Este artigo faz parte da nossa nova série “Explain Like I'm Five” (ELI5), onde tiramos dúvidas comuns e as respondemos da forma mais simples possível.
Se você leu sobre criptomoedas, provavelmente já ouviu falar muito sobre sua colossal pegada de carbono.
Talvez você saiba que é por causa de quanta energia do computador ele usa. Há mineiros envolvidos – mas não do tipo que coloca um capacete de lanterna e vai cavar ouro.
Talvez você já tenha ouvido as palavras “prova de participação” quando as pessoas tentam explicar por que a criptomoeda não é tão ruim quanto parece. Mas se você tentar cavar uma camada mais profunda, provavelmente encontrará uma definição como esta:
“A prova de participação é um novo mecanismo de consenso que depende da seleção de validadores em vez de provas computacionais para validar dados de transações em um blockchain.”
Huh?
Para ajudá-lo a entender como a criptomoeda é produzida, aqui está um resumo “Explain Like I’m Five” de prova de participação e prova de trabalho, que veio primeiro.
Começando com: O que diabos é um “mecanismo de consenso”?
A versão curta:
- Prova de trabalho e prova de participação são métodos de validação e armazenamento de transações criptográficas sem a necessidade de uma autoridade central.
- Na prova de trabalho, os computadores correm para resolver quebra-cabeças complexos primeiro e “conquistam” o direito de validar o próximo bloco de dados, gerando criptomoedas como recompensa. Funciona bem, mas é imensamente intensivo em energia.
- A prova de participação é mais como um sistema de loteria, onde um computador é selecionado aleatoriamente para validar o próximo bloco de dados – portanto, não há necessidade de competir em poder de processamento.
ELI5: O que é um mecanismo de consenso?
Prova de trabalho e prova de participação são mecanismos de consenso que mantêm as coisas organizadas no blockchain.
Então, vamos começar com o que isso significa e por que um mecanismo de consenso é tão importante.
Digamos que você viva em uma sociedade antiga sem computadores, mas ainda deseja rastrear quem tem quanto dinheiro em um determinado momento. Carregar cerca de 1.000 moedas de ouro com você não é seguro ou prático, então todos concordam em colocar seu dinheiro no banco e deixar o banco rastrear o dinheiro de todos.
Joe é o responsável pelo banco. Logo, ele fica ganancioso. Ele se dá dinheiro, exclui registros de seus próprios gastos e muito mais. Em suma, ele abusa de seu poder como autoridade central responsável pelo dinheiro.
Eventualmente, você e seus vizinhos descobrem o que Joe está fazendo e todo o sistema desmorona. Claramente, você não pode confiar em uma única pessoa para lidar com todos os logs.
O que você precisa é de um registro público
Então vocês se reúnem e decidem que o que é necessário é um registro público da riqueza de todos. Toda a informação está aberta e não pode ser tão facilmente manipulada por uma pessoa ou entidade. Depois de alimentar Joe aos leões, você ergue uma placa de pedra gigante na praça da cidade.
Toda vez que alguém gasta dinheiro, eles gravam um registro na tábua de pedra para que todos vejam. E como todo registro de transação é literalmente gravado em pedra, ele não pode ser editado ou manipulado por uma pessoa sem que todos os outros percebam e respirem fundo.
O livro de pedra gigante funciona. As pessoas confiam nele porque todos veem os mesmos registros em tempo real e não podem ser manipulados. Como ajudou a alcançar o consenso entre todos no sistema monetário, a tábua de pedra é um ótimo mecanismo de consenso.
Agora, uma tábua de pedra funciona muito bem se todos estiverem no mesmo local físico. Mas e se houver centenas de milhões de usuários em todo o mundo?
Como você:
- Validar novas transações,
- Compartilhe o livro-razão novo e atualizado para todos no mundo e
- Fazer os dois em tempo real?
Isso nos leva aos dois principais mecanismos de consenso para criptomoeda: Proof of Work e Proof of Stake.
ELI5: O que é Prova de Trabalho (PoW)?
Aqui está outro cenário: digamos que você envie à sua amiga Carly $ 100 em Bitcoin.
Em um sistema POW, computadores poderosos em todo o mundo correm para ser os primeiros a adicionar seus dados de transação ao blockchain.
Mas mesmo com um gigantesco bunker subterrâneo cheio de computadores (isso é comumente chamado de “mina”), validar e adicionar dados ao blockchain ainda pode demorar um pouco porque é uma tarefa tão complexa processo. Os mineradores fazem isso porque são recompensados em Bitcoin pelo blockchain por serem os primeiros a validar uma transação.
Nesse cenário, uma vez que seus dados são adicionados, o computador vencedor se vira para todos os outros computadores no blockchain e diz “Tudo bem com isso? Chris enviou Carly $ 100 em Bitcoin?”
Todos os outros computadores concordam. "Parece bom," eles dizem. “Envie-nos o novo bloco e vamos adicioná-lo ao nosso registro mestre.”
"Espere", diz o computador de Carly. “Na verdade, ele enviou a ela US$ 150 em Bitcoin.”
Mas como o computador de Carly é o único no mundo que discorda, o resto dos computadores diz “Não, família. Sem chance.”
A única maneira de Carly “hackear” a blockchain de prova de trabalho é ganhar a votação. Em teoria, ela poderia fazer isso acumulando 51% do poder do computador (também conhecido como poder de voto) de todo o blockchain.
Para o Bitcoin, isso exigiria dezenas de bilhões de dólares em computadores e eletricidade. Mas em blockchains menores, “51% de ataques” ainda são uma ameaça real.
Aqui está a prova de trabalho em poucas palavras:
- Computadores correm para validar e adicionar transações ao blockchain
- Eles então se voltam para garantir o “voto” com todos os outros computadores
- O livro novo e atualizado é compartilhado com todos
No entanto, o grande problema que a prova de trabalho enfrenta agora é que o blockchain se tornou tão longo – e a competição para valide novas transações tão ferozmente - que todo o sistema requer muita, muita energia e eletricidade para manter.
Vendo a escrita na parede, os inovadores de criptomoedas apresentaram uma prova de participação apenas dois anos depois, em 2011.
ELI5: O que é Prova de Participação (PoS)?
O maior problema com a prova de trabalho é que ela é objetivamente um desperdício. Ao recompensar os maiores e piores computadores da cidade, criou a necessidade de que todos continuassem comprando e construindo computadores mais rápidos. Isso levou a uma escassez global de peças de computador e apagões contínuos.
Mas em um sistema de prova de participação, os “mineradores” não precisam competir e superar os outros para validar as transações.
Em vez disso, o blockchain escolhe um “minerador” aleatoriamente para validar a próxima transação. Então, em essência, a prova de participação é mais como um sistema de loteria do que uma competição. Tecnicamente falando, os computadores (também conhecidos como “nós”) escolhidos são chamados de “validadores”, não “mineiros” na prova de participação.
Suas chances de ser escolhido para validar uma transação – e ganhar alguma criptomoeda como recompensa – não são totalmente aleatórias. Para começar, para se qualificar como validador em primeiro lugar, você precisa fazer um depósito mínimo de criptomoeda no blockchain, onde é mantido como uma espécie de “depósito de segurança”.
Por exemplo, eles dizem que o valor mínimo do depósito para se qualificar como validador na próxima blockchain Ethereum 2.0 será de 32 ETH. Não se preocupe se você não tiver 32 ETH por aí - os mínimos de apostas para outras blockchains são muito mais baixos, como US$ 1 em SOL ou ADA.
Mas mesmo que você tenha US $ 1 em SOL, suas chances de ser escolhido para validar uma transação serão super baixas. É por isso que a maioria das pessoas aposta suas criptomoedas por meio de pools gigantes por meio da exchange escolhida.
Se você apostar por meio de uma grande exchange como Crypto.com, o pool ganhará contratos aleatórios com bastante frequência e a Coinbase distribuirá pagamentos regularmente para todos que apostaram dentro do pool. Esse pagamento vem na forma de pagamentos regulares de juros, e é por isso que o staking é frequentemente comparado à conta de poupança de alto rendimento do mundo das criptomoedas.
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Quais são as principais diferenças?
Agora sabemos:
- Comprovante de trabalho está usando força bruta para validar e adicionar transações ao blockchain, e
- Prova de aposta está usando um sistema de loteria que consome muito menos energia.
Mas as diferenças entre prova de trabalho e prova de participação não param por aí. Aqui estão mais alguns.
Eficiência energética
A maior e subjetivamente mais crucial diferença entre prova de trabalho e prova de participação é a quantidade de eletricidade que eles consomem.
O Bitcoin sozinho agora consome mais energia do que toda a Argentina. Ele libera 65 megatons de C02 anualmente, mais poluição do ar do que toda a Grécia.
Enquanto isso, quando o Ethereum migrar de prova de trabalho para prova de participação, a nova rede Ethereum 2.0 consumirá 99% menos energia.
Equipamento
A próxima diferença chave entre os dois mecanismos de consenso de criptografia é o hardware necessário para manter o blockchain.
A Prova de Trabalho requer “minas criptográficas” gigantes ou “fazendas” cheias de computadores, todos competindo com minas semelhantes em todo o mundo para validar as transações primeiro e ganhar mais recompensas.
Mas como o Proof of Stake escolhe validadores com base na quantidade de criptomoedas que eles depositam - não em seus músculos de processamento de computador - o maior staking pool do mundo pode ser executado a partir de um laptop de trabalho em um cibercafé.
Velocidade de processamento
A prova de trabalho apresenta um quebra-cabeça complexo para um mundo de mineradores e recompensa quem o descobrir primeiro. Esse processo pode ser lento e intensivo.
A prova de participação, por outro lado, simplesmente escolhe um vencedor e dá a ele a lição de casa, acelerando rapidamente a velocidade das transações.
Ao todo, quando o Ethereum migra para o PoS, espera-se que sua velocidade de transação salte de 15 transações por segundo para até 100.000.
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Rastreabilidade
Um dos princípios fundamentais da criptografia é a descentralização. Isso remonta ao whitepaper/manifesto Bitcoin original de Satoshi Nakamoto. Ninguém – seja um indivíduo ou um governo inteiro – deve ser capaz de controlar, manipular ou suprimir essa nova forma de moeda.
Previsivelmente, a China não era fã. O Reino do Meio proibiu a mineração e o comércio em 2021. E em apenas alguns meses, a participação da China na mineração global passou de cerca de 70% para 0%.
Uma grande razão pela qual as autoridades chinesas conseguiram extinguir a mineração tão rapidamente é porque as minas de criptomoedas são facilmente detectáveis na rede elétrica. Mas, novamente, como as criptomoedas PoS usam menos energia do que uma torradeira, elas são significativamente mais difíceis de detectar – e podem contribuir para o renascimento da indústria de criptomoedas da China.
Escalabilidade
Há um debate em andamento sobre se a prova de trabalho ou a prova de participação são mais escaláveis a longo prazo.
À primeira vista, a prova de trabalho não é escalável. O Bitcoin sozinho já está consumindo 0,5% da eletricidade do mundo, e isso com “apenas” 114 milhões de usuários em todo o mundo.
Mas os aficionados por prova de trabalho dirão que atualizações experimentais como o Rede Lightning abordará os problemas de consumo de energia - e essa prova de participação ainda não foi testada demais para escalar muito rapidamente.
Tudo considerado, o júri ainda está fora da escalabilidade.
Recursos necessários para “hackeá-lo”
As blockchains PoW e PoS são vulneráveis a 51% de ataques; a única diferença é o que você precisa para hackear.
Para hackear uma blockchain de prova de trabalho, você precisa controlar 51% do poder total de computação, também conhecido como mineração, que suporta esse blockchain. Portanto, não apenas uma tonelada de poder de computador, mas também uma tonelada de eletricidade. Mas isso também torna o Bitcoin muito seguro. Para hackear uma blockchain de prova de participação, você precisaria controlar 51% do total depositado, também conhecido como criptomoeda apostada nesse blockchain.Alguns dizem que as blockchains PoS são psicologicamente mais seguras, já que o hacker teria que possuir a maior parte da criptografia nessa blockchain antes de roubá-la. Em outras palavras, se você ganhar uma participação de 51% de uma blockchain PoS, você será a pessoa mais prejudicada por roubar e destruir efetivamente seu valor.
A linha inferior
Se os detalhes granulares e a diferença entre a prova de trabalho e a prova de participação ainda voam sobre sua cabeça, você não está sozinho. A principal conclusão é esta: a criptografia é ineficiente, mas não precisa ser.
A prova de participação pode ser o Tesla para provar o Hummer do trabalho. É um salto quântico à frente, garantindo um futuro para a tecnologia como um todo.
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