O que é Proof-of-Work

Proof-of-Work (PoW), ou Prova de Trabalho, é um algoritmo de consenso para redes de blockchain que é o modelo de consenso subjacente do Bitcoin. Bitcoin é a criptomoeda que foi pioneira no uso de PoW.
 
Em um alto nível, PoW depende da conversão de energia elétrica em “peso” digital de blockchain, proporcionando custos imprevisíveis para blockchains PoW como Bitcoin e, no processo, conduzindo uma estrutura de incentivos que produz uma rede distribuída tolerante a falhas.
 

O “Consenso Nakamoto” no Bitcoin

É melhor entender a mecânica do PoW através do prisma do Consenso Nakamoto do Bitcoin, que é o exemplo cardinal inabalável de uma implementação de PoW bem-sucedida e sustentável.
 
PoW depende de um quebra-cabeça matemático para resolver um valor abaixo de um limite específico (nonce) que produz o próximo bloco transmitido para a rede. Os líderes de bloco, que produzem o próximo bloco, são selecionados em um formato semelhante a uma loteria que corresponde diretamente ao seu poder computacional (ou seja, hash) contribuído para o processo. Como Satoshi Nakamoto explicou no white paper Bitcoin:
 

“The proof-of-work also solves the problem of determining representation in majority decision making. If the majority were based on one-IP-address-one-vote, it could be subverted by anyone able to allocate many IPs. Proof-of-work is essentially one-CPU-one-vote. The majority decision is represented by the longest chain, which has the greatest proof-of-work effort invested in it. If a majority of CPU power is controlled by honest nodes, the honest chain will grow the fastest and outpace any competing chains.”

Satoshi Nakamoto’s whitepaper

Versão traduzida gratuita disponível na KriptoBR, confira.

A cadeia mais longa tem mais trabalho, o que significa que mais poder (ou seja, hashes) contribuiu para ela, tornando-a trivial de identificar.
 
Existem dois participantes principais no modelo de consenso PoW: mineradores e operadores de nó completo.
 

Mineradores

As mineradoras são um mercado de participantes que competem para resolver e produzir o próximo bloco e transmiti-lo para a rede, que é produzida a cada 10 minutos. O minerador vencedor a cada rodada de 10 minutos é recompensado com a recompensa do bloco (atualmente 6,25 BTC) e as taxas de transação no bloco. Isso leva a um sistema de incentivos para os mineradores permanecerem honestos em sua propagação de blocos por duas razões principais.

Em primeiro lugar, os mineradores afundaram custos em equipamentos de hardware caros que resolvem o algoritmo de mineração do Bitcoin através da tentativa de força bruta da solução em computação contínua, às custas da energia elétrica.
 
Se os mineradores agirem maliciosamente e tentarem subverter o processo de mineração, prejudicando a credibilidade do Bitcoin no processo, seu investimento em hardware se tornaria mais caro, uma vez que o ROI em BTC concedido a partir da recompensa em bloco valeria menos do que antes, o que leva ao segundo motivo .
 
Os mineradores ganham suas recompensas em bloco diretamente no BTC, não em cash. Consequentemente, eles estão convertendo um recurso do mundo real (eletricidade) na produção de BTC, promovendo o tipo de custo imprevisível que ressalta todo o modelo de segurança do Bitcoin. Além disso, a blockchain recebe uma forma de valor do mundo real, já que os mineradores estão dispostos a converter não apenas uma moeda fiduciária (na forma de hardware), mas um recurso real na produção de BTC.
 
A emissão e a política monetária do Bitcoin são subsequentemente amarradas ao processo de mineração, tornando-os quase impossíveis de serem alterados conforme o poder de hash da rede cresce para as proporções que existe hoje. Os bitcoins são elegantemente distribuídos pelos mineradores para o mercado ao preço à vista do Bitcoin, uma vez que os mineradores precisam vender algumas de suas posses para obter lucro e pagar as contas.
 

Operadores de nós completos (Full Nodes)

A segunda entidade no PoW são os operadores de nós completos ou usuários diários que executam nós completos. Nós completos (Full Nodes) são clientes de software que executam o software Bitcoin que automaticamente validam e propagam transações e blocos na rede.
 
Usando provas criptográficas e regras de consenso do Bitcoin, os operadores de nós completos são o coração da rede e os validadores finais do estado da rede. Os clientes de nó completo também podem ser clientes de mineração e os clientes rejeitam blocos e transações inválidos na rede.
 
PoW foi criticado por seu design que consome muita energia e capacidade de baixo desempenho para a execução de transações em cadeia, mas com algumas ressalvas. Por exemplo, a grande maioria da mineração do Bitcoin é produzida com energia renovável, e equilibrar os custos das despesas de energia com o valor geral do Bitcoin e a geração de riqueza é uma tarefa complicada. Independentemente disso, PoW é uma inovação significativa em design computacional e de teoria de jogos.
 
O modelo PoW do Bitcoin é uma medida de segurança que é uma confluência de incentivos da teoria dos jogos, computação distribuída, consenso social, economia de mercado e provas criptográficas. É a inovação que capacita uma blockchain a funcionar com consenso seguro, sustentável e distribuído, e a existência de mais de uma década do Bitcoin é uma prova profunda disso.

Fonte: ledger.com

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