Guia para Iniciantes: Uma Comparação entre PoW e PoS

uma introdução

Toda rede blockchain precisa de um mecanismo para prevenir fraudes e manipulações. Sem regras que garantam um comportamento justo, nada impedirá os usuários de gastarem as mesmas moedas duas vezes ou de reescreverem o histórico de transações em seu próprio benefício. A questão, então, é: qual o custo de implementação disso, quem o arca e quem o controla?

Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS) são as duas respostas mais comuns para essa pergunta e seguem abordagens contrastantes. Uma consome grandes quantidades de eletricidade, enquanto a outra depende do congelamento de fundos. Ambas tornam a fraude custosa, mas de maneiras que criam compensações muito diferentes em relação a poder, controle, velocidade e quem pode de fato participar.

O Bitcoin utiliza o PoW desde 2009. O Ethereum começou da mesma forma, mas migrou para o PoS em 2022. Essa divisão entre duas redes com as quais a maioria dos iniciantes se depara inicialmente é o exemplo mais claro, no mundo real, da importância dessa escolha e do porquê de pessoas sensatas discordarem sobre qual modelo se mantém melhor ao longo do tempo.

Pontos principais

• O PoW encarece os ataques devido ao consumo de hardware, eletricidade e à competição por poder de hash.
• O sistema de ponto de venda (PoS) torna os ataques dispendiosos devido ao congelamento de capital, às obrigações de auditoria e às penalidades.
• O Bitcoin ainda usa PoW, enquanto o Ethereum migrou para PoS por meio da fusão.
• Nenhum dos modelos resolve automaticamente os problemas de taxas, velocidade, descentralização ou segurança do usuário.

Comprovação de trabalho versus comprovação de participação: uma explicação simplificada

Quando uma nova transação é transmitida para a blockchain, todos os nós da rede devem concordar com sua validade e registro no livro-razão da blockchain. Esse processo de consenso requer um mecanismo que torne a fraude mais custosa do que o cumprimento das regras.

Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS) são os dois mecanismos de consenso mais utilizados e abordam essa questão de maneiras diferentes. A Prova de Trabalho obriga os mineradores a consumirem uma quantidade significativa de poder computacional para obterem o direito de adicionar um bloco. A Prova de Participação, por outro lado, exige que os validadores mantenham criptomoedas como garantia, correndo o risco de perder essa garantia caso ajam de forma desonesta.

Ambos os modelos respondem à mesma pergunta fundamental: quem tem o direito de adicionar o próximo bloco e por que o resto da rede deveria confiar neles? A diferença reside no recurso escasso que cada modelo coloca em risco. A prova de trabalho (PoW) coloca em risco o poder de processamento e a eletricidade, enquanto a prova de participação (PoS) coloca em risco o capital reservado, a reputação dos validadores e as penalidades do protocolo. Se você ainda está aprendendo como as transações são registradas, o guia sobre o que é blockchain aborda os conceitos básicos.

A diferença	O que isso significa
Produto em bloco	O PoW utiliza mineradores. O PoS utiliza validadores.
recurso raro	O PoW depende de trabalho computacional. O PoS depende de moedas reservadas.
Custo do ataque	Os atacantes de PoW precisam de poder de hash constante. Os atacantes de PoS precisam de quotas suficientes e correm o risco de sofrer penalidades.
Consumo de energia	O PoW Plus consome eletricidade inerentemente. O PoS usa significativamente menos energia para produzir blocos.
Principais riscos de concentração	A Prova de Trabalho (PoW) pode ser centrada em pools de mineração e acesso a hardware. A Prova de Participação (PoS) pode ser centrada em grandes validadores, armazenamento de liquidez e exchanges.
Conceito errôneo do usuário	PoW não significa que cada minerador gerencia um nó completo. PoS não significa que cada participante gerencia um validador.

Essa relação de troca pode ser visualizada como dois caminhos com um único ponto de partida. As transações entram em ambos os caminhos. A prova de trabalho (PoW) é guiada por blocos candidatos, mineradores, hardware, eletricidade, hash vencedor e verificação de contrato. A prova de participação (PoS) é guiada por blocos candidatos, seleção de validadores, certificações, finalidade e penalidades por comportamento inadequado.

Você pode consultar estes guias sobre Proof of Stake (PoS) e Proof of Work (PoW), caso queira se aprofundar em qualquer um desses mecanismos!

Como o Proof of Work (PoW) protege a blockchain?

A Prova de Trabalho (PoW) protege as blockchains ao obrigar os mineradores a consumirem poder computacional antes de poderem adicionar um bloco. Esse trabalho é facilmente verificável por outros nós, mas extremamente custoso para atacantes replicarem em larga escala.

O Bitcoin é o exemplo mais famoso disso. No white paper original, Satoshi Nakamoto descreveu uma cadeia de Prova de Trabalho (PoW) baseada em hash, onde a alteração de registros antigos exige a reexecução do trabalho por trás desses registros e a atualização em relação à cadeia honesta.

Mineração, comércio varejista e dificuldade em comprovar trabalho (PoW)

A mineração é o processo de construir um bloco candidato e buscar um hash que atenda aos requisitos de dificuldade da rede. Um minerador modifica o nonce e outros dados do bloco até que o hash resultante corresponda aos critérios. Pode ser comparado a uma loteria, onde os bilhetes são gerados por meio de cálculos repetidos até que um resultado válido seja encontrado. O minerador que encontrar o hash vencedor primeiro ganha a recompensa do bloco.

O white paper do Bitcoin descreve esse processo como a busca por um valor que faça com que o hash SHA-256 comece com um número específico de bits zero obrigatórios. O Bitcoin também ajusta automaticamente a dificuldade para garantir que os blocos não cheguem muito rapidamente quando o Plus entra na rede. O fluxo geral do processo é o seguinte:

• As transações são transmitidas para a rede.
• Os mineradores coletam transações válidas em blocos candidatos.
• Os mineradores aplicam repetidamente o hash aos dados do bloco.
• O primeiro bloco válido é transmitido.
• O contrato verifica o bloco antes de aceitá-lo.

Esta etapa final de verificação é crucial. Os mineradores competem para propor blocos, mas o contrato ainda garante o cumprimento das regras. Se um bloco gastar moedas inexistentes ou violar as regras de consenso, o contrato o rejeita, independentemente do trabalho investido nele.

O que a mineração adiciona à segurança da Prova de Trabalho (PoW)?

Este trabalho impõe à blockchain um custo externo que não pode ser falsificado por meio da cópia de software ou da criação de inúmeras identidades falsas. Os mineradores precisam arcar com os custos de hardware, energia, refrigeração, espaço, manutenção e operação antes de poderem competir por recompensas e taxas de bloco. Essa também é a origem das críticas ambientais. A prova de trabalho consome energia deliberadamente para tornar a produção de blocos escassa.

Se essa compensação vale a pena depende da finalidade que você atribui à cadeia. Os defensores argumentam que o custo real justifica a resistência à censura e a resolução neutra. Os críticos, no entanto, sustentam que uma segurança equivalente pode ser alcançada com um consumo de energia significativamente menor.

Os incentivos dos mineradores e o momento da abertura de blocos derivam de quatro forças principais:

• Os subsídios por bloco criam novas moedas de acordo com o cronograma de emissão do protocolo. No caso do Bitcoin, o halving reduz esse subsídio aproximadamente a cada quatro anos. (Para mais informações, consulte este guia sobre o halving do Bitcoin!)
• As taxas de transação são pagas aos mineradores em troca da inclusão das transações.
• A concorrência de mercado está levando as mineradoras a buscarem energia mais barata e equipamentos mais eficientes.
• Ajustar a dificuldade mantém a estabilidade do tempo de execução dos blocos quando a potência de hash muda.

Na prova de trabalho, o custo real é o da segurança, que dificulta a reescrita do registro da transação. Eliminar esse custo alteraria completamente o modelo de segurança.

Em que situações a Prova de Trabalho (PoW) pode continuar sendo fundamental?

A prova de trabalho (PoW) pode continuar sendo fundamental quando a economia da mineração recompensa operações em larga escala. Mineradores domésticos de pequena escala podem operar o hardware, mas mineradores industriais geralmente se beneficiam de melhores tarifas de eletricidade, acesso a equipamentos, refrigeração, financiamento e maior tempo de atividade. Essa diferença aumentou à medida que a mineração de criptomoedas se consolidou como uma indústria.

Os pools de mineração adicionam outra camada de complexidade. Um pool permite que vários mineradores combinem seu poder de hash e otimizem a renda, mas o operador do pool pode se tornar influente, pois coordena a mineração de blocos e os pagamentos. Isso não significa que o operador seja dono de todo o hardware, mas cria uma pressão significativa para concentrar recursos.

A pressão da centralização no PoW vem de diversas camadas do mercado:

• Mercados de energia e contratos locais de eletricidade.
• Fabricação de ASICs e acesso a dispositivos eficientes.
• Instalações de hospedagem, financiamento e tempo de atividade.
• Comportamento comunitário e organização local.

Essas forças existem fora das regras de consenso, mas ainda assim determinam quem pode minerar de forma lucrativa.

Como o Proof of Stake (PoS) protege a blockchain?

A Prova de Participação (PoS) protege as blockchains exigindo que os validadores bloqueiem capital e sigam as regras do protocolo ao propor ou confirmar blocos. Condutas indevidas podem resultar em penalidades, incluindo a perda de participação em sistemas que utilizam punição (slashing).

Ethereum é o exemplo mais difundido de Prova de Participação (PoS), mas PoS é uma família de designs, não um modelo único e idêntico. Algumas redes usam grupos de validadores diretos, enquanto outras usam delegação, validadores candidatos ou mecanismos híbridos. Uma comparação precisa exige questionamentos sobre quem pode validar, quais são os riscos envolvidos e como o sistema reage quando algo dá errado.

Auditores de Prova de Participação (PoS), participações e propostas de bloco

Validadores são participantes que ajudam a propor, validar ou certificar blocos após o ativo necessário ter sido depositado na rede. Na rede Ethereum, operar como validador exige o depósito de pelo menos 32 ETH no protocolo. Isso representa uma barreira considerável para usuários individuais, razão pela qual muitas pessoas utilizam serviços de staking coletivo, embora isso apresente desvantagens que serão discutidas na próxima seção.

As funções do auditor variam de acordo com a blockchain, mas as responsabilidades básicas são semelhantes na maioria das redes Proof-of-Stake (PoS) :

• Manter-se conectado à internet e garantir o tempo de atividade.
• Siga as regras do programa do cliente.
• Assinar cartas em tempo hábil.
• Ajudar a rede a chegar a um consenso sobre a cadeia legal.

Para aprender sobre os mecanismos específicos do Ethereum, o guia sobre como funciona o armazenamento Ethereum aborda a configuração de validadores, recompensas de armazenamento e riscos operacionais com mais detalhes.

Redução de penalidades e penalidades em Proof of Stake (PoS)

O "slashing" é uma penalidade que remove uma parte da participação de um auditor devido a ações maliciosas, como assinar dois blocos conflitantes na mesma altura (também conhecido como assinatura dupla). Ele foi projetado para tornar os ataques economicamente prejudiciais, em vez de simplesmente proibi-los na teoria.

Nem todo erro resulta em dedução, e essa distinção é importante para entender os riscos. Muitos sistemas também aplicam penalidades menores para tempo de inatividade ou tarefas não cumpridas, o que significa que um auditor pode perder recompensas por estar offline sem ter cometido nenhum ataque. Comportamentos que justificam uma dedução são tratados com muito mais seriedade.

Os riscos de auditoria são divididos em várias categorias:

• O tempo de inatividade pode reduzir as recompensas.
• Uma preparação inadequada pode levar à perda de tarefas.
• A assinatura duplicada pode resultar em desconto e perda de participação de mercado.
• O sequestro pode adicionar riscos de contraparte aos riscos do protocolo.
• Erros do cliente podem afetar vários auditores que compartilham o mesmo programa.

A Prova de Participação (PoS) transfere o principal custo de segurança do consumo de energia para a exposição econômica. Um atacante precisa obter ou controlar participação suficiente para interromper a rede e, em seguida, corre o risco de perdê-la caso o protocolo e a comunidade detectem o ataque.

Delegar a responsabilidade não é o mesmo que contratar um auditor.

Delegar participação significa permitir que um validador ou outro serviço participe em seu nome. Não é o mesmo que operar o hardware do validador, selecionar clientes, gerenciar chaves e assinar blocos diretamente.

Essa distinção tem consequências reais para a descentralização. A rede pode ter milhões de detentores de tokens, mas ainda depende de um grupo menor de validadores, serviços de armazenamento ou contas controladas por corretoras para realizar o trabalho de produção de blocos.

Os riscos aparecem em vários lugares:

• A bolsa de valores pode controlar opções operacionais importantes por meio da participação que detém.
• O serviço de armazenamento pode optar por configurar o verificador sem intervenção do usuário.
• O código de armazenamento de líquidos utilizado pode desconectar completamente o operador do validador.

O guia de armazenamento de líquidos explica como este capítulo funciona e o que os usuários sacrificam em troca de flexibilidade. Os rendimentos do armazenamento não devem ser interpretados como renda livre de risco quando a auditoria é controlada por terceiros.

Comprovação de trabalho versus comprovação de participação: diferenças de segurança

Os mecanismos de segurança Proof-of-Work (PoW) e Proof-of-Stake (PoS) dependem de orçamentos de segurança diferentes, portanto, suas estratégias de ataque e caminhos de recuperação não são idênticos. Uma comparação justa exige que se distinga entre o custo do ataque, sua detecção, sua finalidade, a coordenação social e a complexidade do software.

Os ataques PoW normalmente exigem acesso contínuo a poder de hash suficiente para sobrecarregar os mineradores legítimos. Os ataques PoS, por outro lado, geralmente exigem cota suficiente, controle delegado ou influência sobre os validadores para impedir o resultado final ou criar registros conflitantes. Ambos os modelos podem falhar se o poder estiver concentrado ou se a rede responder mal durante crises.

Pergunta de segurança	Como comparar PoW e PoS
O que o atacante deve controlar?	A Prova de Trabalho (PoW) requer poder de hash. A Prova de Participação (PoS) requer uma participação, chaves de validadores ou controle delegado.
Quanto gasta o atacante?	Os atacantes de PoW incorrem em custos de acesso ao hardware, energia e custo de oportunidade. Os atacantes de PoS arriscam capital e penalidades.
O ataque pode ser repetido rapidamente?	Os ataques PoW podem persistir enquanto houver poder de hash disponível. Os atacantes PoS podem perder sua participação ou enfrentar restrições de entrada e saída.
Quão definitiva é a transação?	A finalidade do PoW é probabilística com a adição de blocos Plus. O PoS pode fornecer finalidade explícita em alguns projetos.
O que mais poderia dar errado?	A Prova de Trabalho (PoW) pode ser centrada em pools de mineração. A Prova de Participação (PoS) pode ser centrada em validadores, staking de liquidez e custodiantes.

Não existe um modelo único que possa ser comprovadamente mais seguro para todas as blockchains. A segurança depende do valor dos ativos, da distribuição dos participantes, da diversidade de clientes, dos padrões de governança e da capacidade dos usuários de verificar os blocos de forma independente.

O que é um ataque de 51% em Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS)?

Um ataque de 51% refere-se a um atacante que obtém poder de produção de blocos suficiente para interromper a ordenação de transações ou tentar um gasto duplo. Embora o termo pareça universal, seus mecanismos variam dependendo do modelo de consenso usado pela blockchain.

Em Prova de Trabalho (PoW), um ataque de 51% geralmente significa controlar a maior parte do poder de hash efetivo por tempo suficiente para reorganizar os blocos. Em Prova de Participação (PoS), o limite mínimo depende do design da blockchain. Na rede Ethereum, controlar mais de um terço ou dois terços da participação pode levar a diferentes níveis de interrupção, desde atrasos nos terminais até ataques mais graves. Um atacante aqui não está apenas alugando máquinas; ele também está colocando sua participação em risco de penalidades ou isolamento social.

Os métodos de recuperação de ataques também variam:

• A recuperação no mercado PoW (Proof-of-Work) muitas vezes depende da força do varejo honesto, dos incentivos econômicos e das exchanges que aguardam confirmação adicional.
• A recuperação em sistemas de PDV (Ponto de Venda) pode incluir penalidades por "redução de gastos", vazamentos por inatividade, correções para clientes, coordenação social e decisões sobre a escolha de terminais de pagamento.
• Ambos os modelos podem envolver uma coordenação humana complexa se o ataque for suficientemente grande.

Um erro comum entre iniciantes é presumir que "51%" significa exatamente os mesmos mecanismos em todos os lugares. Trata-se de uma abreviação para o controle de recursos que a cadeia utiliza para selecionar o registro histórico, e esse recurso varia em cada sistema.

De que forma o produto final altera a experiência do usuário na blockchain?

O valor final descreve o grau de confiança que os usuários têm de que uma transação não será revertida. Isso é importante para qualquer pessoa que utilize carteiras, pontes ou corretoras, pois cada um desses serviços especifica o período de espera antes que uma transação seja considerada estável.

Na Prova de Trabalho (PoS), a confiança aumenta a cada bloco adicional adicionado após uma transação. Não há limite absoluto, apenas probabilidade crescente. Em sistemas PoS explicitamente finais, os validadores podem votar em blocos para que se tornem finais. Na rede Ethereum, blocos suportados por pelo menos 66% do total de Ether alocado (Ether em staking) tornam-se finais, mudando a forma como carteiras, pontes e aplicativos pensam sobre a liquidação.

Para os usuários, os três últimos pontos de verificação diários mudam:

• O número de confirmações que a carteira aguarda antes que os fundos sejam exibidos.
• O tempo que a ponte ou o aplicativo demora para concluir a transação antes de permitir o saque.
• Com que rapidez a bolsa de valores capta depósitos?

Isso não torna todas as cadeias de PDV mais seguras por padrão. Se o conjunto de validadores for concentrado ou se os erros dos clientes estiverem distribuídos entre vários validadores, a solução final pode se tornar uma fonte de estresse em vez de uma simples atualização.

Comprovação de trabalho versus comprovação de participação: consumo de energia, equipamentos e custos de participação

O consumo de energia difere significativamente entre os mecanismos de Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS); cada um adquire segurança de rede com recursos diferentes. No PoW, a competição por eletricidade e equipamentos se torna o custo de produção dos blocos. No PoS, o capital bloqueado, os processos de auditoria e as penalidades se tornam o custo de produção dos blocos.

A transição do Ethereum para o Proof-of-Stake (PoS) é o estudo de caso documentado mais proeminente a esse respeito. O Ethereum concluiu essa transição em 15 de setembro de 2022, resultando em uma redução no consumo de energia de aproximadamente 99.95%. Esse número não deve ser aplicado literalmente a todas as blockchains baseadas em PoS, mas ilustra a enorme mudança que ocorre quando uma grande rede interrompe a mineração.

o custo	Onde aparece?
eletricidade	Os metais provenientes do processamento de petróleo (PoW) acarretam custos contínuos de energia e refrigeração.
hardware	Os mineradores PoW competem utilizando ASICs e GPUs em algumas redes, além de custos de hospedagem e manutenção.
Capital bloqueado	Os validadores de ponto de venda (PoS) bloqueiam ou autorizam tokens.
prontidão operacional	Os validadores de PDV (Ponto de Venda) precisam de uma infraestrutura confiável e de um gerenciamento de chaves eficiente.
Penalidades	Os auditores de PDV (Ponto de Venda) podem perder recompensas ou sua participação nos lucros devido a conduta inadequada.

A Prova de Participação (Proof of Stake) pode baratear a participação na operação dos nós subjacentes, mas a verificação direta ainda pode ser cara se a participação exigida for alta. A Prova de Trabalho (Proof of Work) permite que qualquer pessoa verifique blocos, mas a mineração competitiva pode estar fora do alcance de participantes menores.

Riscos da descentralização na mineração e no armazenamento

Os riscos da centralização existem tanto na mineração quanto no staking, já que o poder econômico tende naturalmente a buscar expansão. A Prova de Trabalho (PoW) pode se concentrar onde a energia, o hardware e os pools de mineração são mais fortes. A Prova de Participação (PoS), por outro lado, pode se concentrar onde o capital, o staking líquido, as exchanges e a infraestrutura de validadores são mais fortes.

Uma blockchain pode parecer descentralizada em termos do número de carteiras, embora a produção de blocos possa ser centralizada. Também pode parecer centralizada pelo nome do pool, enquanto o poder de hash subjacente ou os operadores validadores são mais distribuídos do que o nome sugere. Os detalhes determinam o nível de risco.

ponto de pressão	Impacto na descentralização
complexos de mineração	O sistema de montagem consegue coordenar moldes de blocos mesmo quando os equipamentos são de propriedade de cada minerador.
Os dispositivos ASIC fornecem	Dispositivos especializados podem criar gargalos para fabricantes e grandes compradores.
Acesso a energia barata	As mineradoras com melhores contratos de energia conseguem resistir por mais tempo do que as concorrentes menores.
Os grandes auditores	Os avaliadores que detêm uma participação maior podem obter oportunidades Plus em blocos.
staking líquido	Os interesses de grupo podem concentrar a influência em torno de um pequeno grupo de protocolos ou operadores.
Staking em diversas plataformas	Os serviços de armazenamento podem consolidar os compartilhamentos de usuários sob uma única estrutura operacional.
requisitos do nó	Requisitos elevados de hardware ou de largura de banda podem reduzir a verificação independente.

O objetivo é entender quem pode criar blocos, quem pode verificá-los, quem pode bloquear transações e quem pode se recuperar caso um participante importante falhe.

Pools de mineração e disponibilidade de hardware: como isso afeta a descentralização no PoW?

Os pools de mineração e a disponibilidade de hardware podem aumentar a centralização da Prova de Trabalho (PoW), mesmo quando o protocolo é totalmente aberto. Um minerador pode possuir hardware próprio, mas ainda depender do pool para pagamentos regulares e coordenação de blocos. Com o tempo, essa dependência pode transferir o poder real para os operadores de pool, mesmo que eles não possuam a maior parte do hardware físico.

Essa pressão se manifesta em três camadas, cada uma das quais merece uma análise separada:

• A escolha do agregador afeta o formato dos modelos de bloco e as transações que são incluídas.
• O acesso ao hardware influencia quem consegue minerar de forma eficiente em qualquer nível de dificuldade.
• A energia barata afeta quem consegue manter a lucratividade quando as recompensas por bloco diminuem ou a concorrência aumenta.

Isso não torna automaticamente a prova de trabalho centralizada, mas sim significa que a descentralização deve ser examinada em vários níveis: número de nós, comportamento do pool, disponibilidade de hardware, geografia, contratos de energia e custos de troca de mineradores.

Staking líquido, plataformas e grandes auditores: fatores centrais no PoS

O staking líquido, as plataformas e os grandes operadores de validadores podem aumentar a centralização do Proof of Stake (PoS) ao agrupar os depósitos dos usuários. Um usuário pode manter um token de staking líquido ou saldo em uma plataforma, enquanto outra parte opera a infraestrutura de validação propriamente dita.

O staking líquido pode melhorar o acesso e a liquidez, mas também pode concentrar a governança, a seleção de auditores e as dependências operacionais.

Nem todos os principais fornecedores de serviços de rastreamento são iguais. Alguns distribuem seus rastreadores entre operadores independentes, enquanto outros usam uma infraestrutura mais centralizada. As verificações aqui são tangíveis:

• A quantidade de participação de mercado que um fornecedor pode influenciar.
• Se os auditores estão distribuídos entre operadores independentes ou concentrados em uma única estrutura.
• O que acontece se o provedor parar de operar, for regulamentado ou sofrer uma falha na transição de fornecedor?

Como o processo de operação do nó verifica os produtores de blocos?

A operação do nó verifica os produtores de blocos, permitindo que os usuários consultem as regras diretamente. Um minerador ou validador propõe um bloco, mas o nó decide se esse bloco é válido. Essas funções não se sobrepõem automaticamente, o que é importante para a confiança dos usuários nos produtores de blocos.

Para os iniciantes, é fácil ignorar essa distinção:

• Um minerador de Bitcoin não é o mesmo que um nó completo do Bitcoin.
• Um validador Ethereum não é o mesmo que um nó Ethereum não validado.
• O aplicativo de monitoramento não ajuda automaticamente na verificação direta de cada bloco.

Nós independentes aumentam o custo de alteração de regras sem o conhecimento do usuário. Eles não eliminam todos os riscos da centralização, mas tornam a produção de blocos responsável de acordo com regras que um número maior de participantes pode verificar.

Prova de trabalho versus prova de participação: velocidade, taxas e escalabilidade

O consenso afeta a velocidade e a finalidade das transações, mas não determina exclusivamente as taxas ou a escalabilidade. As taxas dependem do tamanho do bloco, da demanda, das regras de execução, da disponibilidade de dados, do comportamento da carteira e das camadas de escalabilidade.

A fusão do Ethereum ilustra claramente essa distinção. Ela migrou o Ethereum do modelo de Prova de Trabalho (PoW) para o modelo de Prova de Participação (PoS), mas essa atualização não foi projetada para reduzir significativamente as taxas de gás ou aumentar a capacidade de processamento da Camada 1 (L1). A escalabilidade depende de projetos paralelos e de sistemas da Camada 2 (L2).

Para os usuários, as considerações relevantes são mais específicas do que simplesmente nomear o mecanismo de consenso:

• O tempo de bloqueio afeta a rapidez com que a transação é incluída.
• O resultado final afeta a rapidez e a dificuldade com que a transação pode ser revertida.
• As taxas são baseadas na demanda por espaço limitado nos blocos, e não apenas no consenso.
• Os rollups e outras camadas alteram o local onde a atividade realmente ocorre.
• Pontes e movimentações sobre correntes acrescentam seus próprios riscos, além do nivelamento da camada de base.

O PoS pode facilitar o design de endpoints mais rápidos, mas uma cadeia PoS mais rápida não é necessariamente mais segura ou automaticamente mais barata. O PoW pode ser mais lento na camada base, mas uma liquidação mais lenta pode ser uma compensação aceitável para redes que priorizam a simplicidade e a segurança financeira a longo prazo. A linguagem de escalabilidade também pode confundir as linhas entre os mecanismos de prova de trabalho e consenso. As provas de conhecimento zero (ZK Proofs) podem suportar rollups e sistemas de privacidade, mas não são o mesmo que Prova de Trabalho (PoW) ou Prova de Participação (PoS).

Por que o Bitcoin ainda usa Prova de Trabalho (PoW)?

O sistema Bitcoin ainda utiliza Prova de Trabalho (PoW) porque sua comunidade e cultura de protocolo valorizam muito regras simples, baixos custos de mineração e resistência a mudanças monetárias fáceis. Esse modelo vincula a produção de blocos à energia e ao hardware, em vez da posse de tokens.

O Bitcoin ainda pode ser alterado por consenso, mas modificar o mecanismo de consenso exigiria um amplo acordo entre usuários, desenvolvedores, mineradores, empresas e operadores de nós. Atualmente, não existe um roteiro padrão para a transição do Bitcoin para o Proof-of-Stake (PoS).

Por que o Ethereum adotou o Proof of Stake (PoS)?

O Ethereum fez a transição para um mecanismo de Prova de Participação (PoS) para remover a mineração da produção de blocos, reduzir o consumo de energia e dar suporte ao roteiro de longo prazo da rede. Essa mudança não envolveu a troca de tokens nem a criação de uma nova blockchain para usuários comuns.

A fusão mudou a forma como a rede Ethereum é protegida. Os validadores substituíram os mineradores, o ETH em staking passou a fazer parte do orçamento de segurança e os operadores de nós tiveram que considerar o consenso e os clientes de execução em conjunto dali em diante.

O que não mudou após a transformação?

Essa mudança por si só não barateou as taxas do Ethereum, não eliminou os riscos dos contratos inteligentes nem transformou o staking em um produto sem riscos e baseado em rendimento. Ela alterou o mecanismo de consenso, mas não todos os aspectos da experiência do usuário.

O histórico de transações do Ethereum continuou após a "fusão", e a moeda ETH permaneceu inalterada. Os usuários não precisaram migrar suas moedas porque o antigo histórico de execução foi integrado à nova camada de consenso Proof-of-Stake. Isso ajuda a desacoplar o consenso das aplicações. Aplicações de finanças descentralizadas (DeFi), pontes, carteiras, tokens não fungíveis (NFTs), rollups e aprovações de tokens apresentam riscos que não são mitigados simplesmente porque a blockchain subjacente usa validadores em vez de mineradores.

Quando a Prova de Trabalho (PoW) ou a Prova de Participação (PoS) é mais apropriada para blockchain?

A Prova de Trabalho (PoW) ou Prova de Participação (PoS) é mais adequada para blockchains quando suas premissas de segurança estão alinhadas com o propósito da rede. Uma rede focada em liquidação, como o Bitcoin, pode preferir a simplicidade e os custos de terceirização da Prova de Trabalho. Por outro lado, uma plataforma de aplicativos, como o ecossistema Cardano, pode preferir a permanência, o baixo consumo de energia e as atualizações baseadas em validadores da Prova de Participação.

Pequenas blockchains de prova de trabalho podem ser vulneráveis ​​se o poder de hash for barato para alugar ou redirecionar. Da mesma forma, pequenas blockchains de prova de participação podem ser vulneráveis ​​se insiders ou exchanges controlarem muito do mercado. E grandes redes ainda enfrentam riscos relacionados à governança, software e concentração, independentemente do modelo que utilizam.

Os pontos de comparação para qualquer série incluem o seguinte:

• Qual é o recurso escasso que garante a segurança da cadeia de suprimentos?
• Usuários comuns podem executar nós de verificação?
• Quem pode produzir os blocos?
• Qual é o grau de concentração de mineradores, auditores, coletores ou fornecedores de armazenamento?
• O que acontece depois de um ataque?
• Será que a série precisa de um final rápido em formato de aplicativo?
• As taxas são pagas por consenso ou pela demanda por espaço em bloco?

Existem também outros mecanismos. A Prova de Participação Delegada (Delegated Proof of Stake) concede aos detentores de tokens funções de voto ou delegação. A Prova de Autoridade (Proof of Authority) depende de validadores conhecidos. A Prova de Espaço (Proof of Space) utiliza armazenamento como um recurso escasso. Os designs híbridos combinam premissas, o que pode tanto facilitar quanto criar novas complexidades, dependendo da blockchain.

perguntas comuns

Comprovar a propriedade é melhor do que comprovar o trabalho realizado?

A Prova de Participação (PoS) não é inerentemente superior à Prova de Trabalho (PoW), visto que cada modelo emprega um mecanismo de segurança diferente baseado em um recurso escasso. A PoS geralmente apresenta uma eficiência energética significativamente maior e a capacidade de suportar finalidade explícita, enquanto a PoW oferece um modelo de custo externo mais simples, que os usuários do Bitcoin apreciam para a liquidação de transações financeiras.

A finalidade da blockchain determina a resposta. Uma rede de liquidação de alto valor, uma plataforma de aplicativos e uma pequena blockchain experimental podem ter necessidades de segurança diferentes.

A comprovação de propriedade é menos segura do que a comprovação de emprego?

A Prova de Participação (PoS) não é automaticamente menos segura que a Prova de Trabalho (PoW), mas apresenta riscos diferentes. A segurança da PoS depende da alocação de participações, do comportamento dos auditores, das regras de penalização, da diversidade de clientes e das premissas de redenção social.

Embora o PoW dependa do poder de hash, da economia da mineração, da disponibilidade de hardware, do acesso à energia e do comportamento dos pools de mineração, qualquer um dos modelos pode ser enfraquecido se o recurso que ele protege se tornar concentrado.

Por que o Ethereum mudou de Proof-of-Work para Proof-of-Stake?

O Ethereum fez a transição do Proof-of-Work (PoW) para o Proof-of-Stake (PoS) para remover a mineração do processo de produção de blocos, reduzir o consumo de energia e dar suporte ao seu roteiro de desenvolvimento. Essa transição foi concluída com o evento conhecido como "The Merge" em 15 de setembro de 2022, e a página oficial do Ethereum sobre o Merge descreve a redução de energia em aproximadamente 99.95%.

Essa mudança em si não reduziu os custos de gás na primeira camada (camada 1). Ela alterou o mecanismo de consenso, enquanto os esforços de expansão continuaram por meio de agregações e outras atualizações.

Você usa o Bitcoin Proof of Stake?

A rede Bitcoin não utiliza um mecanismo de Prova de Participação (PoS). Em vez disso, ela se baseia em um mecanismo de Prova de Trabalho (PoW), onde os mineradores competem para adicionar blocos e os nós verificam se esses blocos estão em conformidade com as regras.

Atualmente, não existe um roteiro padrão para o Bitcoin que substitua a mineração pelo staking. Qualquer mudança desse tipo exigiria um amplo consenso em todo o ecossistema.

Será que a comprovação de equidade pode tornar os ricos ainda mais ricos?

A Prova de Participação (PoS) pode aumentar a concentração se grandes detentores, corretoras ou provedores de staking com alta liquidez controlarem uma participação muito grande. Auditores com participações maiores podem obter mais oportunidades, e serviços de staking coletivo podem agregar a alavancagem de muitos usuários menores.

Esse risco não é exclusivo do PoS. O Proof of Work (PoW) também pode estar concentrado em grandes mineradores, energia barata, acesso a dispositivos ASIC e pools de mineração.

É possível minerar moedas Proof-of-Stake?

Normalmente, não é possível "minerar" tokens Proof-of-Stake (PoS) da mesma forma que acontece com o Proof-of-Work (PoW). As redes PoS utilizam validadores, staking, delegação ou mecanismos similares em vez de mineração competitiva.

Algumas pessoas podem usar o termo "mineração" incorretamente quando querem dizer "ganhar recompensas de staking", mas os mecanismos são diferentes. A mineração consome poder de hash, enquanto o staking envolve riscos relacionados aos tokens mantidos e ao desempenho do validador.