O que é Proof of Work e como é mantida a rede Bitcoin?

A rede Bitcoin consta com um sistema de proof of work onde um mecanismo garante a segurança na criação de novos blocos e criptomoedas, que são usadas como recompensas, é basicamente assim que funciona essa tecnologia. Para entender melhor, confira esse artigo!

A Blockchain é uma rede de banco de dados essenciais para o desenvolvimento das Bitcoins e diversas outras criptomoedas, é um sistema descentralizado que funciona a base de milhões de nodes (nós) espalhados mundialmente, e tem como objetivo realizar transações sem necessidade de intermediários, ou administradores para ditar regras especificas, como ocorre em redes centralizadas.

A proof of work é feita para garantir que os participantes estarão em consenso sobre as regras e decisões tomadas dentro do sistema, e por isso essa prova é de suma importância para a rede Bitcoin, onde todos devem estar de acordo com as regras impostas, fazendo assim com que tudo ocorra perfeitamente bem.

Essa prova de trabalho funciona com um algoritmo de consenso que quando combinado com as criptografias da chave pública, protegem o banco de dados da rede distribuída contra possíveis ataques, e ao mesmo tempo gera novos blocos de registro das transações efetuadas dentro da Blockchain. Esse sistema também é responsável pela criação de recompensas BTC.

Para participar da proof of work é necessário seguir algumas regras, como no caso dos mineradores da Bitcoin, que precisam utilizar seus computadores para solucionar equações matemáticas extremamente difíceis, esse processo pode exigir um verdadeiro gasto de energia. A dificuldade das provas é imposta de propósito, afim de garantir o êxito dos mineradores, porem as recompensas oferecidas para os ganhadores podem ser muito satisfatórias.

A Bitcoin precisa das provas de trabalho para continuar operando nas criações das novas criptomoedas, no entanto o consumo de energia durante essas provas é consideravelmente alto, o que levou outras redes de criptomoedas realizarem essas provas de uma maneira diferente e mais econômica. 

Entenda qual a importância das provas de trabalho para a rede Bitcoin e quais podem ser as desvantagens.

• Como funciona os mecanismos de consenso?

A Blockchain pública funciona como uma rede descentralizada, ou seja, ela não precisa de supervisão, administradores ou intermediários bancários para funcionar, nela qualquer usuário pode realizar transações, por isso o mecanismo de consenso é essencial para o funcionamento da rede, é o que conecta todos os nodes (nós) espalhados mundialmente e determina que todos concordem com o sistema da rede, garantindo que ela funcione corretamente.

O objetivo do mecanismo de consenso é determinar qual novo bloco de registro será adicionado a Blockchain e se esse bloco é viável, o que só acontece quando os usuários estão todos de acordo com esse processo. Durante o processo em que os novos blocos são lançados, os ganhadores da prova de consenso são recompensados com a nova criptomoeda.

• Como funcionam as provas de trabalho?

O criador da primeira criptomoeda Bitcoin, cujo pseudônimo é Satoshi Nakamoto  projetou o mecanismo de consenso para as provas de trabalho, e outras redes como Ethereum, Dogecoin, Litecoin, etc, também adotaram esse método. Na realização dessas provas, os mineradores executam em seus computadores o software de Hashing, e utilizam seu poder de hardware para solucionar as equações matemáticas impostas.

Essas questões matemáticas são complexas e arbitrarias, o que levou os mineradores gastarem diversos recursos em computação em troca de uma possível recompensa, sem contar que é difícil manter a rede protegida dos possíveis ataques, por isso o uso de bons computadores é indispensável. Houve uma chamada “corrida armamentistas” nos primeiros dias da criação da Bitcoin, onde os participantes eram os mineradores, de início utilizaram uma CPU de seus próprios computadores para minerar as criptomoedas Bitcoins, depois desse processo eles passaram para as placas gráficas High-End e pôr fim a mineração hardware ASIC.

“Geralmente os usuários da rede Bitcoin realizam uma transação para a Blockchain, é então que os mineradores coletam essas informações e as colocam em um bloco de registros, logo após esse processo eles iniciam uma competição na prova de trabalho para serem os primeiros a solucionarem as equações matemáticas, através do Hashing. O minerador vencedor é aquele que solucionar as questões e tiver o bloco aprovado, e como recompensa ele ganha criptomoedas Bitcoins.”

“Atualmente o valor da recompensa está definido em 6,25 BTC, anteriormente costumavam ser 50 BTC, os mineradores receberiam metade a cada quatro anos, no entanto esse processo se renova constantemente, sempre que novos blocos são gerados e aprovados.”

“Você sabia que o processo de mineração da criptomoeda Bitcoin é baseado no Hashcash, um sistema criado por Adam Back em 1997 para as provas de trabalho, seu objetivo é destruir os ataques de spam em e-mails e serviços negligenciados. Back apesar de ser o primeiro Bitcoiner, alegou que não é o Satoshi Nakamoto, criador da criptomoeda Bitcoin.””

Por que o Proof of Work é tão importante?

Na rede Bitcoin a prova de trabalho é uma questão um tanto quanto critica, por ser um processo que gasta muitos recursos, principalmente energia, no entanto essa medida é necessária, pois sem ela seria fácil para alguém atacar a rede e gastar Bitcoins. Esses ataques a rede são chamados ataques de 51%, e ocorre quando um grupo de mineradores administra a maior parte da taxa de Hash total da rede, que é basicamente o poder de computação, permitindo que modifiquem blocos e tirem vantagens lucrativas do sistema.

“O sistema de prova de trabalho é a solução mais viável para o problema de sincronização de dados, e saber assim qual a visão compartilhada mundialmente, sem depositar muita confiança em ninguém. Satoshi Nakamoto” 

Apesar de existir a possibilidade de ataques a rede, seria praticamente impossível tal feito, isso por que a prova de trabalho da Bitcoin é tão complexa que dificulta o acesso dos mineradores para tanto poder de comando.

Quais redes fazem a Proof of Work?

O sistema de consenso em prova de trabalho é algo que tem dominado o mundo das criptomoedas, assim como a Bitcoin e a Ethereum outras redes também adotaram tais medidas, sendo elas, Litecoin, Dogecoin, Monero e Bitcoin Cash.

Curiosidade!

Você sabia que a rede Ethereum está atualmente lançando o modelo Ethereum 2.0, e pretendem trocar seu sistema de prova de trabalho para prova de participação.

Quais redes fazem a Proof of Work?

Como citamos acima um dos pontos negativos da prova de trabalho é o consumo de energia necessário para realizar a mineração. Digiconomist sugeriu que todo o sistema Bitcoin tenha uma reserva de carbono, assim como o país de Marrocos, assim o impacto seria menor no gasto de energia, outro comentário foi feito por Tesla, a fabricante dos carros elétricos mencionou o tamanho do impacto ao meio ambiente gerado pela mineração, por isso decidiu não aceitar mais pagamentos por meio de criptomoedas Bitcoins, o ocorrido foi em maio de 2021.

Este é um dilema muito discutido, devido o valor das Bitcoins e das recompensas recebidas pelos mineradores, o que gera muitas controvérsias. Geralmente os defensores da rede Bitcoin alegam que essas estimativas altas sobre o gasto de energia é algo exagerado, ou alegam que as instituições bancarias centralizadas não recebem a mesma quantidade de apuração.

Por outro lado, há aqueles que acreditam que o processo de mineração da Bitcoin auxilia no uso de energia renovável, ou que a energia gerada poderia ser desperdiçada durante o processo de mineração. Essa divisão de opiniões não tem como foco prezar a energia utilizada pela mineração da Bitcoin, ela está mais relacionada a questões de designer.

É de suma importância manter o protocolo da Bitcoin funcionando dessa forma, os discursões não são sobre o cancelamento desse sistema e sim nos dois tipos de energia que são utilizadas durante a mineração e se realmente vale a pena investir nisso. Os mineradores apoiam essa decisão.

Outro assunto em questão foi o desagrado dos gamers, com a mineração das criptomoedas, como a Ethereum, que ocasionou uma grande demanda por placas gráfica de Pc ou GPUs, o que causou uma escassez coletiva e aumento dos preços. Isso enfraqueceu a capacidade dos fabricantes de placas para a mineração, tornando-as indesejáveis pelos mineradores.

Apesar da rede Bitcoin ser extremamente segura, é possível que um ataque de 51% ocorra, assim como já aconteceu nas redes Ethereum Classic e Bitcoin Cash e é por esse motivo que as provas de trabalho da Blockchain são tão intensivas.

Proof of Work x Proof of Stake

Como a realização das provas de trabalho exigem um enorme consumo de energia, uma alternativa foi desenvolvida para rede Blockchain, um mecanismo de consenso chamado prova de participação, é um sistema que funciona de forma diferente das provas de trabalho. Nesse caso os usuários validam transações, mantendo o maior número de criptomoedas dentro da rede, e são recompensados por realizarem essas transações.

As redes de criptomoedas Cardano, Cosmos, Algorand e Binance Coin já realizam as provas de participação, a rede Ethereum como mencionado acima está passando por um processo de transição para Ethereum 2.0 e também realizarão esse tipo de prova. A estimativa é que as provas de participação consumam 99,95% de menos energia que as provas de trabalho.

Para realizar as provas de participação não será necessário o uso de ótimos computadores, ou de plataformas de alta potência para minerar, essa rede de fato gasta menos energia que a rede de prova de trabalho. No entanto os desenvolvedores dessa rede acreditam que ajudarão os ricos a ficarem mais ricos, já que os validadores que desejam participar das provas devem investir uma grande quantidade de criptomoedas no sistema e ao mesmo tempo aconselham os outros usuários não gastarem suas moedas.

ISENÇÃO DE RESPONSABILIDADE AS VISÕES E OPINIÕES EXPRESSAS PELO AUTOR SÃO APENAS PARA FINS INFORMATIVOS E NÃO CONSTITUEM ACONSELHAMENTO FINANCEIRO, DE INVESTIMENTO OU OUTRO.

Referência: Decrypt

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