Quais as diferenças entre proof of work, proof of stake e proof of authority?

O mundo das criptomoedas está amadurecendo e o debate sobre o protocolo de consenso a longo prazo está se intensificando. O resultado desse debate moldará o futuro de todo o mercado.

O objetivo de um algoritmo de consenso em uma rede pública blockchain é garantir que os participantes da rede concordem com o estado atual do blockchain sem a necessidade de confiar um no outro ou de existir uma autoridade central.

• Tudo começou com o proof of work

O uso da mineração com proof of work (prova de trabalho) foi proposto inicialmente para estabelecer que um determinado bloco exigia uma certa quantidade de trabalho para ser minerado. Isso permitiu que os usuários simplesmente selecionassem a cadeia válida mais longa com a maior quantidade de trabalho como a cadeia correta.

No entanto, o proof of work é extremamente ineficiente em termos de consumo de energia. Isso torna caro e incentiva os mineradores a centralizarem o poder de hash. Assim, em vez de nos levar a uma rede verdadeiramente distribuída, essas fazendas de mineração concentradas se tornam autoridades de fato. Outra alternativa era necessária.

• O foco mudou para o proof of stake

Um algoritmo proof of stake (prova de participação) não tem nada a ver com mineração. Em vez disso, trata-se de validar. O responsável específico pelo próximo bloco da cadeia é determinado pelo algoritmo de proof of stake. Para evitar a concentração excessiva desse poder, o algoritmo deve ter algum tipo de aleatoriedade. No mínimo, as ações com direito a voto devem ser distribuídas adequadamente para evitar a transformação em um sistema centralizado.

Em um sistema de proof of stake, cada validador deve possuir alguma participação na rede. Essas participações são vinculadas, o que significa que os participantes da rede depositam algum dinheiro na rede, usando-o como um adicional para validar um bloco.

Em uma rede de proof of work, todos aceitam a cadeia como válida porque uma quantidade significativa de esforço foi empregada. Enquanto isso, os participantes em uma rede de proof of stake confiam na cadeia que possui maior adicional.

No mundo das criptomoedas, o proof of work continua sendo o algoritmo de consenso mais amplamente adotado. No entanto, alguns projetos proeminentes, incluindo a Ethereum, usam ou estão migrando para o proof of stake.

Mesmo dentro da comunidade Bitcoin, alguns membros estão considerando tentar mudar o mecanismo de consenso de proof of work da moeda digital para resolver problemas de escala e melhorar a operação da rede.

Mas haveria uma alternativa melhor?

Um projeto que não utiliza proof of work nem proof of stake é a VeChain. Eles utilizam o conceito de proof of authority (prova de autoridade).

• O que é proof of authority?

Em redes baseadas em PoA, transações e blocos são validados por contas autorizadas, conhecidas como validadores. Os validadores executam um software para permitir que eles coloquem transações em blocos. O processo é automatizado e não requer que os validadores monitorem constantemente seus computadores. No entanto, é necessário manter o computador (o nó de autoridade) sem utilização.

No PoA, os indivíduos ganham o direito de se tornarem validadores, portanto, há um incentivo para manter a posição que eles conquistaram. Ao atribuir uma reputação à identidade, os validadores são incentivados a manter o processo de transação, pois não desejam ter suas identidades associadas a uma reputação negativa. Isso é considerado mais robusto do que o PoS (prova de participação).

No PoS, uma participação entre duas partes pode ser equilibrada, mas ela não leva em conta o total de participações de cada parte. Isso significa que os incentivos podem ser desequilibrados.

Enquanto isso, o PoW usa uma enorme quantidade de poder computacional, o que, por si só, diminui o incentivo. Também pode ser vulnerável a ataques se um invasor possuir 51% dos recursos de mineração (hashrate) para controlar uma rede, embora isso não seja fácil.

Por outro lado, o PoA permite apenas a aprovação de bloco não consecutiva de qualquer um dos validadores, o que significa que o risco de danos sérios é centralizado no nó de autoridade.

Embora o proof of stake possa ter certas vantagens, não resolve todos os problemas. O problema é que não há garantia de que o validador com o maior adicional depositado para um bloco vá operar a rede com o melhor interesse.

De fato, as moedas com proof of stake são atormentadas por questionamentos porque as pessoas racionais tendem a agir de acordo com seus próprios interesses. O PoS funciona apenas porque os melhores interesses dos maiores stakeholders geralmente se alinham com os da rede. No caso de um desacordo, no entanto, o maior stakeholder pode assumir o papel de comandante supremo.

O modelo de proof of authority sugere certas noções igualitárias envolvidas em modelos de consenso mais fracos, substituindo-os por provas de assinatura criptográfica e contratos comerciais impostos e apoiados pela rede.

A autoridade neste algoritmo é de consenso mútuo para um acordo entre as várias partes com base no comprometimento de um conjunto de ativos contra todo um outro conjunto. Assim, se uma das partes ficar fora do consenso, as outras partes assumirão automaticamente os ativos e passivos da parte sem consentimento para que os usuários finais não sejam afetados.

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Fonte: cointelegraph