PoW vs PoS – Diferença entre Prova de Trabalho e Participação

O que é PoW?

PoW ou prova de trabalho é um protocolo especial que visa impedir ataques cibernéticos como DDoS (ataques distribuídos de negação de serviço), que podem consumir os recursos de um computador com a ajuda de múltiplas solicitações falsas. Ele usa um sistema de consenso distribuído e sem confiança.

O PoW implementa um sistema descentralizado e funciona sem precisar de uma autoridade central. O mecanismo de consenso do PoW pode verificar transações sem precisar de uma terceira parte. O PoW dificulta o gasto duplo ao provar que cada usuário fez vários cálculos. Muitos outros projetos de blockchain que copiaram o original Bitcoin o código também segue o modelo de Prova de Trabalho.

O que é PoS?

Prova de participação (PoS) é um tipo de mecanismo de consenso usado para validar transações no blockchain. Funciona permitindo que os proprietários de criptomoedas apostem suas moedas. Isso lhes dá o direito de verificar novos blocos de transações no blockchain e adicioná-los à rede.

O modelo de Prova de Participação existe como um mecanismo de consenso alternativo. Poucas criptomoedas seguem este protocolo que substitui mineradores por apostas. O algoritmo escolhe qualquer um desses stakers para publicar o próximo bloco. Dois desenvolvedores chamados Scott Nadal e Sunny King criaram o PoS percebendo as falhas no PoW no ano de 2012. Escalabilidade limitada e necessidade de muita eletricidade não são um problema no modelo PoS.

Prova de Trabalho (PoW) vs Prova de Participação (PoS)

Prova de Trabalho	Prova de Estaca
PoW ou prova de trabalho é um protocolo especial que visa impedir ataques cibernéticos como DDoS (ataques distribuídos de negação de serviço).	Prova de aposta (PoS) é um tipo de mecanismo de consenso usado para validar transações no blockchain.
Qualquer hacker precisa ganhar mais de 50% do poder computacional total para realizar um ataque de 51%.	Os hackers devem possuir mais de 50% de todas as criptomoedas na mesma rede, o que é impossível.
A probabilidade de mineração depende do trabalho computacional realizado.	A validade de um novo bloco depende do tamanho da aposta.
Os mineiros recebem recompensas pela solução complexa de problemas criptográficos.	O validador não recebe uma recompensa em bloco. Em vez disso, eles apenas cobram taxas de rede como recompensa.
Requer hardware de mineração poderoso e atualizado.	Requer unidade de nível de servidor para processamento eficiente.
PoW é o mecanismo de consenso criptográfico original originado muito antes do PoS.	O PoS foi derivado do PoW, mas vem com diversas melhorias.
Para obter mais escalabilidade, todos os nós de uma transação estão envolvidos.	Toda a rede não está envolvida na verificação de todas as transações.

O que é estaqueamento?

Os fundos apostados são reservados e armazenados em um contrato inteligente pelos validadores. Isso é conhecido como processo de piquetagem. Quem tiver uma participação maior poderá ser escolhido para verificar as transações e criar blocos. Os blocos assim forjados são adicionados ao blockchain. Todas as moedas pos não seguem o mesmo conjunto de regras, embora o conceito de validação seja o mesmo. Cada participante do mercado validador qualificado ganha uma recompensa com base na propriedade.

Como funciona o PoS?

Em teoria, o PoS é uma solução “ideal” para problemas de escala dentro do mecanismo PoW. Ethereum 2.0 será 100% prova de participação. Conseqüentemente, ele processará suas transações, transações NFT e executará transações de contratos inteligentes. É preciso ter um sistema de computador poderoso e uma carteira de tamanho suficiente. Isso aumenta suas chances de ganhar uma recompensa de prova de aposta.

O modelo PoS cuida da manutenção da integridade dentro de um blockchain. Também garante que os usuários de criptografia não possam cunhar moedas sem ganhá-las.

O conceito do mecanismo de consenso PoS é baseado nas seguintes etapas:

Passo 1) Os usuários que possuem tokens nativos de um blockchain armazenam todo ou parte dele em pools de piquetagem com segurança.

Passo 2) O algoritmo escolhe pseudo-aleatoriamente o próximo validador da fila.

Passo 3) O validador escolhido deve propor um bloco e a quantidade de transações nele contidas.

Passo 4) Outros participantes aprovam e verificam a transação proposta.

Passo 5) Um novo bloco é adicionado ao blockchain.

Passo 6) O validador selecionado ganha uma taxa de transação.

Como funciona o PoW?

A prova de trabalho requer um cálculo computacional caro ou, em outras palavras, o processo de mineração. A mineração precisa ser realizada para criar transações confiáveis ​​no blockchain.

Passo 1) As transações são compiladas e agrupadas na forma de um bloco.

Passo 2) Os mineiros então verificam as transações dentro de cada bloco, verificando se são legítimas.

Passo 3) Os mineiros então resolvem um quebra-cabeça matemático conhecido como problema de prova de trabalho para prosseguir. Todos os mineiros têm que competir.

Passo 4) O primeiro mineiro que resolver cada problema de bloco é recompensado.

Passo 5) As transações verificadas são então armazenadas na blockchain.

Vantagens do PoW

Alguns benefícios/prós importantes da Prova de Trabalho são:

• A Prova de Trabalho foi inventada para impedir tentativas de gasto duplo.
• É um dos mecanismos de consenso mais seguros.
• As criptomoedas baseadas em PoW têm mais poder de mineração e são mais seguras.
• A mineração ganha recompensas em um modelo típico de PoW.
• A prova de trabalho é aleatória, mas justa.

Vantagens do PDV

Alguns benefícios/prós importantes da Prova de Participação são:

• O mecanismo PoS está protegido contra 51% dos ataques.
• A Prova de Participação não precisa de hardware caro para processamento.
• As transações são mais rápidas e relativamente baratas.
• O processamento no caso de PoS não consome muita energia.
• As apostas atuam como um motivador financeiro no modelo PoS.

Desvantagens do PoW

Alguns riscos/contras importantes da Prova de Trabalho são:

• A mineração requer hardware extremamente poderoso.
• Não é acessível para todos os participantes do mercado.
• O consumo de energia devido à participação extremamente elevada da mineração é extraordinário.
• A maioria dos pools de mineração são controlados por entidades únicas.
• O modelo PoW está sujeito a ataques de 51%

Desvantagens do PDV

Alguns riscos/contras importantes da Prova de Participação são:

• Os modelos PoS não foram implementados em um blockchain elaborado.
• Capturar o controle da rede é fácil porque depende de capital.
• O PoS perde muitos benefícios do PoW, como recompensas de mineração.
• Ameaças centralizadas, como gastos duplos, são executáveis.
• O PoS tem problemas de governança, o que significa que os usuários com mais tokens podem alterar as regras da rede.

Exemplos de prova de trabalho

O modelo de prova de trabalho já existe há muito tempo, então vamos ver alguns exemplos de PoW.

E-mails

O primeiro exemplo que exploraremos são os e-mails anexados com um longo texto. Computadores comuns podem enviar milhões de e-mails por dia, mas executar outras tarefas e receber muito spam pode afetar sua eficiência e reduzir custos de processamento. PoW é usado para reduzir os ciclos de processamento, fornecendo problemas de computação complexos que aumentam a segurança.

Criptomoedas

Um dos exemplos mais famosos de PoW é a mineração de uma criptomoeda. O modelo PoW garante que os mineradores tenham autoridade direta na rede. Também evita a ocorrência de ataques de gastos duplos. Os mineiros têm uma renda fixa porque o PoW inclui cabeçalhos suficientes em novos blocos.

DDoS

Outro exemplo de PoW é a migração de ataques DDoS que causam transtornos e interrupções. O algoritmo PoW resolve problemas matemáticos complexos obtendo uma solução coletiva. PoW ajuda a resolver problemas de forma distribuída. Desta forma, mesmo um pequeno número de participantes pode resolver problemas complexos.

Exemplos de prova de participação

Prova de aposta é a chamada melhor maneira de resolver problemas criptográficos. A seguir estão algumas criptomoedas que usam o modelo PoS que é mais rápido e seguro que o PoW.

Tezos:

A rede descentralizada da Tezos inclui um mecanismo de incentivo que recompensa os validadores. Para manter e proteger a rede, os validadores recebem tokens recém-criados. As apostas aumentam à medida que novos participantes entram na rede e se tornam ativos. O sistema PoS em Tezos também protege recompensas e dados de blockchain contra adulteração.

Ethereum 2.0:

O co-fundador da Ethereum, Vitalik Buterin, propôs o Ethereum Proposta de Melhoria em 2016. Utiliza uma versão modificada do algoritmo PoW chamada Sharding. O conceito de Sharding pode melhorar o desempenho da rede, mantendo mais poder de hash. A fragmentação também aumentaria o número de transações em um bloco.

Cosmos:

O Cosmos é popular para implantar uma rede PoS para uso generalizado (mais de Bitcoin). Ao proteger milhões de usuários, o projeto espera se tornar a maior moeda baseada em PoS. Seu público-alvo inclui pessoas que não têm acesso ao sistema bancário.

Como as transações são verificadas: PoW

Compreender como funcionam as verificações de transações no PoW pode ser difícil sem um exemplo. Vamos olhar para Bitcoinmodelo de.

Passo 1) A cada 10 minutos ou mais, um novo bloco é criado. Demora aproximadamente o mesmo tempo para confirmar Bitcoin transações como válidas.

Passo 2) Cada bloco contém transações diferentes que requerem verificação. Dentro de um sistema descentralizado, torna-se difícil e consome muita energia verificar todas as transações.

Passo 3) A Prova de Trabalho oferece um enorme poder computacional para resolver o algoritmo criptográfico. Isso torna impossível para os participantes da rede que têm menos recursos obter melhores recompensas.

Passo 4) Depois que todas as transações dentro de um bloco são verificadas, elas são adicionadas ao blockchain público, onde outros usuários podem vê-las.

Suponhamos a soma matemática 4+8 usando Prova de Trabalho. Agora sabemos que a resposta é 12. Mas neste modelo, quem chegar primeiro à resposta ganha a recompensa de mineração. Imagine o mineiro 1 e o mineiro 2 competindo para resolver este problema. Os resultados seriam os seguintes;

Mineiro 1

Tentativa 1: 4+8 = 11 *Incorreto*

Tentativa 2: 4+8 = 9 *Incorreto*

Tentativa 3: 4+8 = 10 *Incorreto*

Mineiro 2

Tentativa 1: 4+8 = 13 *Incorreto*

Tentativa 2: 4+8 = 12 *Correto*

Tentativa 3: 4+8 = 14 *Incorreto*

Então você pode ver que o mineiro 2 adivinhou a resposta correta na segunda tentativa para que receba a recompensa do mineiro. Mas, na realidade, os computadores podem executar milhões de combinações por segundo.

A qualquer momento, muitos dispositivos de hardware estão tentando resolver equações criptográficas. É quase como uma corrida para ser o primeiro a chegar à linha de chegada e receber a recompensa da mineração.

O processo é um pouco diferente no caso de qualquer moeda PoW que não seja Bitcoin, como esperado de projetos de criptomoeda de segunda e até terceira geração desenvolvidos para corrigir os problemas presentes em Bitcoin.

Como as transações são verificadas: PoS

Comparado ao modelo Proof of Work, o modelo Proof of Stake utiliza diferentes processos para confirmação de transações e obtenção de consenso. Embora também utilize um algoritmo criptográfico, o objetivo é bem diferente.

No caso do Proof of Stake, a criação do próximo bloco é baseada em quanto um indivíduo aposta. A aposta é baseada no número de moedas que um usuário possui para o blockchain específico que está tentando minerar.

Tecnicamente falando, os participantes não estão minerando aqui, mas sim “forjando”, já que não há recompensa de bloco a ser alcançada. Diferente Bitcoin, as criptomoedas que usam PoS recompensam os participantes recompensando-os com a taxa de transação.

Para iniciar o processo de piquetagem, os usuários devem primeiro depositar moedas em uma carteira específica, que congela as moedas, permitindo que sejam usadas para piquetar a rede. A maioria dos blockchains PoS tem um requisito mínimo de moedas para iniciar o processo de piquetagem, o que envolve um investimento inicial substancial.

Exemplo de verificação PoS

Para explicar melhor o processo PoS, tomemos o exemplo do Dash(DASH). O requisito mínimo é 1000 DASH, o que, em determinado momento (dezembro de 2017), teria sido equivalente a US$ 1.5 milhão.

Passo 1) Primeiro, você deve decidir o número de moedas que deseja apostar para gerar algumas recompensas do PoS.

Passo 2) Descubra o número total de moedas em circulação no blockchain. No nosso exemplo, tem 1000 moedas em circulação.

Passo 3) Você então terá que comprar e apostar 100 moedas, o que representa 10% das moedas em circulação.

Passo 4) Agora você está pronto para receber as recompensas de aposta. De acordo com este exemplo, você tem dez por cento de chance de ganhar todas as recompensas no blockchain.

Prova de participação é melhor do que prova de trabalho? Por quais razões

O modelo de Prova de Trabalho tornou-se um sistema injusto onde os participantes comuns não têm hipóteses de obter as recompensas da mineração. Mas o mesmo não acontece com a prova de aposta, onde todos têm oportunidades iguais de se tornarem falsificadores e receberem recompensas.

Devido às vantagens mencionadas acima, Ethereum está se preparando para converter para PoS em sua versão 2.0. O lançamento do ETH 2.0 está previsto para o próximo ano.

Ethereum desenvolvedores e comunidades sempre apoiaram um ecossistema descentralizado e transparente. Vendo como hackers em potencial estão tirando vantagem do modelo de prova de trabalho, fica claro o porquê Ethereum e outros projetos criptográficos estão favorecendo o mecanismo de prova de participação.