Proof of Work (PoW) é um algoritmo de consenso amplamente usado, projetado para evitar gastos duplos, que ocorre quando alguém gasta os mesmos fundos mais de uma vez. A prova de trabalho (PoW) moldou grande parte do cenário atual de blockchain, tendo sido apresentado ao mundo por Satoshi Nakamoto em 2008.
No entanto, suas sementes foram plantadas muito antes; a ideia apareceu pela primeira vez no HashCash de Adam Back, uma das primeiras ferramentas anti-spam. Projetado especificamente para proteger as caixas de entrada dos destinatários de agentes mal-intencionados, exigindo que os remetentes gastassem tempo calculando e alocando recursos antes de enviar um e-mail, foi uma medida preventiva que custou aos usuários legítimos basicamente nada além de inflação. Veio rapidamente com as campanhas de mala direta em massa.
Essa tecnologia pode ser considerada uma das primeiras iterações do PoW como o conhecemos hoje, um conceito que revolucionou os sistemas distribuídos em escala global. Esta postagem no blog explorará como o PoW funciona, bem como suas vantagens e desvantagens.
O protocolo Proof of Work é uma camada de segurança essencial para manter a integridade de uma rede. Ao fazer com que toda a rede concorde com o trabalho solicitado e, em seguida, verifique sua precisão, os agentes mal-intencionados não conseguem manipular os dados contidos nela.
O protocolo introduzido funciona solicitando um job ao cliente, que posteriormente é verificado pela rede. Geralmente, esses trabalhos envolvem intensos processos computacionais. Verificar se essas operações foram concluídas e concluídas com êxito evita que clientes mal-intencionados usem recursos disponíveis em detrimento de usuários legítimos.
Um exemplo simples é o dos testadores de captcha, que muitas vezes exigem que o visitante se cadastre em um site para resolver esse desafio antes de poder acessar os serviços oferecidos. Assim, o PoW tornou-se famoso por sua implantação eficiente na manutenção de redes e seus recursos, mesmo sob forte ataque de agentes maliciosos.
Como funciona o PoW
O algoritmo Proof of Work é um elemento central da tecnologia blockchain, que é usado para descentralizar os processos de sincronização de dados dentro da rede. Esse processo pode ser dividido em quatro etapas principais:
Primeira etapa
Estabelecer uma conexão com a rede é um primeiro passo crucial para nós ou clientes que desejam participar do processo. No entanto, não basta se conectar: eles também devem cumprir uma tarefa de alto custo computacional para receber um incentivo financeiro.
Esta tarefa foi projetada para impedir que agentes maliciosos participem do processo; ao preenchê-lo, os participantes legítimos podem ser identificados e separados daqueles com motivos suspeitos. Atingir esse objetivo em larga escala requer uma quantidade apreciável de poder de processamento, tornando essas tarefas testes críticos das capacidades de qualquer nó participante.
Segunda etapa
A mineração é um processo essencial na resolução de quebra-cabeças. Envolve o uso de uma grande quantidade de recursos computacionais para decifrar a questão dada, pois os computadores são usados para quebrar algoritmos intrincados e ordenar os dados para descobrir o resultado desejado.
O processo às vezes é tedioso, mas garante que as soluções sejam confiáveis e válidas. Conhecer a solução certa requer o domínio das habilidades de informática necessárias para resolver sistematicamente os problemas, tornando a mineração bem-sucedida uma conquista com muitas aplicações práticas.
Terceiro estágio
As tarefas de computação que requerem verificação pela rede são rastreadas em um banco de dados distribuído. Por meio desse sistema de freios e contrapesos, o acesso a determinados recursos só é concedido quando a tarefa fornecida atende a requisitos predefinidos.
Além disso, evita qualquer tipo de fraude - como o gasto duplo - evitando que qualquer tarefa já atribuída e verificada pela rede seja repetida ou enviada mais de uma vez. Esse mecanismo de proteção garante a operação ideal da rede, protegendo-a contra fraudes e outras atividades maliciosas.
Quarta etapa
Após a confirmação de que a tarefa solicitada foi concluída, o cliente pode acessar os recursos da rede e se beneficiar do trabalho computacional realizado. Isto garante-lhe um fluxo constante de lucros, salvaguardando eficiências contínuas ao mesmo tempo que permite flexibilidade na gestão dos seus recursos. Atendendo às suas demandas e adotando uma abordagem responsável para as tarefas atribuídas, o cliente espera um sucesso contínuo.
Esses quatro estágios são essenciais para permitir que o Proof of Work funcione corretamente. A simplicidade deste sistema o torna adequado para integração com uma ampla gama de softwares, proporcionando utilidade inigualável. Isso é especialmente apreciado em tecnologia blockchain, que aproveita a baixa complexidade e a alta segurança do sistema para garantir que milhões de usuários possam participar da rede com segurança ao mesmo tempo.
Por meio de uma combinação de confiabilidade e escalabilidade, o modelo Proof of Work fornece uma plataforma essencial na qual uma confiança significativa pode ser estabelecida.
Gasto duplo, um risco para a economia digital
O gasto duplo é um problema sério a ser considerado quando se trata de dinheiro digital, pois apresenta um desafio único para os responsáveis por proteger e salvaguardar o valor. Ao contrário do dinheiro físico, o dinheiro digital não tem uma escassez inerente que impeça as pessoas de copiar e gastar as mesmas unidades em lugares diferentes. Se isso acontecesse, causaria uma grande perturbação na economia digital, presumivelmente levando ao seu rápido colapso.
Desde o surgimento do dinheiro digital, muitos protocolos foram desenvolvidos para combater o gasto duplo, como tecnologia blockchain usado por Bitcoin e outras criptomoedas. Ao verificar as transações e gerar um sistema de registro público compartilhado chamado “blockchain”, as moedas digitais permanecem protegidas de tentativas de gastos duplos.
Recursos de PoW
É um protocolo muito seguro.
Proof of Work é um protocolo altamente seguro, refletindo sua escalabilidade e resiliência. Com milhares de mineradores mantendo a rede, ela garante níveis extraordinários de segurança que podem suportar a formação de redes massivas distribuídas. Quanto maior o número de mineradores participando da rede, mais forte será sua segurança, tornando-a ideal para aplicações ambiciosas que exigem alavancagem e resistência consideráveis.
É simples e muito fácil de implementar algoritmicamente.
A implementação do algoritmo Proof-of-Work (PoW) é simples e direta. Esse recurso do PoW oferece uma vantagem ao permitir fácil manutenção de qualquer software que faça uso dele. Além disso, as auditorias são muito mais fáceis quando o algoritmo é facilmente implementado, aumentando a segurança nas redes que o utilizam. Assim, a simplicidade e facilidade de implementação do PoW contribuem significativamente tanto para a manutenção quanto para a integridade de um sistema.
Facilmente adaptável às necessidades de hardware.
A adaptabilidade do protocolo às necessidades de hardware e tecnologia é uma grande vantagem, pois garante que sua dificuldade de mineração permaneça relevante, independentemente do tipo de hardware utilizado: ASIC, GPU, FPGA ou CPU. Ele possui a capacidade de ajustar a dificuldade de maneira econômica, permitindo que os mineradores fiquem à frente da evolução do hardware. Por sua vez, isso impede que mineradores de criptomoedas mais poderosos obtenham uma vantagem injusta sobre os menos poderosos e centralizem toda a estrutura de mineração.
Excelente resistência a ataques de negação de serviço.
Os protocolos PoW fornecem excelente resistência contra ataques de negação de serviço (DoS), tornando-os extremamente valiosos para os esquemas de protocolo atuais. Esses protocolos foram criados para evitar ataques DoS específicos e servem mais do que a sua finalidade. A robusta camada de segurança contra esse tipo de comportamento malicioso garante que o cibercrime seja menos provável de ocorrer. Em geral, os protocolos PoW trouxeram melhorias substanciais aos esquemas de protocolo atuais e têm sido eficazes em interromper todos os tipos de ataques DoS.
O sistema consome uma grande quantidade de energia elétrica.
A quantidade de energia elétrica consumida pelo sistema é considerável e continua crescendo em ritmo preocupante. Isso se deve ao processo PoW, que requer um esforço computacional intensivo que usa impressionantes 24 terawatts de energia por ano. Como mais energia é necessária para realizar esta tarefa, pode-se esperar que seu consumo atual aumente ainda mais, a menos que sejam introduzidos métodos mais eficientes em termos de energia. É claro que medidas devem ser tomadas em breve para conter essa tendência, pois o crescimento descontrolado pode trazer problemas no futuro.
Por que a Prova de Trabalho é tão importante
A criação de Bitcoin em 2008 por Satoshi Nakamoto marcou um passo importante no uso de moedas digitais descentralizadas. O whitepaper de Nakamoto propôs uma solução para um dos principais problemas que afetam as criptomoedas: o problema do gasto duplo.
O problema do gasto duplo refere-se ao risco de as unidades de criptomoeda serem gastas duas vezes; para remediar isso, protocolos de prova de trabalho Bitcoin eles permitiram transações ponto a ponto seguras e resolveram o problema de gastos duplos verificando cada transação antes que ela se tornasse parte de seu livro-razão público, evitando que os usuários aplicassem pagamentos recebidos duas vezes. Desta forma, Nakamoto introduziu uma forma segura e confiável de fazer pagamentos digitais sem envolver terceiros e assim evitar uma queda na economia digital.
Prova de Trabalho vs. Prova de Participação
O Proof of Stake ganhou popularidade em 2012 com o lançamento do Peercoin, que usa esse mecanismo de consenso para determinar a validade das transações. É uma solução mais eficiente do que o Proof of Work, pois não requer grandes quantidades de poder de computação e é altamente escalável. Além disso, as transações processadas por mecanismos de proof-of-stake tendem a ser mais rápidas e baratas, consumindo pouca energia.
Isso torna as criptomoedas que implementam PoS mais sustentáveis, pois podem reduzir sua pegada ambiental. Da mesma forma, ao contrário do Proof of work, em que é necessário obter hardware especializado antes de começar a minerar, para apostar em criptomoedas você só precisa ter sua própria moeda ou token. Assim, os usuários têm uma maneira mais fácil de se envolver no mundo das criptomoedas.
Se você quiser saber mais informações sobre o Proof of Stake, não hesite em leia nosso blog sobre isso.
Conclusão
A prova de trabalho provou ser uma solução confiável para o problema de gastos duplos, fornecendo segurança e confiança em transações ponto a ponto. Embora seja um método eficaz, seu alto consumo de energia é motivo de preocupação. Independentemente do algoritmo de consenso que você escolher para usar em seu projeto ou modelo de negócios, lembre-se de que a pesquisa é fundamental ao tomar decisões sobre criptomoedas. Você pode Contate-Nos para obter conselhos sobre o assunto.
