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Os algoritmos de consenso dos blockchains

Lucas Magno 04/12/2018 07h00

Muitos ainda não conhecem ou entendem as validações de consenso blockchain e como essas redes descentralizadas funcionam

O que intriga as pessoas são as validações de consenso blockchain e seus conceitos, pois muitos ainda não conhecem ou entendem como essas redes descentralizadas funcionam. Hoje, dedicaremos este artigo para ajudar a iluminar a mente dessas pessoas, auxiliá-las  a compreender melhor como esse mundo funciona e porque essa invenção é tão revolucionária.

Em primeiro lugar, temos que frisar que a blockchain não é um conceito único. Muitos acham que o único modelo que existe é o que foi desenvolvido para o Bitcoin, que é muito explicado e abordado internet à fora. Portanto, iniciamos esse texto já apresentando aos leitores quais são esses tipos de algoritmos ou protocolos de consenso, como também são conhecidos.

Desde a sua criação, muitos desenvolvedores passaram a trabalhar para melhorar a blockchain e acabaram por desenvolver e lançar várias formas de consenso de rede descentralizadas. Esse consenso funciona da seguinte maneira: quando algum dado entra na rede, pois não são apenas as transações de moeda que passam por lá, ele precisa ser armazenado em um bloco. O minerador que irá armazená-lo precisa realizar os processos de validação à partir do algoritmo de sua rede com suas regras pré-estabelecidas. Assim que ele valida, todos os outros mineradores precisam aprovar e realizar as cópias desse dado, “dando corpo” ao bloco. Assim que finalizado, o mesmo é fechado e armazenado definitivamente no blockchain.

Da mesma maneira, as melhorias que citamos anteriormente passam por esse tipo de aprovação em toda a rede. Os mineradores avaliam e apresentam as propostas para toda a comunidade. Ao ser aprovada por todos, ela é implementada, mas apenas após isso. Assim, a descentralização é garantida e se chega ao consenso proposto pelo algoritmo.

Tendo isso em mente, chegamos ao título deste artigo. Vamos, agora, apresentar para vocês, alguns dos tipos que são muito usados por desenvolvedores e profissionais desse ramo.

PoW (Proof of Work)

O PoW é o algoritmo mais conhecido. Ele foi desenvolvido para a circulação do Bitcoin, mas apresentou todos os benefícios de se usar uma rede blockchain para o mundo. O PoW consiste em definir a mineração na ordenação dos blocos. No caso, o bloco que resolve o cálculo, cria o próximo bloco. Para participar da rede é necessário ter poder computacional, pois os cálculos são altamente complexos e demandam muita energia das máquinas. Isso significa que, para a blockchain do Bitcoin, por exemplo, é necessário máquinas potentes a nível industrial para minerar. É por essas quebras de criptografia e criação de blocos que os mineradores são bonificados. Daí, vem a “prova de trabalho”. Nessa blockchain, as moedas são disponibilizadas conforme os blocos são fechados e criados, e têm um limite de mineração no caso do bitcoin. Assim que atingido, as moedas terão sua mineração paralisada e a remuneração virá das taxas cobradas pela rede.

Além disso, como a rede é descentralizada, sempre que há uma proposta de modificação ou melhora, ela precisa ser aprovada pelos mineradores para ser implementada na rede. Exemplos de utilizadores: Bitcoin, Ethereum Classic, Litecoin.

PoS (Proof of Stake)

O PoS foi desenvolvido na contrapartida de trazer mais “mineradores” para a rede, sem exigir muito de seus computadores. Esse algoritmo consiste na filosofia de “prova de participação”, onde aqueles que se propõem a minerar, chamados “nodes” (nós), precisam ter uma grande quantidade de moedas em sua posse, para que a blockchain possa “sorteá-los” para que resolvam os cálculos e fechem os blocos, recebendo, assim, a bonificação da rede. Quanto mais moedas em seu poder, mais chances de ser sorteado. Ao contrário do PoW, as moedas da rede PoS são pré-criadas e disponibilizadas na rede antes da criação dos blocos. Assim, não existe uma mineração, mas uma forja. A bonificação já é feita com as fees de cada bloco.

Como uma blockchain que usa esse sistema exige pouca performance das máquinas que compõem a rede, ela se torna uma opção mais ecologicamente correta aos interessados. Exemplos de utilizadores: NXT, Blackcoin, PIVX.

LPoS (Leased Proof of Stake)

E seguindo a mesma linha do anterior, a diferença que o LPoS traz consigo é o Leasing. Esse sistema tem a proposta de facilitar a manutenção dos nodes por meio da contribuição dos usuários da rede. Os usuários, que não tem um node, “emprestam” suas moedas a um para que este tenha mais força dentro da rede, para que ele não necessariamente precise de suas próprias moedas para forjar. Com isso, os próprios usuários fortalecem a rede.

Um bom exemplo de aplicação desse algoritmo é encontrado no blockchain da  Lunes, onde o usuário da carteira tem a opção de escolher o node para fazer o leasing e acompanhar o recebimento das bonificações na própria carteira, além de poder escolher a quantidade de moedas Lunes para “emprestar” e em quantos nodes irá realizar o procedimento.

Além disso, para continuar com a proposta de descentralização, o usuário pode realizar o cancelamento do leasing no momento que quiser e pode realizar o procedimento no mesmo node quantas vezes e por quanto tempo o mesmo existir. Desta maneira, a proposta torna-se mais atrativa e tem o intuito de trazer mais e mais usuários para a rede. Exemplo de utilizadores: Lunes, Waves.

PoC (Proof of Capacity)

Para finalizar, vamos falar sobre o algoritmo Proof of Capacity (prova de capacidade), que, diferente dos anteriores, exige do minerador capacidade de armazenamento. Dos citados, o PoC é o menos conhecido, mas é o que consome menos energia e desempenho das máquinas do usuário. Ele segue o mesmo conceito de sorteio do PoS, mas o que dá força para o minerador é a capacidade de armazenamento no HD da máquina. Quanto mais espaço, mais força e mais chance de ser sorteado. Como qualquer tipo dado pode ser inserido na rede, esse tipo de algoritmo pode ser uma boa proposta para se realizar streaming de vídeos, biblioteca de arquivos ou qualquer outro tipo de plataforma de mídias, mas com a praticidade e qualidade da descentralização. Exemplo de utilizadores: Burst.

Logo, podemos concluir que a blockchain só está melhorando, desde sua implementação. Além destes, temos outros algoritmos que estão sendo desenvolvidos sempre no intuito de corrigir as falhas, aumentar a segurança e a participação na rede.

Graças a descentralização, a blockchain está se tornando cada vez mais abrangente e trazendo ainda mais possibilidades de utilização pela população, pois com a proposta de registro imutável, a velocidade em envio, o recebimento de dados e as  confirmações de rede, as ideias de aplicação são numerosas. Todos estes métodos de consenso de rede têm seus pontos positivos e negativos, e ainda não temos um sistema perfeito, os desenvolvedores estão na busca da escalabilidade e métodos de consenso mais eficientes para rede, mas só o tempo dirá quais serão os mais eficientes.

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