Prova de trabalho versus prova de estaca: o que é melhor?

Prova de trabalho versus prova de participação: você não tem certeza de qual é a diferença entre eles? Descubra qual é a diferença entre prova de trabalho versus prova de participação.

Introduzido por James Aman,
Pesquisador web3 e c o-fundador do protocolo TOPL
Autor: Aaron C,
Editor chefe

Última atualização: 29 de agosto de 2023

Você está interessado na disputa entre prova de trabalho versus prova de participação? Ou talvez você só queira saber um pouco mais sobre como extrair Ethereum, Bitcoin, Dash e outros blockchains populares usando a prova de trabalho? De qualquer forma, você veio ao endereço.

Ambos os modelos são chamados de “mecanismos de consenso” e são um requisito atual para confirmar transações que ocorrem na blockchain, sem a necessidade de atrair terceiros. Mas vamos falar sobre isso.

De qualquer forma, nessa liderança, prova de trabalho versus prova de participação, começarei com a explicação dos fundamentos de cada modelo e depois direi quais blockchains populares os usam.

Depois disso, vou dar uma explicação realmente simples de como essas tecnologias funcionam e como elas permitem que as pessoas ganhem criptomoedas adicionais, tornand o-se um mineiro!

Por fim, explicarei por que acho que a prova de participação é muito melhor que a prova de trabalho, além de dar vários exemplos reais de cada modelo.

Depois de ler minha liderança do começo ao fim, você pode explicar com segurança aos seus amigos o que é todo mecanismo de consenso, como eles funcionam e qual é o melhor!

ATENÇÃO! É muito importante armazenar suas criptomoedas em carteiras confiáveis, como o Ledger Nano X, o Ledger Nano S Plus ou o Trezor Model T. Além disso, se você decidir trocar suas criptomoedas, escolha criptomoedas confiáveis. Binance, Kraken, Coinbase e Kucoin são uma das opções mais populares e confiáveis.

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Então, o que você está esperando? Vamos começar com o básico.

Pesquisador web3 e c o-fundador do protocolo TOPL

Quais são as principais vantagens do mecanismo de consenso de prova de participação para criptomoedas?

Os mecanismos de consenso de prova de participação (POS) têm várias diferenças importantes em comparação com outros algoritmos de consenso bem conhecidos. Primeiro de tudo, POS fornece uma avaliação direta da segurança econômica que protege a rede. Exigindo dos participantes do consenso para possuir uma certa quantidade de criptomoeda como uma aposta, os incentivos econômicos são equalizados com a segurança da rede, tornando o sistema que está minando caro para os atacantes.

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Índice

• 1. Prova de estaca versus prova de trabalho: Fundamentos
• 2. Pow de aceitação vs aceitação POS
• 3. Prova de trabalho: Como as transações são verificadas?
• 4. Prova de participação: Como as transações são verificadas?
• 5. Por que a prova de estaca é melhor do que a prova de trabalho?
• 5. 1. Centralização
• 5. 2. Consumo elétrico
• 5. 3. Ataque 51%
• 6. As desvantagens do modelo de prova de estaca?
• 7. Prova de trabalho versus prova de participação: Conclusão

Prova de estaca versus prova de trabalho: Fundamentos

Quando Satoshi Nakamoto criou a primeira criptomoeda do Bitcoin, ele precisava encontrar uma maneira de verificar as transações sem envolver terceiros. Ele conseguiu isso criando o sistema de prova de trabalho.

De fato, o sistema de prova de trabalho é usado para determinar como o blockchain atinge o consenso. Em outras palavras, como a rede pode ter certeza de que a transação é válida e que alguém não está tentando fazer algo ruim, por exemplo, gastar os mesmos fundos duas vezes?

Embora eu explique isso com mais detalhes mais tarde, a prova do trabalho é baseada na forma avançada de matemática chamada “criptografia”. É por isso que moedas digitais, como Bitcoin e Ethereum, são chamadas de “criptomoedas”!

A criptografia usa equações matemáticas tão complexas que apenas computadores poderosos podem resolv ê-los. Nenhuma equação nunca é a mesma, o que significa que, após sua solução, a rede sabe que a transação é genuína.

Muitos outros blockchains copiaram o código original do Bitcoin e, como tal, também usam o modelo de prova de trabalho. Embora a prova de trabalho seja uma invenção incrível, ela não pode ser chamada perfeita. Não apenas requer uma quantidade significativa de eletricidade, mas também é muito limitada no número de transações que podem processar ao mesmo tempo.

Como resultado, outros mecanismos de consenso foram criados, um dos mais populares é a prova do modelo de participação. A prova de participação foi criada pela primeira vez em 2012 por dois desenvolvedores chamados Scott Nadal e Sanny King. No momento do lançamento, os fundadores argumentaram que o Bitcoin e seu modelo de prova de trabalho exigem custos diários de eletricidade equivalentes a US $ 150. 000.

Desde então, esse número cresceu para milhões de dólares, o que lhe contarei mais sobre este artigo.

Seja como for, o primeiro projeto de blockchain que usou a prova de modelo de participação era Peercoin. Entre as vantagens iniciais estão um sistema de mineração mais justo e igual, transações mais escaláveis ​​e menos dependência da eletricidade.

Como resultado, a segunda criptomoeda mais popular do mundo – Ethereum – está tentando passar da prova de trabalho para a prova de participação. A data de transição do Ethereum para a prova de participação ainda não foi confirmada, mas a equipe do desenvolvedor faz todos os esforços para conseguir isso o mais rápido possível.

Então, agora que você conhece o básico na próxima parte da minha liderança “Prova de trabalho versus prova de participação”, consideraremos quais blockchains levaram cada um desses dois modelos!

As conclusões mais apreciadas

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Pow de aceitação vs aceitação POS

O ponto de partida mais óbvio é a discussão da opção de prova de trabalho original, que é a blockchain Bitcoin. Cada vez que uma transação é enviada, a rede leva cerca de 10 minutos para confirm á-la. Além disso, o Bitcoin Blockchain pode processar apenas cerca de 7 transações por segundo.

Isso levou ao fato de que a taxa de transação cresceu significativamente em comparação com quando o projeto estava começando em 2009. Por exemplo, inicialmente a Comissão de Transações no Bitcoin foi uma fração muito pequena do CENT, o que tornou a rede conveniente para a tradução de pequenas quantidades. No entanto, como pode ser visto no cronograma abaixo, no período mais movimentado de dezembro de 2017, esse valor aumentou para US $ 40 por transação!

Embora essas comissões tenham sido reduzidas desde então, elas ainda estão muito altas para torn á-lo adequado para uso como sistema de pagamento global. A maioria desses problemas está relacionada principalmente à prova de restrições de trabalho.

A segunda criptomoeda mais popular do mundo, Ethereum, também usa Prova de Trabalho. Curiosamente, os desenvolvedores fizeram diversas alterações no código-fonte, o que permitiu à rede processar transações em apenas 16 segundos. Embora não seja o mais rápido do setor, é significativamente mais rápido do que os 10 minutos que o Bitcoin leva.

No entanto, os problemas de escalabilidade que a Prova de Trabalho causou ao Bitcoin também são um problema para o Ethereum. O número máximo de transações que o blockchain Ethereum pode manipular é 15, o que é novamente significativamente menor do que o exigido pela rede. No entanto, embora a data de lançamento do Ethereum Proof of Stake ainda não seja oficial, espera-se que permita que este número aumente para milhares por segundo.

Assim como o Ethereum, outros blockchains às vezes usam uma variação do Proof of Work, alterando o tipo de algoritmo que suporta o processo de confirmação da transação. Outros blockchains populares que usam Prova de Trabalho incluem Bitcoin Cash e Litecoin.

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Por outro lado, algumas criptomoedas realmente populares agora usam Prova de Participação. Um deles é o Dash, que permite aos usuários enviar e receber fundos em apenas alguns segundos.

Outro blockchain bem conhecido que usa o modelo Proof of Stake é o NEO. Este protocolo de contrato inteligente chinês percorreu uma jornada incrível desde o seu primeiro lançamento em 2016, aumentando o valor da sua moeda em mais de 100. 000%!

Então, agora que você sabe quais blockchains populares usam Prova de Trabalho e quais usam Prova de Participação, na próxima parte do meu guia Prova de Trabalho VS Prova de Participação, veremos como as transações são verificadas. Vamos começar com Prova de Trabalho!

Prova de Trabalho: como as transações são verificadas?

Como você pode imaginar, milhares de pessoas usam Bitcoin, Ethereum e outras blockchains que usam o modelo Proof of Work. No meu exemplo abaixo usarei Bitcoin, porém o processo é o mesmo para todos os blockchains alternativos de Prova de Trabalho.

Mencionei anteriormente que as transações Bitcoin levam 10 minutos antes de serem confirmadas como válidas. Durante cada intervalo de 10 minutos, é criado um chamado “novo bloco”.

Cada bloco contém transações diferentes, cada uma das quais deve ser verificada de forma independente. Para que a rede Bitcoin consiga isso sem o envolvimento de terceiros, alguém deve usar seu poder computacional para resolver um algoritmo criptográfico, também conhecido como “Prova de Trabalho”.

Quando isso acontecer, a transação não será apenas marcada como válida, mas também publicada na blockchain pública para que todos possam ver. Você pode estar se perguntando por que alguém compraria hardware e consumiria muita eletricidade apenas para confirmar transações de Bitcoin.

Bem, a resposta simples é que, por seus esforços, as pessoas recebem recompensas adicionais na forma de Bitcoin (ou qualquer outra criptomoeda verificada por Prova de Trabalho). É importante compreender que nem todos recebem remuneração. Milhares de dispositivos individuais competem para ver quem consegue descobrir primeiro o algoritmo criptográfico. Aquele que atingir a meta primeiro receberá uma recompensa.

Falarei mais sobre isso mais tarde, mas um dos principais problemas do Proof of Work é que é um sistema injusto porque aqueles com os dispositivos de hardware mais poderosos e caros sempre terão maiores chances de serem recompensados.

Além disso, devido à forma como um quebra-cabeça criptográfico é criado, ele só pode ser resolvido por tentativa e erro. Embora eu tenha simplificado consideravelmente, dê uma olhada no exemplo a seguir:

1. Soma matemática Prova de Trabalho = 5+7

2. Resposta: 12.

3. Quem acertar a resposta primeiro ganhará a recompensa do saque.

4. O Mineiro 1 e o Mineiro 2 competem entre si, os resultados são mostrados abaixo.

Tentativa 1: 5+7 = 10 *Errado*

Tentativa 2: 5+7 = 13 *Errado*

Tentativa 3: 5+7 = 9 *Errado*

Tentativa 1: 5+7 = 17 *Errado*

Tentativa 2: 5+7 = 8 *Errado*

Tente 3: 5+7 = 12 *Correto*

Como você pode ver no exemplo acima, foi o mineiro 2 quem adivinhou a resposta correta na terceira tentativa. Isso significa que era ele quem deveria ter recebido a recompensa pelo saque! No mundo real, os computadores podem adivinhar milhões de combinações diferentes por segundo, o que requer muita eletricidade.

De modo geral, quanto mais poderoso for o hardware ou quanto mais dispositivos de hardware você tiver, maiores serão suas chances de resolver o quebra-cabeça primeiro. Falarei mais sobre isto em breve, mas por estas razões este sistema não é justo.

Antes de passar para a Prova de Participação, gostaria de esclarecer que, embora o exemplo acima seja semelhante à maioria dos modelos de Prova de Trabalho, alguns blockchains usam um processo ligeiramente diferente. Porém, vamos manter as coisas simples, ok?

De qualquer forma, agora você sabe brevemente como funciona a mineração de Ethereum, Bitcoin e outros blockchains com Prova de Trabalho, e na próxima parte do meu guia “Prova de Trabalho VS Prova de Participação” descobriremos como funciona a Prova de Trabalho.

Prova de participação: como as transações são verificadas?

O modelo Proof of Stake utiliza um processo diferente para confirmar transações e chegar a consenso. O sistema ainda utiliza um algoritmo criptográfico, mas a finalidade do mecanismo é diferente.

Enquanto o Proof of Work recompensa o mineiro por resolver equações complexas, no Proof of Stake a pessoa que cria o próximo bloco é baseada em quanto ele “aposta”. Para facilitar as coisas para você, a aposta é baseada no número de moedas que uma pessoa possui para o blockchain específico que está tentando minerar.

Porém, do ponto de vista técnico, os indivíduos não mineram. Em vez disso, eles são chamados de “falsificadores” porque não há recompensa em bloco. Enquanto o Bitcoin que usa o modelo Proof of Work recebe uma recompensa por bloco cada vez que um novo bloco é verificado, aqueles que contribuem para o sistema Proof of Stake simplesmente ganham uma taxa de transação.

De qualquer forma, vamos descobrir como o “falsificador” tentará verificar a transação com sucesso.

Primeiramente, para poder confirmar as transações, o usuário deve depositar suas moedas em uma carteira específica. Esta carteira “congela” as moedas, o que significa que são utilizadas como prova de participação na rede. A maioria dos blockchains de Provas de Participação tem um número mínimo de moedas necessárias para começar, o que obviamente requer um grande investimento inicial.

Por exemplo, para confirmar transações na rede Dash, você precisará apostar e congelar um mínimo de 1. 000 moedas Dash. Durante o máximo histórico da criptomoeda em dezembro de 2017, quando o Dash valia mais de US$ 1. 500 por moeda, isso teria custado o equivalente no mundo real a US$ 1, 5 milhão.

No entanto, desde que você tenha apostado o mínimo exigido, suas chances de receber recompensas (taxas de transação) dependem da porcentagem total de moedas que você possui. Dê uma olhada no exemplo a seguir.

1. Você decidiu colocar moedas em jogo para receber uma recompensa pela Prova de aposta.

2. Há um total de 1. 000 moedas em circulação na blockchain.

3. Você compra e aposta 100 moedas.

4. Isso significa que você coloca 10% do número total de moedas em circulação.

5. Agora você tem 10 % de chances de ganhar cada recompensa.

Então, vamos explicar:

• A prova de trabalho exige que todos os mineradores tentem resolver uma quantidade complexa, enquanto o vencedor é determinado por quem possui o número mais poderoso/número de dispositivos de hardware.
• A prova de modelo de participação escolhe aleatoriamente o vencedor, dependendo da quantia que ele definiu.

Fonte: Blockgeeks

A teoria mais importante que apóia a prova de participação no mecanismo de consenso é que aqueles que fazem apostas desejam ajudar a manter a segurança da rede, fazendo tudo certo. Se o falsificador tentar invadir a rede ou realizar transações maliciosas, perderá toda a sua parte.

É por isso que esse modelo funciona tão bem. Quanto mais você coloca, mais você ganha. Mas, ao mesmo tempo, quanto mais você perde se for contra o sistema.

Então, agora que você sabe como cada mecanismo de consenso confirma e verifica as transações, na próxima parte da minha prova de liderança de trabalho versus prova de participação, explicarei por que acho que a prova de participação é muito melhor do que a prova de trabalho !

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Por que a prova de estaca é melhor do que a prova de trabalho?

Acredito que a prova do modelo de estaca é muito melhor que a prova de trabalho, porque resolve muitos problemas que explicarei agora.

Centralização

Se você ler minha liderança “Prova do trabalho de Vs Prova da parte” até esse momento, lembr e-se de que eu disse que o blockchain com prova da ação dá às pessoas que compram dispositivos de hardware poderosos, há mais chance de receber um recompensa pela mineração.

Isso levou ao fato de que as organizações centralizadas estão comprando milhares de dispositivos (conhecidos como ASIC), que geram o maior poder de mineração. Esse tipo de operações é conhecido como “pool de mineração” e permite que as pessoas “combinem” seus recursos para ter a maior chance de resolver a quantidade criptográfica primeiro.

Como resultado, apenas quatro piscinas de mineração (a maioria estão localizadas na China, onde a eletricidade é barata) controlam mais de 50 % de todas as capacidades de produção de Bitcoin.

Este é um sistema injusto porque significa que a pessoa média não tem hipótese de receber recompensas de mineração. É aqui que o modelo de Prova de Participação difere. Este modelo não permite que grupos de pessoas unam forças para dominar a rede apenas com fins lucrativos. Em vez disso, aqueles que contribuem para o desenvolvimento da rede congelando as suas moedas são recompensados ​​proporcionalmente ao montante investido.

O próximo exemplo neste guia “Prova de Trabalho VS Prova de Participação” se concentrará no consumo de energia.

Consumo elétrico

Anteriormente em meu guia Prova de Trabalho VS Prova de Participação, mencionei que alguns blockchains de prova de trabalho, como o Bitcoin, consomem grandes quantidades de eletricidade. Isso ocorre porque a quantidade criptográfica que os mineiros devem resolver é incrivelmente complexa.

Um estudo recente descobriu que a quantidade total de eletricidade necessária para manter a rede Bitcoin funcionando excede a quantidade utilizada por mais de 159 países individuais!

Isto não só prejudica o meio ambiente, mas também retarda a taxa de adoção de criptomoedas no mundo real. Isso ocorre porque as contas de eletricidade devem ser pagas em moeda fiduciária!

Por outro lado, o Proof of Stake não exige a resolução de valores muito complexos, o que significa que os custos de energia para verificação das transações são muito menores.

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• Pequenas taxas para saques

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• Boa segurança

Ataque 51%

Um ataque de 51% é usado para descrever o caso infeliz em que um grupo ou um indivíduo ganha mais de 50% do poder total de mineração. Se isso acontecesse em um blockchain de prova de trabalho como o Bitcoin, permitiria que uma pessoa fizesse alterações em um bloco específico. Se essa pessoa fosse um criminoso, ele poderia mudar o bloqueio a seu favor.

Um exemplo recente de ataque de 51% ocorreu no blockchain Verge, permitindo que um hacker roubasse 35 milhões de moedas XVG. No momento do ataque, seu valor real era de US$ 1, 75 milhão!

Ao usar o mecanismo de consenso de Prova de Participação, não faz sentido financeiro tentar um ataque de 51%. Para fazer isso, um mau jogador precisará apostar pelo menos 51% do valor total da criptomoeda em circulação. A única maneira de fazer isso é comprar moedas no mercado aberto.

Se decidissem comprar uma quantia tão significativa, o valor real da moeda aumentaria significativamente. Eles acabarão gastando muito mais do que recebem com o ataque. Além disso, assim que o resto da rede perceber o que aconteceu, o mau jogador perderá todas as suas apostas!

Então, agora que você conhece os problemas do Proof of Work e como o Proof of Stake os resolve, na parte final do meu guia Proof of Work vs Proof of Stake, discutiremos se há alguma desvantagem em usar o Proof of Stake!

Desvantagens do modelo de Prova de Participação?

O primeiro problema ao discutir Prova de Participação versus Prova de Trabalho é a questão de que algumas pessoas acreditam que a Prova de Participação ajuda os ricos a ficarem mais ricos. Isso ocorre porque quanto mais moedas você puder comprar, mais moedas você poderá apostar e ganhar.

Pense sobre isso. Se você tiver dinheiro suficiente para atender ao requisito de aposta mínima (e a maioria das pessoas não tem), então você pode garantir um retorno muito bom do seu investimento. Aqueles com mais dinheiro terão sempre mais hipóteses de serem recompensados, tornando os ricos ainda mais ricos.

No entanto, isso quase não difere do mecanismo de consenso de Prova de Trabalho, onde mineradores ricos podem simplesmente comprar milhares de dispositivos ASIC.

A segunda preocupação que algumas pessoas têm sobre o Proof of Stake é que ele permite que as pessoas verifiquem transações em múltiplas cadeias, o que o Proof of Work não faz. A razão pela qual isso pode ser um problema é que pode permitir que um hacker execute um ataque de gasto duplo.

É quando alguém transfere fundos para outro, mas consegue gastá-los novamente antes que a transação seja confirmada. Em circunstâncias normais, tal tentativa seria evitada se todos os outros mineradores da rede a vissem. Além disso, como a Prova de Trabalho só permite a mineração de dispositivos em uma cadeia, uma cadeia desonesta será simplesmente rejeitada.

Por outro lado, no modelo de prova de estaca, não há dinheiro para falsificadores, o que provavelmente permitirá que alguém gaste com sucesso um desperdício duplo. O que, de outra forma, sabe como “o problema não é nada para apostar”?

De fato, a disputa “Prova da VS Taxa de Evidência de Trabalho” é que ela sempre compartilhará as opiniões das pessoas. No entanto, dado que o método original de Ethereum será alterado, fica claro qual mecanismo é o mais preferível.

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