O que é Proof of Stake? Saiba o que é a mineração em PoS

Se o processo de mineração de criptomoedas já é complexo, diferenciar Proof of Work e Proof of Stake pode complicar ainda mais as coisas. Cada rede utiliza um tipo de algoritmo em sua mineração. Assim como o Bitcoin utiliza a Prova de Trabalho (PoW), muitas criptomoedas utilizam o chamado Proof of Stake (PoS). O nome, traduzido ao pé da letra, significa Prova de Montante, mas o algoritmo é mais conhecido como Prova de Participação.

E, de certa forma, este nome é mais adequado a como funciona este processo. Pois se a mineração via PoW exige trabalho para ser executada, na mineração PoS é preciso provar a participação dentro da rede. E como isso é feito, bem como todo o processo específico para descobrir os blocos, é o que iremos conferir agora. Veremos os seguintes pontos:

A história do PoS;

O que é Proof of Stake;

Vantagens e desvantagens do algoritmo;

Segurança;

O que é Proof of Stake?

Proof of Stake, ou, como já vimos, Prova de Participação, é um dos muitos algoritmos para mineração de criptomoedas. Esse tipo de protocolo foi mencionado pela primeira vez em 11 de julho de 2011. Na época, um usuário do fórum Bitcointalk , intitulado QuantumMechanic, utilizou o termo pela primeira vez ao propor uma alternativa ao algoritmo PoW.

Na ocasião, o usuário sugeriu que o Bitcoin poderia fazer essa mudança. Ou seja, adotar a mineração por meio de PoS. “Estou me perguntando se, à medida que os Bitcoins se tornam mais amplamente distribuídos, se uma transição de um sistema baseado em prova de trabalho para uma prova de participação pode acontecer”, disse ele.

Para QuantumMechanic, o sistema de voto poderia mudar. Em vez dos recursos de computação, cada voto seria ponderado pelo número de Bitcoins que os usuários possuíssem. Para isso, eles deveriam utilizar suas chaves privadas, comprovando a sua participação (daí o nome) com a quantidade de Bitcoins propostos.

Contudo, o algoritmo nunca sequer foi cogitado pelos desenvolvedores do Bitcoin. Ainda assim, a proposta de 2011 foi vista como sendo um modelo mais eficiente para a mineração de criptomoedas. A Prova de Participação seria mais eficiente, desperdiçando menos energia e dando igual poder de participação para os usuários da rede.

Como funciona a mineração Proof of Stake?

Assim como a mineração PoW, a mineração PoS funciona como uma espécie de loteria. Ela dispensa o uso de eletricidade e também a necessidade de possuir grandes máquinas. Na PoS, o processo não funciona por meio dessas máquinas, mas sim pelos nós da rede. Assim, os nós funcionam como validadores dos blocos, pois não existe a figura do minerador.

Como no PoW, os nós entram numa competição para decidir quem vai minerar o bloco seguinte. Essa competição é algo que varia bastante entre cada criptomoeda. Isso ocorre porque os algoritmos PoS determinam os critérios baseados em uma série de variáveis. Eis alguns exemplos de critérios que são adotados na escolha dos blocos mineradores:

Quantidade de criptomoedas que o usuário possui em sua carteira (participação);

Quanto tempo o usuário tranca essas criptomoedas;

Quantas criptomoedas são necessárias para validar um determinado bloco;

Outros fatores.

Participação via quantidade de criptomoedas possuídas

A mineração via PoS exige que o usuário possa provar que possui uma determinada quantidade de criptomoedas. Para isso, ele precisa enviar essa quantidade de criptomoedas para um endereço determinado. Com isso, as criptomoedas ficarão travadas naquele endereço, servindo como a prova da participação do usuário.

Feito isso, começa o processo de busca e validação dos blocos. Ao contrário da mineração via PoW, os blocos aqui não são criados, mas sim validados ou forjados. Cada rede que utiliza PoS determina qual é a quantidade mínima de criptomoedas necessárias para participar da mineração.

O sistema é similar com ao PoW, que também demanda equipamentos específicos para mineração, de acordo com a força e tamanho da rede. Apesar de haver um montante mínimo, um usuário pode escolher deixar uma quantidade maior de criptomoedas travadas. Quanto maior a quantidade travada, maiores são as chances de encontrar o bloco.

No momento em que um usuário consegue forjar um bloco, o restante da rede faz a validação para verificar se o bloco é autêntico. Caso ele seja, o usuário recebe de volta as criptomoedas bloqueadas, junto com a recompensa. Na mineração PoS, essa recompensa costuma ser as taxas de transação da rede, que são adicionadas à participação principal.

Se um usuário não conseguir encontrar o bloco, suas criptomedas são desbloqueadas, mas sem os prêmios. Ele torna-se elegível para tentar encontrar o bloco seguinte. No entanto, caso haja alguma tentativa de fraude na rede, o usuário que for desonesto perderá todas as criptomoedas que deixou como participação.

Problemas com Proof of Stake

A mineração PoS surgiu para, em tese, acabar com os problemas da PoW. No entanto, ela também não está isenta de críticas. Uma delas é a alta concentração que seu modelo proporciona. Como a PoS demanda bloqueio de moedas, os críticos alegam que ela beneficia os usuários mais ricos. Afinal, quanto mais dinheiro, maiores as chances de descobrir um bloco.

Outra crítica foi exposta pelo jornalista Paul Vigna no livro The Truth Machine e diz respeito à segurança do protocolo PoS. Segundo Vigna, o PoS não demanda um grande consumo de energia e trabalho como PoW. Por isso, seria mais fácil para seus mineradores criarem novos blocos. E isso comprometeria a segurança das redes que utilizam o protocolo.

“Sem os custos de consumo de eletricidade da proof of work, os invasores em um sistema de proof of stake simplesmente extrairiam vários blocos. Com isso, eles aumentariam suas chances de inserir um documento fraudulento no registro”, afirma Vigna. Este problema foi solucionado por meio da Prova de Participação Delegada (DPoS, na sigla em inglês), que também possui críticas de quem é contra sistemas centralizados.

A respeito dos supostos benefícios a quem tem mais dinheiro, as redes PoS estabelecem alguns meios de tentar mitigar isso. Esses problemas também não estão livres de críticas, mas conseguem tornar as redes menos concentradas. Algumas das soluções propostas são:

Escolha aleatória de blocos (Randomized Block Selection);

Seleção de moedas por tempo de existência na carteira do usuário (Coin Age Selection);

Divisão de tickets entre usuários.

Na divisão de tickets, um grupo de usuários pode se juntar para fazer a validação de forma coletiva. Assim, ao invés de uma só pessoa investir 200 unidades de uma criptomoeda, um grupo de 20 pessoas pode investir 10 moedas cada uma, formando o valor necessário. Com isso, a mineração PoS torna-se mais descentralizada e acessível.

No entanto, cada criptomoeda possui suas regras e formas de efetivar o protocolo PoS. Para isso, é importante consultar o white paper do projeto e conferir esses detalhes. No documento estão presentes os critérios para realizar PoS, quantidade de criptomoedas necessárias, tempo de alocação, etc.

Um site onde é possível acompanhar informações sobre as redes PoS é o Staking Rewards. Ele mostra informações como o valor mínimo para mineração PoS em cada criptomoeda, taxas de juros pagas, qual a porcentagem de criptomoedas que está alocada em PoS, etc. É uma excelente ferramenta para quem está começando e quer lucrar com PoS.

Segurança do Proof of Stake

Fraudes no sistema PoS também podem ocorrer. Um dos riscos é que um validador assuma o controle de mais de 51% das criptomoedas da rede. Com isso, ele poderia executar o chamado majority attack (ataque da maioria) e fraudar os blocos. De certa forma, este ataque é semelhante ao ataque de 51% visto na PoW.

Contudo, a mineração PoS possui seus mecanismos para combater fraudes. Caso haja uma transação fraudulenta, quem tentou burlar o algoritmo pode perder parte ou todo o seu capital investido. Outro prejuízo é que o validador pode perder o direito de participar da descoberta de novos blocos. Os critérios são definidos por cada rede.

Na mineração PoS, a maioria das redes define um montante mínimo superior ao valor da recompensa dos blocos. Com isso, a recompensa por uma fraude é muito baixa, enquanto o valor em risco é muito maior. Assim, o validador possui menos incentivos para buscar fraudar o sistema.

Outro aspecto de segurança é que a mineração PoS não depende dos pools de mineração. Como vimos, isso torna a rede mais descentralizada. Além disso, a PoS possui uma grande eficiência no uso de energia elétrica, pois dispensa a necessidade de máquinas com alto consumo.

Junto a isso, novos algoritmos estão sendo desenvolvidos a cada dia. Isso faz com que o processo de mineração também evolua em termos de eficiência e segurança.