O que é Proof-of-Work (PoW) e como funciona?

O que é Proof-of-Work (PoW)?

Proof-of-Work (PoW) é um método de consenso em blockchain onde os mineradores usam poder computacional para resolver puzzles criptográficos e validar transações.

 

Num sistema PoW, os mineradores competem para resolver puzzles criptográficos usando poder computacional. O primeiro a resolver o puzzle ganha o direito de adicionar o próximo bloco de transações à blockchain e recolher uma recompensa.

 

Este processo torna caro enganar e difícil reescrever a história, razão pela qual as cadeias PoW tendem a ser resistentes a ataques e ajudam a manter a rede segura e descentralizada.

 

 

Como funciona o PoW?

O PoW protege uma blockchain ao fazer com que os participantes provem que realizaram um esforço computacional real antes de adicionar novas transações. Em vez de apostar capital, os mineradores competem usando poder computacional, e o custo desse esforço mantém a rede honesta.

 

Estes são os 4 passos principais no processo PoW:

1. Mineração: Os mineradores usam hardware especializado para resolver puzzles criptográficos. Estes puzzles são difíceis de resolver, mas fáceis para a rede verificar uma vez concluídos.

2. Proposta de bloco: O primeiro minerador a resolver o puzzle ganha o direito de propor o próximo bloco de transações. Este bloco inclui transações recentes e uma referência ao bloco anterior.

3. Verificação: Outros nós na rede verificam rapidamente o bloco proposto. Se a solução for válida e as transações seguirem as regras, o bloco é aceite e adicionado à blockchain.

4. Recompensas e custos: O minerador vencedor recebe uma recompensa de bloco e taxas de transação. Mineradores que agem desonestamente ou não conseguem encontrar uma solução não ganham nada, mas ainda pagam pela eletricidade e hardware, o que desencoraja abusos.

 

Quem fundou o PoW?

O PoW não tem um único fundador. A ideia foi introduzida pela primeira vez por Cynthia Dwork e Moni Naor em 1993 como uma forma de prevenir spam e ataques de negação de serviço. Em 1999, Markus Jakobsson e Ari Juels desenvolveram uma versão chamada "hashcash" que aplicava PoW a sistemas de email.

 

O conceito ganhou reconhecimento global quando Satoshi Nakamoto o usou como o mecanismo de consenso para o Bitcoin, protegendo a blockchain e tornando possível a moeda digital descentralizada.

 

Vantagens do PoW

1. Segurança comprovada O PoW tem o histórico mais longo no mundo real de qualquer mecanismo de consenso. Bitcoin tem operado em PoW desde 2009 sem um ataque bem-sucedido ao nível do protocolo. Ao vincular a segurança a recursos físicos como energia e hardware, o PoW torna os ataques à rede caros e difíceis de coordenar em grande escala.

2. Descentralização através de entrada sem permissão Qualquer pessoa pode participar na mineração PoW sem possuir previamente o ativo nativo da rede. Não é necessário permissão, delegação ou aprovação de governança para começar a validar blocos. Este acesso aberto ajuda a manter as redes PoW resistentes à censura e influência política.

3. Modelo de incentivo claro e simples As regras do PoW são fáceis de entender: contribua com poder computacional, siga as regras e ganhe recompensas. Se tentar enganar, perde dinheiro através de eletricidade desperdiçada e custos de hardware. Esta estrutura de custo direto alinha incentivos sem depender de lógica de corte complexa ou coordenação social.

4. Forte finalização através de trabalho acumulado Em sistemas PoW, reverter transações requer refazer o trabalho para cada bloco que se segue. À medida que mais blocos são adicionados, o custo de reescrever a história cresce rapidamente, razão pela qual transações mais antigas em cadeias PoW são consideradas altamente seguras.

 

Limitações do PoW

1. Alto consumo de energia O PoW requer eletricidade significativa, o que continua a ser a sua crítica mais comum. Embora grande parte da mineração agora use energia renovável ou isolada, o uso total de energia da rede ainda é substancial em comparação com sistemas de Proof-of-Stake (PoS).

2. Risco de concentração de hardware A mineração tornou-se intensiva em capital. Hardware ASIC especializado e acesso a energia barata podem dar vantagem a grandes operadores, o que pode reduzir a diversidade geográfica e de participantes ao longo do tempo.

3. Escalabilidade mais lenta na camada base As blockchains PoW priorizam a segurança em detrimento da velocidade. Os tempos de bloco e a capacidade de processamento são intencionalmente conservadores, o que limita a capacidade de transação na cadeia principal. A maior parte da escalabilidade agora acontece através de soluções de Camada 2 em vez de mudanças na camada base.

4. Pressões de centralização económica Embora a entrada seja sem permissão, as economias de escala importam. Grandes pools de mineração podem acumular influência significativa, mesmo que o controlo sobre a produção de blocos permaneça distribuído na prática.

 

Como é que o PoW é melhor que o PoS?

O PoW não é melhor em tudo, mas faz algumas coisas muito bem. A sua segurança está ligada a custos do mundo real, como eletricidade e hardware, o que torna os ataques caros e difíceis de falsificar. Não é necessário já possuir uma grande quantidade de tokens para participar, e mudar as regras é propositadamente lento, o que torna as cadeias PoW mais difíceis de capturar ou direcionar.

 

A troca é a eficiência. O PoW é mais lento e usa mais energia do que o PoS. Mas quando o objetivo é neutralidade, resistência ao controlo e fiabilidade a longo prazo, o PoW ainda mantém a sua posição. É por isso que algumas redes, especialmente o Bitcoin, mantiveram-no.

 

As principais redes PoW incluem Bitcoin (mineração SHA-256), Ethereum Classic (cadeia original do Ethereum baseada em PoW), Litecoin (PoW Scrypt), Monero (PoW focado na privacidade), Bitcoin Cash (PoW com blocos maiores) e Zcash (PoW com privacidade opcional).

 

 

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