O sistema Proof of Work, conhecido como a espinha dorsal do ecossistema de criptomoedas, é um dos pilares para garantir a segurança no mundo digital. Então, o que é Prova de Trabalho, esse mecanismo complexo, mas eficaz, e como funciona? A Prova de Trabalho, usada em uma ampla gama de aplicações, desde mineração até verificação de blockchain, é apenas uma camada de segurança ou muito mais? Neste artigo, mergulhamos nas profundezas deste sistema que muda a dinâmica do mundo das criptomoedas.
O que significa Prova de Trabalho?
Prova de Trabalho é um algoritmo de consenso usado em redes blockchain. Seu principal objetivo é garantir que as transações ocorram de forma segura e verificada e confirmar a precisão dos novos blocos adicionados ao blockchain. Então, o que é PoW ? Ao analisar o que significa PoW, esta questão pode ser respondida como Prova de Trabalho.
Este método, que ganhou popularidade com o Bitcoin, utiliza o poder computacional para garantir a segurança de redes descentralizadas. Por outro lado, esse algoritmo é muito mais antigo. Embora este artigo seja específico para blockchain, também abordaremos a história da Prova de Trabalho em um momento.
De acordo com o funcionamento do Proof of Work, os participantes (mineradores) da rede verificam um bloco resolvendo problemas matemáticos complexos . Este processo é chamado de “ prova de trabalho ” porque requer intenso poder computacional. Alguns também podem chamar isso de “prova de trabalho”. Quando os mineiros concluem esta transação com sucesso, o novo blockchain que contém as transações é adicionado à cadeia e eles ganham uma certa quantidade de criptomoeda como recompensa. Quem quiser obter mais informações sobre esse assunto pode conferir nosso artigo intitulado “O que é mineração de Bitcoin“.
Esse sistema dificulta o ataque de agentes mal-intencionados à rede porque são necessárias grandes quantidades de poder e energia computacional para que os ataques sejam bem-sucedidos. Portanto, o PoW garante a segurança ao mesmo tempo que preserva a estrutura descentralizada e transparente da rede. Porém, também apresenta desvantagens como alto consumo de energia e tempo de processamento. Por esta razão, alguns projetos estão a recorrer a alternativas mais amigas do ambiente. Após esta parte em que veremos o que significa PoW, veremos também o uso desse algoritmo antes do Bitcoin.
Prova de trabalho antes do Bitcoin
Prova de Trabalho (PoW) era um conceito que existia antes do Bitcoin e era usado especificamente para segurança de rede e proteção contra ataques de spam . Este sistema, introduzido pela primeira vez no início da década de 1990 pelas especialistas em criptografia Cynthia Dwork e Moni Naor, foi projetado para fornecer soluções para alguns problemas nos campos digitais.
Antes do Bitcoin, o Proof of Work era usado como método de bloqueio de spam em sistemas de e-mail . Este foi o seu método de uso mais conhecido. Em 1997, o algoritmo Hashcash desenvolvido por Adam Back ganhou destaque para esse fim. O Hashcash exigia que o computador resolvesse um problema matemático específico antes de enviar um e-mail. Desta forma, pretendeu-se reduzir os ataques de spam, tornando difícil e dispendioso o envio de grandes quantidades de e-mail.
Durante este período, o sistema de Prova de Trabalho foi utilizado principalmente para dissuadir comportamentos maliciosos . O objetivo era aumentar o custo para os invasores, exigindo uma certa quantidade de poder de processamento e tempo para realizar uma transação. No entanto, com o Bitcoin, este mecanismo encontrou uma área de utilização muito mais ampla e tornou-se um alicerce básico que garante a segurança das transações financeiras.
Como funciona a prova de trabalho?
Prova de Trabalho (PoW) é um algoritmo que garante transações seguras e autenticadas em redes blockchain. O princípio de funcionamento da Prova de Trabalho é baseado em certos fundamentos. Neste sistema, os mineradores da rede criam novos blocos resolvendo problemas matemáticos complexos . Requer intenso poder de processamento e tempo para que os mineradores resolvam esses problemas, mas uma vez encontrada a solução, a verificação pode ser feita facilmente. O primeiro minerador a encontrar a solução correta ganha uma recompensa ao adicionar o bloco ao blockchain. Assim, cada novo bloco fica interligado, tornando quase impossível fazer qualquer alteração retroativa dentro da cadeia.
O algoritmo PoW foi projetado para garantir segurança em uma estrutura de rede descentralizada. Este sistema, que requer alto poder computacional , dificulta o ataque de pessoas mal-intencionadas à rede e torna muito custoso assumir o controle da rede. Porém, a maior crítica a esse sistema é que ele provoca grande consumo de energia. Ainda assim, é usado como estrutura de segurança subjacente de muitas criptomoedas, como o Bitcoin, e garante que as redes sejam transparentes e confiáveis.
Qual é a diferença entre Prova de Trabalho e Prova de Participação?
Prova de Trabalho (PoW) e Prova de Participação (PoS) são dois algoritmos diferentes usados para alcançar consenso em redes blockchain. Ambos visam garantir a segurança da rede e a precisão das transações, mas seus princípios de funcionamento são bem diferentes.
O PoW exige que os mineradores resolvam problemas matemáticos usando intenso poder de computação para verificar as transações. Este processo tem alto consumo de energia e custo. Por outro lado, no PoS, são levados em consideração a quantidade de criptomoedas que o usuário possui e o tempo que leva para apostar essas criptomoedas, e não o poder de computação, para verificar as transações. Isso torna o PoS mais vantajoso em termos de eficiência energética.
A tabela abaixo descreve a diferença entre Prova de Trabalho e Prova de Participação.
| Recurso | Prova de Trabalho (PoW) | Prova de participação (PoS) |
| Princípio de funcionamento | Mineiros resolvem problemas matemáticos usando poder computacional | Os usuários verificam as transações apostando suas criptomoedas |
| Consumo de energia | Requer alto consumo de energia | Oferece baixo consumo de energia |
| Requisito de hardware | Requer dispositivos de mineração poderosos | O requisito de hardware é mínimo |
| Sistema de recompensa | O primeiro mineiro a resolver o problema matemático ganha a recompensa do bloco | Aqueles que apostam suas criptomoedas são recompensados com transações de verificação |
| descentralização | À medida que as necessidades de hardware aumentam, o número de mineradores pode diminuir e a descentralização diminui | Qualquer pessoa que possua criptomoeda pode contribuir para a descentralização da rede. |
| Segurança | A segurança é garantida pelo poder computacional | A segurança é fornecida pela quantidade de criptomoeda apostada |
| Escalabilidade | Menos escalável, fica mais lento à medida que a rede fica mais densa | Oferece confirmações de transações mais escalonáveis e mais rápidas |
Embora o PoW seja amplamente utilizado em projetos como o Bitcoin, o PoS começou a ser preferido em projetos como o Ethereum 2.0 porque é mais eficiente em termos energéticos. A natureza ecológica do PoS e o seu potencial para aumentar a velocidade das transações fazem dele um método que mais projetos utilizarão no futuro.
Exemplos de criptomoeda trabalhando com algoritmo de prova de trabalho
Algumas das 10 principais criptomoedas baseadas na maior capitalização de mercado que funcionam com o algoritmo PoW são as seguintes:
- Bitcoin (BTC): Bitcoin, a primeira e mais conhecida criptomoeda baseada em PoW, garante sua segurança usando o algoritmo PoW. Ao resolver problemas matemáticos complexos, os mineradores adicionam novos blocos ao blockchain do Bitcoin e ganham Bitcoin como recompensa. O algoritmo PoW do Bitcoin é o fator chave que garante que o blockchain seja confiável e resistente a ataques.
- Dogecoin (DOGE): É uma criptomoeda que foi criada como uma piada em 2013, mas que ganhou enorme apoio e popularidade da comunidade ao longo do tempo. Utilizando a infraestrutura Litecoin, Dogecoin trabalha com o algoritmo PoW e se destaca por suas transações rápidas e de baixo custo. Graças à cultura da internet e ao apoio nas redes sociais, é um dos projetos mais conhecidos na categoria “moeda meme”.
- Bitcoin Cash (BCH): O Bitcoin Cash, que foi criado pela bifurcação do Bitcoin, também usa o algoritmo PoW. Embora o Bitcoin Cash tenha como objetivo resolver os problemas de escalabilidade do Bitcoin com blocos maiores, ele garante sua segurança com o algoritmo PoW.
- Litecoin (LTC): visto como uma versão mais rápida e leve do Bitcoin, o Litecoin funciona usando o algoritmo PoW. A mineração de Litecoin fornece produção de blocos mais rápida e taxas de transação mais baixas do que o Bitcoin. Litecoin se destaca como outra implementação bem-sucedida do PoW.
- Kaspa (KAS): Kaspa é uma criptomoeda inovadora baseada em PoW que visa acelerar o processo de verificação de blocos no mundo blockchain. A diferença do Kaspa é que ele usa uma estrutura chamada blockDAG em vez de blockchain. Essa estrutura permite operações mais rápidas e escaláveis. Trabalhando com o algoritmo PoW, Kaspa fornece segurança com o poder computacional dos mineradores e ajuda a rede a permanecer descentralizada.
- Monero (XMR): Monero usa o algoritmo PoW como uma criptomoeda focada na privacidade. O que torna o Monero diferente é que ele possui métodos avançados de criptografia que mantêm privados os detalhes das transações e as identidades dos usuários. Os mineiros ganham recompensas usando PoW para verificar transações na blockchain Monero. Monero foi projetado para ser resistente a equipamentos de mineração ASIC, permitindo que mineradores individuais participem da rede.
- Ethereum Classic (ETC): Ethereum Classic surgiu como resultado da divisão do Ethereum em dois com um hard fork em 2016 e continua a usar o algoritmo PoW. Ethereum Classic é considerado uma preservação do blockchain original do Ethereum. Os mineiros verificam os blocos e protegem a rede usando PoW. Com a introdução do Ethereum 2.0 no sistema PoS, o Ethereum Classic surgiu como uma alternativa que mantém o algoritmo PoW.
- Bitcoin SC (BSV): Bitcoin SV é uma criptomoeda criada pela bifurcação do Bitcoin Cash e funciona no algoritmo PoW. O Bitcoin SV afirma estar mais próximo da visão original do Bitcoin e se concentra em blocos maiores. Desta forma, pretende suportar mais transações. O sistema PoW também desempenha um papel importante no Bitcoin SV, onde os mineradores protegem a rede com alto poder computacional.
- Conflux (CFX): Conflux é um projeto de criptomoeda que utiliza o algoritmo PoW e visa aumentar a escalabilidade. Conflux usa uma arquitetura inovadora chamada Tree-Graph, que permite confirmações de transações mais rápidas e maior eficiência no blockchain. O Conflux, que garante a segurança da rede graças ao mecanismo PoW, mantém a sua descentralização com as contribuições dos mineiros e garante o funcionamento saudável da rede.
- Nervos Network (CKM): Nervos Network é uma plataforma que visa construir um ecossistema blockchain multicamadas e usa o algoritmo PoW. A camada CKB (Common Knowledge Base) baseada em PoW da Nervos usa mineração para garantir segurança e descentralização. A Nervos Network visa fornecer uma estrutura de rede mais escalável e compatível com o mecanismo PoW, permitindo que aplicações futuras atraiam uma base de usuários mais ampla.
*Este ranking foi criado com base nos dados recebidos da CoinMarketCap em 22.10.2024.
O que acontece no futuro da prova de trabalho?
Embora a Prova de Trabalho (PoW) atualmente seja a base de grandes projetos de criptomoedas, como o Bitcoin, as discussões sobre seu futuro continuam. As maiores críticas ao PoW vêm do seu alto consumo de energia e dos efeitos negativos ao meio ambiente. Claro, não devemos esquecer as poderosas peças de hardware necessárias para que este algoritmo funcione. As operações de mineração exigem um uso significativo de eletricidade, tornando o PoW um alvo nas discussões sobre crises energéticas e alterações climáticas em todo o mundo. Por esta razão, alguns projetos e comunidades criptográficas começaram a recorrer a alternativas mais ecológicas.
No futuro, espera-se que o uso generalizado de PoW diminua e seja substituído por algoritmos de consenso alternativos, como Proof of Stake (PoS), que são mais eficientes em termos energéticos. Mesmo grandes projetos como o Ethereum tornaram-se parte dessa transformação ao mudar de PoW para PoS. No entanto, para projetos puramente baseados em PoW como o Bitcoin, esta transição pode ser mais difícil, pois a comunidade Bitcoin vê o PoW como o método mais robusto quando se trata de segurança e descentralização.
No entanto, parece improvável que o PoW desapareça completamente no futuro. É claro que os desenvolvedores continuarão buscando soluções para reduzir o consumo de energia. Métodos de mineração mais ecológicos e o uso de fontes de energia renováveis podem tornar sustentável o futuro do PoW. Em resumo, o futuro do PoW será moldado pela eficiência energética e por tecnologias amigas do ambiente, mas a utilização do PoW pode ser limitada com a disseminação de sistemas mais eficientes, como o PoS.
