Explicação: O que é Prova de staking (PoS) no blockchain?

O blockchain tornou-se um termo onipresente nos últimos anos. Um número crescente de empresas e governos está abrindo caminho para a tecnologia blockchain (e tecnologia de contabilidade distribuída). Apesar de seu rápido crescimento, ainda há alguma confusão sobre conceitos cruciais, como “o que é Prova de staking” ou “o que é algoritmo de consenso em uma rede blockchain”. No final, tornando iminente abordar essas lacunas de informação.

Proof of stake (PoS) é um algoritmo de consenso sob o qual os nodos de validação escolhidos aleatoriamente (validadores) fazem staking de tokens nativos (staking) da rede blockchain para propor ou atestar novos blocos ao blockchain atual. Um validador receberá recompensas ao adicionar blocos ao blockchain com sucesso. 

Esta publicação tem como objetivo esclarecer conceitos cruciais de blockchain, incluindo:

Por que o mecanismo de consenso é importante no blockchain?

Um mecanismo de consenso é um conjunto de regras por meio das quais diferentes participantes em uma rede blockchain aprovam transações. Como as redes blockchain não têm autoridade central para aprovar transações, os protocolos de consenso garantem que todos os participantes da rede concordem com apenas uma versão do blockchain.

O mecanismo de consenso permite que uma rede blockchain:

• Operar sem autoridade central
• Ajuda a estabelecer uma única versão do blockchain
• Mantenha a segurança e a transparência em uma rede blockchain.

Existem diferentes tipos de algoritmos de consenso, incluindo Prova de Trabalho (PoW), Prova de staking (PoS), Tolerância a falhas bizantinas práticas (PBFT), Prova de queima (PoB) e outras variações dos algoritmos de consenso.

Desses algoritmos de consenso,Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS) continuam sendo os mais populares. Como entusiasta do blockchain ou pioneiro, é fundamental entender a diferença entre PoW e PoS.

O PoW depende da capacidade dos nodos de resolver problemas matemáticos complexos que exigem uma quantidade extraordinária de energia computacional, consomem eletricidade e têm um alto custo de configuração inicial.

O PoS, por outro lado, exige que os validadores façam staking de seus tokens em vez de resolver quebra-cabeças matemáticos, reduzindo assim o consumo de eletricidade, bem como bloquear o período de geração e evitando a centralização de recursos. Os protocolos PoS também usam o sequenciamento pseudoaleatório para escolher validadores.

Como funciona a Prova de staking (PoS)

O mecanismo PoS envolve duas partes separadas para que funcione. Primeiro, um nodo validador precisa depositar tokens da plataforma blockchain como staking. Esses tokens são bloqueados por um período definido. Um staking maior aumenta as chances de um nodo ser selecionado para forjar o bloco.

É fundamental entender que priorizar nodos com apostas mais altas é como o PoS é projetado. Essa prática garante que o validador tenha mais skin no jogo, tornando economicamente inviável agir de outra forma.

A segunda parte do PoS envolve escolher um validador para forjar blocos (geração) aleatoriamente. Há várias maneiras de selecionar validadores, entre elas:

• O método de seleção de idade da moeda leva em consideração o tempo pelo qual um nodo validador fez staking de suas moedas, juntamente com o número total de moedas em staking. Sempre que um nodo é selecionado como validador, sua idade de moeda é zerada. Além disso, um nodo validador deve aguardar um tempo específico antes de forjar outro bloco.

• A seleção de blocos randomizados se concentra em validadores com uma combinação do maior staking e do menor valor de hash. É importante observar que todos os participantes da rede podem visualizar a aposta enviada por um nodo validador.

Depois que um nodo é selecionado, o nodo validador verifica as transações em um bloco, seguido pela assinatura do bloco. Outros nodos validadores atestam se o bloco é válido. Como a maioria dos validadores determina a favor do bloco, o bloco se torna parte do blockchain. Em seguida, o nodo validador selecionado receberá taxas de transação como recompensa.

No entanto, suponha que um bloco seja categorizado como fraudulento (erro) por outros validadores atestando o bloco. Nesse caso, o validador escolhido perde uma parte do staking e o processo será reiniciado. Consequentemente, o falsificador será restrito a qualquer atividade de forjamento de bloco (geração) no futuro.

Os prós e contras do consenso PoS

Uma das abordagens mais comuns para responder à pergunta Prova de staking vs. Prova de trabalho é comparar os benefícios e limitações de ambos os protocolos de consenso.

Os prós do consenso PoS

• Eficiência energética:O mecanismo de consenso PoS escolhe um nodo validador para forjar um bloco em vez de PoW, onde vários mineradores competem para resolver desafios de bloco. Portanto, o PoS é mais eficiente em termos de energia.
• Sem custo inicial de hardware para falsificadores (mineradores): O protocolo PoS não exige que os validadores tenham altos recursos computacionais, ao contrário do PoW. A falta de altos requisitos de computação torna a participação no PoS mais acessível.
• Melhor Prospecção de Escalabilidade: As blockchains que usam o protocolo PoS implementam várias arquiteturas para dimensionar suas capacidades, como sharding. Ela permite que a rede blockchain melhore seu rendimento e se torne eficiente. O sharding permite que os blockchains reduzam o tempo de geração de blocos.

Os contras do consenso PoS

• Nada em jogo: Validadores (mineradores) não exigem nenhuma instalação de hardware para forjar e podem forjar um bloco apenas fazendo staking de seus tokens. No caso de uma cisão na cadeia, os validadores podem maximizar suas recompensas ao forjar blocos em torno de diferentes ramos de um blockchain, que se refere ao problema “Nada em jogo”. Portanto, blockchains que usam o protocolo de consenso PoS precisam de regras especiais ou medidas de segurança para evitar que isso aconteça.
• Favoritismo de staking mais alto:PoS enfatiza o tamanho do staking que um validador tem. Ter apostas mais altas coloca um validador em um lugar melhor para ser escolhido mais do que nodos menos ricos, criando um problema que gira em torno do favoritismo.

Qual criptomoeda está usando o consenso PoS?

O PoS se tornou um mecanismo de consenso mais eficiente, rápido e com menos recursos intensivos. Essas qualidades levaram a um crescimento na prova de staking de moedas. Aqui estão algumas das moedas mais populares usando PoS como mecanismo de consenso.

• Ethereum (ETH): Ethereum 2.0 é uma atualização do blockchain Ethereum, com uma mudança do protocolo de consenso PoW para PoS. A Ethereum Foundation lançou a Beacon Chain para trazer PoS para a Ethereum Foundation.
• Tezos (XTZ):Tezos é outro blockchain líder usando PoS como mecanismo de consenso. Os usuários do Tezos podem delegar seus direitos a outros participantes que estiverem participando do processo de geração de blocos e atestado.
• Tron (TRX): Tron está entre as plataformas blockchain mais populares na região Ásia-Pacífico. Tron usa o protocolo de consenso Delegated Proof of Stake (DPoS), sob o qual alguns super representantes (27) são escolhidos para a manutenção da rede blockchain.

Algumas outras criptomoedas populares usando PoS ou suas variações incluem Nxt (NXT), Algorand (ALGO), Cosmos (ATOM), Peercoin (PPC), Steem (STEEM) e muito mais.

Por que o Ethereum 2.0 usa a prova de staking?

Isso nos leva à questão de por que o Ethereum 2.0 usa PoS. Bem, o principal motivo é acelerar o tempo de geração de blocos (ou forjar agora). Como os blockchains que usam PoS exigem um período comparativamente mais curto para chegar a um consenso, isso aumenta o rendimento geral da rede.

A atualização do Ethereum 2.0 visa aumentar ainda mais a velocidade de forjamento de blocos por meio do sharding, onde cada shard chain terá a mesma capacidade de processamento que a rede Ethereum 1.0 de seu predecessor.

Em resumo, mudar para o protocolo PoS permitirá que o Ethereum 2.0 se torne mais escalável, eficiente e pronto para aplicações industriais pesadas em transações.

Qual é o futuro da prova de staking?

A tecnologia Blockchain foi anunciada como a tecnologia do futuro com a descentralização em sua essência. No entanto, sua forte dependência de recursos de computação levou à centralização dos pools de mineração, comprometendo, assim, o objetivo principal da tecnologia blockchain.

A prova do protocolo de consenso de staking aborda alguns dos desafios críticos que a tecnologia blockchain está enfrentando no momento. À medida que surge a demanda global por tecnologias ecológicas, o protocolo de consenso PoS se torna a norma no setor de blockchain.

No entanto, sempre haverá um debate sobre a praticidade PoS vs. PoW, mas à medida que mais blockchains implementam PoS, mais perspectivas provavelmente surgirão. O protocolo PoS levará o tempo necessário para passar por vários estágios de desenvolvimento, mas é inegavelmente um dos melhores candidatos a protocolos de consenso à medida que avançamos.