% do total de tokens apostados |
| Extrair/validar um bloco | |
| Prova de trabalho | Determinado pelo poder de computação para resolver um puzzle matemático |
| Prova de aposta | Determinado pelo montante de fichas apostadas em geral, sendo as apostas maiores mais susceptíveis de propor um bloco |
| Recompensa | |
| Prova de trabalho | O mineiro do bloco é premiado com uma nova ficha cunhada |
| Prova de aposta | O proponente de um bloco é premiado com prémios de bloco e taxas de rede |
| Concorrência | |
| Prova de trabalho | Os mineiros competem com base no poder de computação |
| Prova de aposta | Um validador é escolhido com probabilidade proporcional ao tamanho da aposta |
| Equipamento | |
| Prova de trabalho | Exige cada vez mais equipamento especializado, como GPUs |
| Prova de aposta | Dispositivo padrão de nível de servidor |
| Eficiência e fiabilidade | |
| Prova de trabalho | Equipamento cada vez mais caro e elevado consumo de energia |
| Prova de aposta | Relativamente mais eficiente em termos de custos |
| Segurança | |
| Prova de trabalho | Quanto maior for o hashrate, mais segura é a rede |
| Prova de aposta | A aposta em prémios e cortes ajuda a proteger a rede |
| Capacidade de introduzir blocos maliciosos | |
| Prova de trabalho | Exigiria que um hacker tivesse pelo menos 51% do poder de computação |
| Prova de aposta | Exigiria que um hacker controlasse pelo menos 51% do total de tokens apostados |
O que é melhor – PoW ou PoS?
Os mecanismos de consenso são parte integrante das redes de cadeias de blocos, garantindo a descentralização das partes responsáveis pela validação das transacções. Para alcançar as características paradigmáticas de uma cadeia de blocos – imutável, sem confiança e distribuída – é necessário um mecanismo de consenso fiável.
O tipo de mecanismo de consenso mais adequado depende das necessidades de uma rede. Por exemplo, diz-se normalmente que o PoW é mais adequado para a prevenção da fraude, a segurança e a criação de confiança numa rede. Na maior parte das vezes, na prática, mesmo que haja excepções na teoria, os mineiros não podem ser enganados sobre uma transação devido à proteção fornecida pelo PoW, que assegura o histórico de transacções de um ativo criptográfico, ao mesmo tempo que aumenta a dificuldade de alterar os dados ao longo do tempo.
Do mesmo modo, o desempenho e a escalabilidade da rede são geralmente considerados como duas das principais vantagens da utilização de um mecanismo de consenso baseado no PoS. O PoS é frequentemente utilizado quando é necessária uma elevada velocidade de transação para transacções por segundo (TPS) na cadeia e para a liquidação de transferências reais na rede. Além disso, os validadores podem ser penalizados por erros ou fraudes, o que os incentiva financeiramente a manter a cadeia segura.
Diligência devida e fazer a sua própria investigação
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