Prova de Trabalho vs Prova de Participação: Recentemente, você deve ter ouvido falar sobre a ideia de passar de um consenso Ethereum baseado na Prova de Trabalho (PoW) para um sistema baseado na chamada Prova de Participação.

Neste artigo, explicarei a você as principais diferenças entre a Prova de Trabalho e a Prova de Participação e apresentarei uma definição de mineração ou o processo de liberação de novas moedas digitais pela rede.

Além disso, o que mudará em relação às técnicas de mineração se a comunidade Ethereum decidir fazer a transição de “trabalho” para “estaca”?

Este artigo pretende ser um guia básico para a compreensão do problema acima. Se você está procurando um passo a passo mais detalhado, confira nossos cursos de blockchain no Ethereum.

prova de trabalho vs prova de aposta

Qual é a prova de trabalho?

Em primeiro lugar, vamos começar com as definições básicas.

Prova de trabalho é um protocolo que tem como objetivo principal dissuadir ataques cibernéticos, como um ataque distribuído de negação de serviço (DDoS), que tem por objetivo esgotar os recursos de um sistema de computador, enviando vários pedidos falsos.

O conceito de Prova de Trabalho já existia antes do bitcoin, mas Satoshi Nakamoto aplicou essa técnica ao seu – ainda não sabemos quem Nakamoto realmente é – a moeda digital revolucionando a forma como as transações tradicionais são definidas.

Na verdade, a ideia PoW foi publicada originalmente por Cynthia Dwork e Moni Naor em 1993, mas o termo “prova de trabalho” foi cunhado por Markus Jakobsson e Ari Juels em um documento publicado em 1999.

Mas, voltando à data, Prova de trabalho é talvez a maior ideia por trás do white paper bitcoin de Nakamoto – publicado em 2008 – porque permite um consenso distribuído e confiável.

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O que é consenso distribuído e sem confiança?

Um sistema de consenso distribuído e sem confiança significa que se você deseja enviar e / ou receber dinheiro de alguém, você não precisa confiar em serviços de terceiros.

Quando você usa métodos tradicionais de pagamento, você precisa confiar em um terceiro para definir sua transação (por exemplo, Visa, Mastercard, PayPal, bancos). Eles mantêm seu próprio registro privado que armazena histórico de transações e saldos de cada conta.

O exemplo comum para explicar melhor esse comportamento é o seguinte: se Alice enviasse $ 100 a Bob, o serviço terceirizado confiável debitaria a conta de Alice e creditaria a conta de Bob, então os dois têm que confiar que esse terceiro fará a coisa certa.

Com bitcoin e algumas outras moedas digitais, todos têm uma cópia do livro razão (blockchain), então ninguém precisa confiar em terceiros porque qualquer um pode verificar diretamente as informações escritas.

redes descentralizadas

Prova de trabalho e mineração

Indo mais fundo, a prova de trabalho é um requisito para definir um cálculo de computador caro, também chamado de mineração, que precisa ser executado a fim de criar um novo grupo de transações não confiáveis ​​(o chamado bloco) em um livro razão distribuído chamado blockchain.

A mineração tem dois propósitos:

  1. Para verificar a legitimidade de uma transação, ou evitando os chamados gastos duplos;

  2. Para criar novas moedas digitais recompensando os mineiros pela realização da tarefa anterior.

Quando você deseja definir uma transação, isto é o que acontece nos bastidores:

  • As transações são agrupadas no que chamamos de bloco;

  • Os mineiros verificam se as transações dentro de cada bloco são legítimas;

  • Para fazer isso, os mineiros devem resolver um quebra-cabeça matemático conhecido como problema de prova de trabalho;

  • Uma recompensa é dada ao primeiro mineiro que resolver cada problema de blocos;

  • As transações verificadas são armazenadas no blockchain público

Esse “quebra-cabeça matemático” tem uma característica fundamental: a assimetria. O trabalho, na verdade, deve ser moderadamente difícil do lado do solicitante, mas fácil de verificar para a rede. Essa ideia também é conhecida como função de custo de CPU, quebra-cabeça do cliente, quebra-cabeça computacional ou função de precificação de CPU.

Todos os mineiros da rede competem para ser os primeiros a encontrar uma solução para o problema matemático que diz respeito ao bloco candidato, um problema que não pode ser resolvido de outra forma a não ser pela força bruta, de modo que essencialmente requer um grande número de tentativas.

Quando um mineiro finalmente encontra a solução certa, ele / ela a anuncia para toda a rede ao mesmo tempo, recebendo um prêmio de criptomoeda (a recompensa) fornecido pelo protocolo.

Do ponto de vista técnico, o processo de mineração é uma operação de hashing inverso: ele determina um número (nonce), portanto, o algoritmo de hash criptográfico de dados em bloco resulta em menos do que um determinado limite.

Esse limite, chamado de dificuldade, é o que determina a natureza competitiva da mineração: quanto mais poder computacional é adicionado à rede, mais esse parâmetro aumenta, aumentando também o número médio de cálculos necessários para criar um novo bloco. Este método também aumenta o custo da criação do bloco, levando os mineiros a melhorar a eficiência de seus sistemas de mineração para manter um equilíbrio econômico positivo. Esta atualização de parâmetro deve ocorrer aproximadamente a cada 14 dias, e um novo bloco é gerado a cada 10 minutos.

A prova de trabalho não é usada apenas pelo blockchain bitcoin, mas também pelo ethereum e muitos outros blockchains.

Algumas funções do sistema de prova de trabalho são diferentes porque criadas especificamente para cada blockchain, mas agora não quero confundir suas ideias com dados muito técnicos.

O importante que você precisa entender é que agora os desenvolvedores do Ethereum querem virar a mesa, usando um novo sistema de consenso chamado prova de aposta.

O que é prova de aposta?

A prova de aposta tornará o mecanismo de consenso completamente virtual. Embora o processo geral permaneça igual ao da prova de trabalho (POW), o método para atingir a meta final é totalmente diferente. Em POW, os mineiros resolvem enigmas criptograficamente difíceis usando seus recursos computacionais.

Em POS, em vez de mineiros, existem validadores. Os validadores prendem parte de seu Éter como uma estaca no ecossistema. Em seguida, os validadores apostam nos blocos que sentem que serão adicionados ao lado da cadeia. Quando o bloco é adicionado, os validadores recebem uma recompensa de bloco em proporção à sua aposta.

Por que Ethereum deseja usar PoS?

A comunidade Ethereum e seu criador, Vitalik Buterin, estão planejando fazer uma bifurcação para fazer a transição da prova de trabalho para a prova de aposta.

Mas por que eles querem mudar de um para o outro?

Em um consenso distribuído baseado na prova de Obra, os mineiros precisam de muita energia. Uma transação de Bitcoin exigiu a mesma quantidade de eletricidade que abastecer 1,57 residências americanas por um dia (dados de 2015).

E esses custos de energia são pagos com moedas fiduciárias, levando a uma pressão descendente constante sobre o valor da moeda digital.

Em uma pesquisa recente, especialistas argumentaram que as transações de bitcoin podem consumir tanta eletricidade quanto a Dinamarca até 2020.

Os desenvolvedores estão muito preocupados com este problema, e a comunidade ethereum quer explorar o método de prova de aposta para uma forma de consenso distribuída mais ecológica e barata.

Além disso, as recompensas para a criação de um novo bloco são diferentes: com a Prova de Trabalho, o minerador pode potencialmente não possuir nenhuma moeda digital que está minerando.

Na prova de aposta, os falsificadores são sempre aqueles que possuem as moedas cunhadas.

Como os falsificadores são selecionados?

Se Casper (o novo protocolo de consenso de prova de estaca) for implementado, existirá um pool de validadores. Os usuários podem ingressar neste pool para serem selecionados como falsificadores. Este processo estará disponível através de uma função de chamar o contrato Casper e enviar Ether – ou a moeda que alimenta a rede Ethereum – junto com ele.

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“Você é introduzido automaticamente depois de algum tempo”, explicou o próprio Vitalik Buterin em uma postagem compartilhada no Reddit.

“Não existe um esquema de prioridade para ser introduzido no grupo de validadores em si; qualquer um pode entrar em qualquer rodada que quiser, independentemente do número de outros participantes ”, continuou ele.

A recompensa de cada validador será “algo em torno de 2-15%”, mas ele ainda não tem certeza.

Além disso, Buterin argumentou que não haverá limite imposto ao número de validadores ativos (ou falsificadores), mas será regulado economicamente, cortando a taxa de juros se houver muitos validadores e aumentando a recompensa se houver poucos.

Um sistema mais seguro?

Qualquer sistema de computador quer ficar livre da possibilidade de ataques de hackers, especialmente se o serviço for relacionado a dinheiro.

Então, o principal problema é: a prova de aposta é mais segura do que a prova de trabalho?

Os especialistas estão preocupados com isso, e existem vários céticos na comunidade.

Usando um sistema de Prova de Trabalho, os maus atores são eliminados graças a desincentivos tecnológicos e econômicos.

Na verdade, programar um ataque a uma rede PoW é muito caro e você precisaria de mais dinheiro do que pode roubar.

Em vez disso, o algoritmo de PoS subjacente deve ser o mais à prova de balas possível porque, sem penalidades especiais, uma prova de rede baseada em apostas pode ser mais barata de atacar.

Para resolver esse problema, Buterin criou o protocolo Casper, projetando um algoritmo que pode usar o conjunto de algumas circunstâncias em que um validador ruim pode perder seu depósito.

Ele explicou: “A finalidade econômica é alcançada em Casper exigindo que os validadores enviem depósitos para participar e retirando seus depósitos se o protocolo determinar que eles agiram de alguma forma que viola algum conjunto de regras (‘condições de corte’).”

Condições de corte referem-se às circunstâncias acima ou às leis que um usuário não deve violar.

Prova de Trabalho vs. Prova de Participação: Conclusão

Graças a um sistema PoS, os validadores não precisam usar seu poder de computação porque os únicos fatores que influenciam suas chances são o número total de suas próprias moedas e a complexidade atual da rede.

Portanto, esta possível mudança futura de PoW para PoS pode fornecer os seguintes benefícios:

  1. Economia de energia;

  2. Uma rede mais segura conforme os ataques ficam mais caros: se um hacker quiser comprar 51% do número total de moedas, o mercado reage com a rápida valorização do preço.

Dessa forma, o CASPER será um protocolo de depósito caução que conta com um sistema de consenso econômico. Os nós (ou os validadores) devem pagar um depósito de segurança para fazer parte do consenso graças à criação dos novos blocos. O protocolo Casper determinará a quantidade específica de recompensas recebidas pelos validadores, graças ao seu controle sobre os depósitos de segurança.

Se um validador criar um bloco “inválido”, seu depósito de segurança será excluído, bem como seu privilégio de fazer parte do consenso da rede.

Em outras palavras, o sistema de segurança Casper é baseado em algo como apostas. Em um sistema baseado em PoS, as apostas são as transações que, de acordo com as regras de consenso, recompensarão seu validador com um prêmio em dinheiro junto com cada cadeia em que o validador apostou.

Assim, Casper se baseia na ideia de que os validadores vão apostar de acordo com as apostas dos outros e deixar feedbacks positivos que são capazes de acelerar o consenso.

Mike Owergreen Administrator
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