Bê-a-bá Cripto: existe um algoritmo de consenso perfeito para blockchains? (parte 2)

Parte 1

Segunda opção: Proof-of-Stake (PoS)

O surgimento do proof-of-stake em 2012 foi uma tentativa de solucionar os problemas de custo, ineficácia e suscetibilidade em relação à centralização relacionada ao proof-of-work.

A premissa básica é que, em vez de adquirir caros equipamentos para minerar blocos antes de um adversário, cada nó “validador” (minerador) da rede adquire as moedas usadas no sistema específico do blockchain.

Com o algoritmo PoS, tokens são emitidos aos nós validadores na rede desde a concepção da rede, ou seja, diferente do PoW, tokens não são emitidos conforme novos blocos são acrescentados ao registro (apesar de alguns blockchains usarem um algoritmo híbrido de PoW/PoS, permitindo que a emissão de PoW aconteça antes de migrarem para PoS).

Assim, um novo nó é selecionado para validar o novo bloco a cada segundo ou minuto.

Porém, se um nó obtiver mais moedas, possui maior poder sobre o que é considerado como verdade no registro. Dessa forma, a seleção é extremamente influenciada por aqueles que detém mais moedas — quanto mais investimento têm na rede, mais eles têm a perder caso haja algum contratempo.

Outro fator influenciador é o período de tempo em que moedas foram retidas pelos usuários, o que indica se são investidas a longo prazo — claramente algo mais desejável do que alguém que acabou de adquirir suas moedas.

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Aqueles com mais “stake” (moedas retidas/investidas) são considerados mais confiáveis e menos prováveis de atacar a rede. De fato, para realizar um ataque, usuário teria que comprar 51% do valor das moedas de toda a rede.

Isso seria bem custoso, além de não fazer sentido — não há incentivo para que um usuário ataque a rede na qual possui bastante investimento.

Além disso, PoS é mais preferível do que PoW porque exige bem menos poder computacional, ou seja, é menos perdulário e o custo de execução do PoS é bem mais baixo. Isso remove uma grande barreira de acesso àqueles que desejam se tornar validadores de blocos.

A falta de requisitos para mineração remove a necessidade de desenvolvimento de hardwares adequados. Essa tecnologia opera facilmente em computadores comuns.

O problema do Proof-of-Stake

Uns dos problemas mais debatidos em relação ao PoW é o problema “nada em questão” (do inglês “nothing-at-stake”).

Em blockchains PoW, existe um incentivo de continuar minerando no blockchain mais longo, já que esse blockchain será a versão principal de verdade e uma que fornece recompensa a mineradores, então mineradores são incentivados a minerar apenas naquele blockchain.

Porém, com PoS, não há muito o que impeça um minerador de minerar em diversos blockchains PoS, dado o fato que não existe custo operacional para mineração nesse algoritmo.

Hipoteticamente falando, um mau agente que minera PoS e opera em diversos blockchains dificultaria que a rede atingisse um consenso e poderia tentar reescrever o histórico.

Esse problema é bem pertinente quando há uma bifurcação (“fork”) no blockchain (assim como aconteceu na Ethereum, que resultou na Ethereum Classic). Quando isso acontece, validadores que usam PoS poderiam apresentar stakes em ambos os blockchains, o que tornaria mais fácil alterar a verdade a seu favor e ganhar lucros.

Panorama de consenso

Futuras melhorias ao modelo PoS são apresentadas por muitas das principais criptomoedas. Dentre as mais populares está o algoritmo proof-of-stake delegado (DPoS) foi defendido por Dan Larimer, a força motriz por trás de conhecidos projetos de blockchains, incluindo BitShares, Steemit e EOS.

O DPoS se diferente do PoS por ter o processo de validação realizado por um grupo de delegados selecionados por usuários da rede e que têm nós separados para a mineração de blocos. Já que esses delegados devem ser confiáveis, isso tecnicamente resolve os problemas de “nada em questão”.

A popular plataforma chinesa NEO aplica o algoritmo chamado Tolerância Delegada a Falhas Bizantinas (do inglês “Delegated Byzantine Fault Tolerance”), com um processo de votação delegado para evitar que o blockchain se divida em dois (bifurcação).

Ripple usa seu próprio “registro de consenso”, que permite que participantes e o histórico defina a verdade no sistema, em vez da tecnologia. Muitos outros algoritmos de consenso continuam a surgir e cada um resolve problemas específicos de uma aplicação específico do blockchain.

Claramente, a pesquisa pelo mecanismo ideal de consenso continua incompleta.

Espera-se que seja um processo contínuo de melhoria de tais fatores, como custo, eficiência e escalabilidade, resultando em alguns avanços interessantes durante os próximos meses e anos. Um equilíbrio entre a compensação de descentralização, a velocidade de processamento e eficácia acontecerá no futuro.

Conforme mais casos de uso continuam a surgir para o blockchain, é provável que a variedade de mecanismos de consenso também cresça e se desenvolva em conjunto. É provável que isso também resulte em novas aplicações do blockchain.