O que é Consenso e Por que Importa

Uma blockchain é um livro-razão distribuído que deve concordar sobre a ordem e a validade das transações sem uma autoridade central. Como cada participante detém uma cópia do livro-razão, a rede precisa de um conjunto de regras que indique aos nós como decidir qual versão do livro-razão é a correta.

Os mecanismos de consenso fornecem essas regras e os incentivos econômicos que alinham os interesses dos participantes. Eles garantem que, mesmo que alguns atores ajam de forma maliciosa, o sistema geral permaneça confiável e resistente a adulterações. Entender o consenso é o primeiro passo para compreender por que PoW e PoS existem e como diferem.

Proof of Work (PoW) Explicado

No PoW, participantes chamados mineradores competem para resolver um quebra-cabeça criptográfico, repetindo o hash dos dados do bloco junto com um nonce (um número aleatório). O quebra-cabeça é deliberadamente difícil: o hash resultante deve ser menor que um valor-alvo da rede, o que se traduz em um certo número de zeros à esquerda na string do hash.

O primeiro minerador a encontrar um hash qualificado transmite o novo bloco para a rede. Outros nós verificam rapidamente a solução — conferindo se o hash atende ao requisito de dificuldade e se todas as transações no bloco são válidas — antes de anexar o bloco à sua cópia da cadeia.

  • A dificuldade se ajusta automaticamente (tipicamente a cada 2016 blocos no Bitcoin) para manter o tempo médio de bloco aproximadamente constante, independentemente de quanta potência de hash total se junte à rede.
  • Os mineradores são recompensados com moedas recém-criadas (a subsídio do bloco) mais as taxas de transação coletadas de usuários cujas transações estão incluídas no bloco.
  • A segurança vem da quantidade de poder computacional (hashrate) que um atacante precisaria adquirir para superar os mineradores honestos. Controlar mais de 50% do hashrate permitiria um ataque de 51%, mas o custo de comprar, operar e energizar esse hardware geralmente é proibitivo.

Proof of Stake (PoS) Explicado

O PoS substitui o trabalho computacional por uma garantia financeira. Validadores travam uma certa quantidade do token nativo em um contrato inteligente, que atua como colateral. O protocolo então seleciona um validador para propor o próximo bloco, muitas vezes usando um algoritmo pseudo-aleatório que pondera a chance de seleção pelo tamanho da garantia, a idade da garantia e, às vezes, fatores adicionais como reputação ou desempenho passado.

Quando um validador é escolhido, ele monta as transações, cria um bloco e o assina. Outros validadores atestam a validade do bloco. Uma vez coletada uma supermaioria de atestações, o bloco é considerado final e adicionado à cadeia.