Diferença entre Proof-of-Work e Proof-of-Stake

Muito do sucesso do Bitcoin e outras criptomoedas deve-se ao facto de elas conseguirem eliminar intermediários para realizar transações. Com isto não é necessário um banco ou outra entidade central para verificar a validade das transações. Isto é tudo feito na própria blockchain recorrendo a um mecanismo de consenso distribuído.

Ao gerar um consenso distribuído entre um grupo de pessoas em diferentes locais geográficos de um modo automatizado, todas as transações podem ocorrer de uma maneira mais fluída, segura e barata.

Os algoritmos informáticos que permitem isso são chamados algoritmos de consenso. Diferentes mecanismos de consenso aplicam diferentes algoritmos de consenso. Neste artigo vamos falar sobre os dois principais mecasinsmos de consenso usados por grande parte das criptomoedas no mercado.

 

 

Proof-of-Work (PoW)

Neste tipo de mecanismo de consenso os nodos da rede (miners) competem entre si usando poder de processamento computacional para conseguir minerar o próximo bloco da blockchain – mineração. Quem o conseguir fazer é recompensado com a criptomoeda que estiver a minerar mais as taxas das transação feitas nesse bloco. Por isto se diz que as criptomoedas que usam este algoritmo são mineradas. Este é o único meio de criação deste tipo de criptomoedas.

Vamos dar um exemplo para perceberes melhor como funciona. Imagina que estás num exame de matemática com outros estudantes. O estudante que conseguir não só solucionar o problema mas também mostrar as provas que precisou usar para chegar à solução em primeiro lugar recebe a recompensa. No fundo o Proof-of-Work é isto. Quem tiver mais proder de processamento tem mais chances de conseguir minerar o próximo bloco.

A longo prazo, quem der mais provas de trabalho (proof of work) será melhor recompensado. A ideia por trás deste mecanismo era fazer com que os miners fossem todos recompensados justamente pela sua participação na rede, criando um ambiente verdadeiramente descentralizado.

Alguns problemas apareceram:

  • Hoje em dia isto traduz-se num enorme consumo energético;
  • Hardware com grande poder de computação é bastante caro (e mais caro se tem vindo a tornar graças a esta atividade);
  • Possibilidade de miners usarem o hardware que já têm para minerar outra criptomoeda se a recompensa for melhor (falta de lealdade);
  • O processo de mineração acaba por se centralizar nas enormes mining farms.

Criptomoedas conhecidas que usam o Proof-of-Work: Bitcoin, Ethereum (por enquanto), Bitcoin Cash, Litecoin, Monero

 

Proof-of-Stake (PoS)

Neste tipo de mecanismo de consenso, o que interessa é a quantidade de moedas que um utilizador tem na sua wallet. Quanto mais moedas tiver, maior será a sua participação (stake) na blockhain da criptomoeda e consequentemente maior o interesse em que a rede funcione sem falhas. Daí o nome Proof-of-Stake (prova de participação). É com a sua respetiva “stake” que os utilizadores competem entre si para forjar blocos novos. A isto se chama staking.

Não existem mineradores mas sim forjadores escolhidos com base na quantidade de moedas que têm e há quanto tempo as têm. Estes são então eleitos segundo regras pré-determinadas para fazer a validação das transações na rede e forjar o próximo bloco da blockchain. As recompensas são recebidas sob a forma das taxas cobradas a cada transação desse bloco (não recebem moedas adicionais). A isto pode-se chamar um masternode.

Se eu tiver 1.000 DASH numa wallet, tenho mais chances de forjar o próximo bloco do que alguém que tenha só 400 DASH. Da mesma maneira, se eu tiver 1.000 DASH numa wallet há um ano, tenho mais chances de forjar o próximo bloco do que alguém que tenha 1.000 DASH há uma semana.

Isto resolve alguns problemas do mecanismo Proof-of-Work como:

  • Diminuição brusca no consumo energético da blockchain de uma criptomoeda;
  • Maior lealdade dos participantes da rede (não dá para pegar no hardware e mudá-lo para outra criptomoeda).

Criptomoedas conhecidas que usam o Proof-of-Stake: EOS, Stellar, Cardano

 

Qual é o melhor mecanismo de consenso?

É uma questão muito debatida no espaço “crypto”. Vejamos alguns pontos chave.

Na questão da segurança considera-se que ambas são bastante seguras. No entanto algumas fontes alegam que o PoS tem uma ligeira vantagem porque para fazer um ataque um hacker precisaria de comprar 51% de todas as moedas ao invés de possuir 51% de todo o poder de processamento de uma rede PoW.

Quanto à descentralização, com o mecanismo PoW tem havido uma enorme concentração do poder de processamento em mining farms o que contribui para a centralização das moedas que usem este mecanismo. Com o PoS julga-se ser mais fácil e justo competir pela recompensa pois na maioria dos casos é mais barato comprar uma quantia de moedas e participar com essa stake do que investir em hardware de processamento para tentar fazer mineração. Porém isto nem sempre é verdade, para montar um masternode de DASH é preciso ter no mínimo 1.000 DASH, o que na altura de escrita deste artigo equivale a um investimento de 393.000€. Para alguns este é um argumento contra a PoS pois favorece os whales (pessoas com uma grande quantidade de uma criptomoeda).

 

 

Nem todas as criptomoedas que aplicam o PoS o fazem desta forma. Em alguns casos é possível participar com aquilo que se tem e a chance de se receber a recompensa será proporcional a isso.

Onde o PoS verdadeiramente se destaca é na poupança do consumo energético. Uma vez que não se compete com poder de processamento mas sim com a quantia de moedas, a quantidade de eletricidade para manter a rede ativa é significativamente menor no caso do PoS. Isto é muito importante e não parece ser possível resolver no PoW.

 

Comparação do consumo energético do Bitcoin com o de alguns países. Fonte: BitcoinEnergyConsumption.com

De um modo geral o Proof-of-Stake parece ser a evolução lógica ao Proof-of-Work com criptomoedas conceituadas como o Ethereum a demonstrar interesse em migrar para este novo mecanismo de consenso. Só o tempo dirá como as duas versões irão comparar uma com a outra.

Existem moedas que aplicam vertentes de mecanismo de consenso híbridas entre o PoW e o PoS tentando com isto explorar as melhores características dos mecanismos (DASH, Nano, Decred). E ainda há outras que têm mecanismos de consenso completamente diferentes destes mencionados (IOTA). Estes casos tendem a ser mais específicos e serão abordados futuramente em outro artigo.



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