Proof-of-work e proof-of-stake são dois dos mecanismos de mineração de criptomoedas mais populares — mas o que os diferencia?
Em termos simples, proof-of-work e proof-of-stake são duas formas diferentes de minerar criptomoedas.
Em termos mais precisos, proof-of-work e proof-of-stake são dois tipos de mecanismos de consenso que foram projetados para resolver problemas de confiança entre os participantes de uma rede blockchain.
O debate sobre proof-of-work vs. proof-of-stake, numa primeira análise, pode parecer técnico, ainda assim, reflete diferenças fundamentais de abordagem para atingir os objetivos das redes de criptomoedas.
O impasse entre os dois algoritmos envolve questões-chave de segurança de rede, sustentabilidade ambiental, barreiras de entrada e a busca da descentralização.
As referências comuns das redes de blockchain como “sem confiança” refletem este princípio básico: o objetivo de um sistema de blockchain é garantir que as transações sejam executadas e registradas conforme pretendido, sem a necessidade de confiança social entre as partes ou de um intermediário.
Para que isso seja possível, a rede precisa ser projetada de forma que seja impossível - ou, pelo menos, altamente inviável - para os participantes gastarem em duplicidade as unidades de criptomoedas ou reverterem transações anteriores.
Análise Proof-of-Work
O Proof-of-work é um sistema pioneiro que, na verdade, existia antes do Bitcoin (BTC), mas desde então se tornou inerente à criptomoeda de renome mundial.
Por esse motivo, o mecanismo às vezes é chamado de Consenso de Nakamoto, incorporando o pseudônimo do ainda misterioso inventor da moeda.
No blockchain proof-of-work, a decisão da maioria (consenso) é representada pela regra de “vitória da cadeia mais longa”. Isso significa que os participantes da rede blockchain aceitam a cadeia de blocos mais longa como sendo a única válida.
A regra evita que várias cadeias, cada uma refletindo diferentes versões da história, existam lado a lado. Quanto mais longa se torna a versão consensual do blockchain, mais poder de computação e recursos seriam necessários para - em teoria - revertê-la.
Para que a regra da cadeia mais longa funcione com segurança, adicionar novos blocos à cadeia é projetado para ser difícil - ou seja, ser caro e demorado. Os participantes da rede competem para resolver enigmas criptográficos complexos e para se tornarem os primeiros na rede a validar com sucesso cada novo bloco. Metaforicamente, este processo é conhecido como “mineração”.
Um problema de proof-of-work requer várias tentativas repetidas - consumindo poder de computação significativo (“trabalho”) - antes de atingir a resolução. É em grande parte uma questão de tentar novamente, falhar novamente, falhar melhor, como diria Sam Beckett.
Mineração Proof-of-Work do Bitcoin
Satoshi Nakomoto explicou no whitepaper do Bitcoin que “a cadeia mais longa não serve apenas como prova da sequência de eventos testemunhados, mas prova de que veio do maior grupo de energia da CPU.“
A partir desse princípio, podemos entender que os sistemas de blockchain de proof-of-work requerem recursos de computação intensos para existirem.
Isso levou os defensores da inclusividade e da descentralização a argumentar que, à medida que a rede Bitcoin cresce, a mineração tornou-se um privilégio quase exclusivo de quem tem meios de se manter competitivo, investindo no hardware mais sofisticado e poderoso.
A intensidade da computação tem outra implicação importante. Manter conectado o hardware necessário para explorar a rede Bitcoin consome níveis de eletricidade comparáveis aos de pequenas nações - um preço que alguns críticos afirmam ser muito alto em uma era de crescente preocupação com as mudanças climáticas.
Na verdade, a China dobrou a proibição de mineração de criptomoedas na região da Mongólia em resposta às usinas movidas a carvão altamente poluentes usadas por mineradores de criptomoedas. A repressão também se estendeu a outras regiões, talvez aludindo ao fato de que a China não favorece o uso das criptomoedas em sua economia controlada pelo Estado. Isso também resultou na mudança dos mineradores de Bitcoin para outras regiões ao redor do mundo, se tornando mais resiliente e lucrativo.
Por outro lado, de acordo com o Bitcoin Mining Council, no segundo trimestre de 2021 56% da energia usada pelos mineradores de Bitcoin vem de fontes sustentáveis. Isso ocorreu após pontuarem as preocupações sobre o consumo de energia do Bitcoin ser igual ao da Suíça.
Leia mais sobre como os mineradores de Bitcoin operam e saiba quanto tempo leva para extrair um BTC.
Análise Proof-of-Stake
Assim como o proof-of-work, o proof-of-stake foi projetado para alcançar um consenso distribuído sobre a ordem válida das transações - ou seja, chegar a um acordo sobre uma versão única e compartilhada do histórico.
Em blockchains que usam proof-of-stake, os nós da rede se envolvem na validação de blocos, em vez de alocar seus recursos de computação para “minerá-los”. Dessa forma, mineração PoS é um termo que geralmente não é usado para descrever o mecanismo de consenso proof-of-stake.
Dentro dessas redes, a segurança e o consenso são alcançados pelos participantes que comprometem uma participação (stake) - seu capital privado ou coletivo - na empresa na forma de tokens nativos da rede.
Um sistema proof-of-stake funciona como uma prova criptográfica de propriedade e prova de interesse no sucesso contínuo do projeto. Para participar da manutenção da rede, os nós “bloqueiam” os tokens nativos usando um contrato inteligente, tornando-os impossíveis de gastar pelo tempo alocado.
Para estender o histórico de consenso no blockchain, um algoritmo determinístico seleciona aleatoriamente quais nós se tornam validadores para cada novo bloco.
Este processo de seleção aleatória, bem como o interesse de investimento das partes interessadas (valor armazenado) na rede, tem como objetivo desincentivar os participantes a tentarem sabotar o histórico e minarem o sistema.
Proof-of-Stake de Ethereum
A criptomoeda Ether (ETH) é um exemplo de um projeto de alto nível que está atualmente em processo de migração do blockchain de proof-of-work para o blockchain de proof-of-stake.
Em 5 de agosto de 2021, o hard fork London entrou no ar, com o Ethereum se aproximando da fusão com o Ethereum 2.0 e da transição para um blockchain totalmente à proof-of-stake.
Seus desenvolvedores argumentam que, uma vez bem-sucedida, o proof-of-stake será mais ambientalmente sustentável, pois dispensa a quantidade estonteante de energia necessária para manter o Bitcoin. Na verdade, de acordo com a Fundação Ethereum, a mudança reduzirá o consumo de energia do Ethereum em cerca de 99,95% após a fusão.
Eles também afirmam que o sistema é mais resistente a monopólios e centralização de poder dentro da rede, pois a participação é desvinculada do controle sobre hardware e recursos.
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