Com o surgimento das criptomoedas e das tecnologias de blockchain, a busca por mecanismos seguros e eficientes para validar transações e alcançar um consenso em uma rede descentralizada tornou-se uma questão fundamental. Com isso, o algoritmo de consenso Proof of Stake (PoS) surgiu como uma alternativa ao popular Proof of Work (PoW), utilizado pelo Bitcoin e outras criptomoedas iniciais.
A seguir, abordaremos o que é esse algoritmo e como ele funciona.
O que é Proof of Stake?
O Proof of Stake, ou “Prova de Participação”, é um algoritmo de consenso utilizado em redes blockchain para validar transações e alcançar um consenso sobre o estado atual da rede sem a necessidade de mineradores que resolvam problemas matemáticos complexos, como acontece no Proof of Work.
Dessa forma, os participantes da rede “apostam” suas próprias moedas ou tokens como garantia, mostrando seu interesse em manter a segurança e integridade da rede, e assim, são os responsáveis pela validação de transações e criação de novos blocos.
Além disso, participantes validam e criam blocos em PoS com base na quantidade de tokens em suas carteiras e no tempo em “aposta”.
A seleção dos validadores em um sistema PoS pode ser feita de diferentes maneiras, dependendo da implementação específica de cada rede.
Como funciona
Ao invés de usar o poder computacional para resolver quebra-cabeças complexos, o PoS seleciona validadores para criar blocos e verificar transações com base na quantidade de criptomoeda ou tokens que eles colocam como garantia.
Quando um validador é selecionado para criar um bloco em um sistema PoS, ele deve propor uma lista de transações para serem incluídas, sendo essas transações previamente verificadas e assinadas digitalmente pelo remetente para garantir sua autenticidade. Em seguida, o validador assina o bloco com sua chave privada para confirmar a autoria.
Além disso, os validadores têm um incentivo para agir de forma honesta, pois eles têm algo em jogo – seus tokens. Se um validador propõe um bloco válido, ele recebe recompensas na forma de taxas de transação e, às vezes, novos tokens criados como recompensa pelo processo de criação de blocos (se aplicável). Por outro lado, se um validador é malicioso ou não cumpre as regras, ele pode perder uma parte de seus tokens como penalidade.
Em resumo, o Proof of Stake oferece eficiência energética em comparação com o PoW e incentiva a participação de mais usuários, ao mesmo tempo em que busca manter a segurança e a descentralização da rede.
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Diferença entre Proof of Stake e Proof of Work
A principal diferença entre o Proof of Stake e o Proof of Work está na forma como eles alcançam o consenso e validam as transações em uma rede blockchain. Ambos são algoritmos de consenso, mas suas abordagens são distintas.
Nesse sentido, no PoW, os mineradores competem entre si para resolver equações complexas. O primeiro minerador que encontra a solução válida tem o direito de criar o próximo bloco na cadeia e recebe recompensas na forma de novas moedas (ou tokens) e taxas de transação.
Já no PoS, os validadores são selecionados para criar blocos e validar transações com base na quantidade de criptomoedas ou tokens que eles usam como garantia. Em vez de competir pela resolução de problemas matemáticos, os validadores são escolhidos com base em sua participação financeira na rede. Quanto mais tokens um validador tem, maior é a probabilidade de ser escolhido.
Outra diferença é o consumo de energia, já que no PoW requer um gasto significativo de poder computacional, tornando-o intensivo em energia. Enquanto o PoS não requer esforço computacional, portanto, consome menos energia. Além disso, o Proof of Stake tem menos possibilidade de ataques.
Vale ressaltar que, no Proof of Stake, é necessário ter uma quantidade mínima de criptomoeda para poder participar. Por outro lado, no PoW, basta ter um equipamento de mineração para participar.
Segurança
Primeiro, a segurança do Proof of Stake é alcançada através de um conjunto de incentivos econômicos e regras de participação que visam proteger a integridade da rede blockchain. Ele também é projetado para garantir a confiabilidade e a imutabilidade das transações na rede.
Os validadores são escolhidos com base na quantidade de criptomoedas ou tokens que possuem e usam como garantia, sendo essa uma das principais características. Afinal, a ideia por trás desse mecanismo é que, quanto mais tokens um validador tem, mais incentivos ele tem para agir de maneira honesta, pois ele arriscaria perder uma quantidade significativa de valor se agisse de forma maliciosa.
O PoS também inclui penalidades para validadores que agem de forma maliciosa ou violam as regras da rede.
Além do mais, em algumas implementações, os validadores bloqueiam os tokens usados como garantia por um período específico, conhecido como “encerramento da aposta”. Desse modo, evita que os validadores retirem seus tokens imediatamente após criar um bloco, garantindo que eles tenham um interesse a longo prazo na saúde da rede.
Vantagens
O Proof of Stake oferece várias vantagens, sendo adotado em muitas redes blockchain. Aqui estão algumas das principais vantagens:
Eficiência Energética: o PoS consome significativamente menos energia em comparação com o PoW. Isso faz com que ele seja mais sustentável.
Escalabilidade: sem a necessidade de resolver problemas computacionais complexos, o processo de criação de blocos e validação de transações é mais rápido e eficiente, permitindo um maior número de transações por segundo na rede.
Participação Ampliada: com validadores selecionados com base na quantidade de criptomoedas ou tokens que possuem, o PoS permite que um número maior de usuários participe do processo de validação. Sendo assim, ajuda a descentralizar a rede e evita a concentração de poder nas mãos de um pequeno número de mineradores ou validadores.
Segurança Inerente: os validadores têm um incentivo financeiro para agir de forma honesta. Além disso, a participação financeira dos validadores ajuda a fortalecer a segurança da rede, pois eles têm um interesse direto em proteger e manter a integridade da blockchain.
Criptomoedas que usam o Proof of Stake
Existem várias criptomoedas que implementam o PoS como método de consenso. Confira:
Ethereum (ETH): utiliza um modelo de consenso híbrido chamado Ethereum 2.0, com PoS, para validar transações, incluindo o registro dos smart contracts na rede.
Cardano (ADA): ainda em fase inicial de implementação, Cardano é uma plataforma blockchain que busca oferecer transações rápidas e baratas.
Polkadot (DOT): permite a transferência de dados e ativos entre diferentes blockchains. Ela usa o protocolo PoS chamado NPoS (Nominated Proof of Stake) para garantir a segurança e a governança da rede.
Essas são apenas algumas das muitas criptomoedas que implementam o PoS como método de consenso. É importante destacar que cada projeto pode ter características específicas e diferentes implementações, adaptadas às suas necessidades e objetivos.
Perguntas frequentes
1) O que é Proof of Stake (PoS)?
Proof of Stake é um algoritmo de consenso em redes blockchain, onde os validadores criam blocos e validam transações com base nas criptomoedas ou tokens apostados.
2) Qual a diferença entre Proof of Stake (PoS) e Proof of Work (PoW)?
O PoS difere do PoW na forma como alcança o consenso e valida transações. Já que o PoW exige poder computacional, enquanto PoS seleciona validadores com base nas criptomoedas ou tokens apostados como garantia.
3) Como o PoS garante a segurança da rede?
Validadores têm incentivos financeiros para agir honestamente, pois podem perder suas apostas se agirem maliciosamente. Além disso, a participação financeira dos validadores fortalece a segurança da rede, pois eles têm interesse direto em proteger e manter a integridade da blockchain.
4) Quais são as vantagens do PoS em termos de eficiência energética?
O PoS é mais eficiente energeticamente do que o PoW, pois não requer o mesmo poder computacional intensivo para resolver problemas matemáticos complexos. Com ele, o consumo de energia é significativamente reduzido, tornando-o mais sustentável.
5) Como o PoS promove a descentralização?
O PoS permite que um maior número de pessoas participe da validação da rede, desde que possuam uma quantidade mínima de tokens. Isso ajuda a descentralizar a rede, evitando a concentração de poder nas mãos de um pequeno número de mineradores ou validadores.
6) Quais são os riscos e desafios do PoS?
Equilibrar tokens, evitar centralização e garantir segurança contra ataques maliciosos, como maioria de participação
