segunda-feira, 20 de maio de 2019

Proof of Stake

Leitura:
Chapter 10: "Mining and Consensus" do livro Mastering Bitcoin 2nd Edition - Programming the Open Blockchain
A primer on Proof-of-Stake and why it matters for the future of blockchains
Proof of Work vs Proof of Stake: Basic Mining Guide

Audiovisual:
[Lecture 8] Fall 2018 Blockchain Fundamentals: Cryptoeconomics and Proof-of-Stake
Proof-of-Stake (vs proof-of-work)
[CS198.2x Week 2] Proof-of-Stake
[CS198.2x Week 1] Proof Stake Implementations
[CS198.2x Week 2] Attacks

7 comentários:

  1. O Proof-of-Stake se mostra um algoritmo de consenso mais interessante, em alguns pontos, que o Proof-of-Work, como por exemplo, por não haver desperdício de poder computacional nele. No lugar de uma corrida frenética de mineração, temos a validação de blocos feita por pessoas escolhidas de forma praticamente aleatória, onde é considerando quanto de moeda um possível validador tem em posse. Quanto mais tiver, maiores a chance dele ser escolhido para validar o próximo bloco.

    Podemos ver outra vantagem ao analisar a dificuldade de se realizar um ataque de 51%. Consideremos o Bitcoin, o custo para adquirir um Hash Rate de 51% da rede é da ordem de centenas de milhões de dólares, enquanto o custo para adquirir 51% dos Bitcoins é da ordem de dezenas de bilhões de dólares (isso se não considerarmos a grande alavancagem no preço devido a essa compra gigantesca centralizada em uma só pessoa). Mas, em contrapartida, percebe-se claramente que não é um algoritmo interessante para criptomoedas com um marketcap pequeno, pois tornaria um ataque de 51% muito fácil.

    Existem muitos debates na área sobre qual o algoritmo mais interessante, claramente cada um tem suas vantagens, pontos fortes e fracos, e esse debate é de grande importância para trabalhar cada um desses pontos e contribuir para a evolução de ambos.

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  2. O consenso é importante para as criptomoedas para que toda a rede aceite ou não cada transação de forma correta, assim evitando formas válidas de burlar o sistema descentralizado. Para que o consenso funcione foi utilizado Proof-of-Work e Proof-of-Stake.

    Proof-of-Work (PoW) é um forma de que para um minerador conseguir validar uma transação, consequêntemente conseguindo sua "gorjeta", é nessessário mostrar trabalho ao resolver um código que vai junto ao bloco, assim a máquina que resolver primeiro é quem recebe. Para se resolver é necessário muito trabalho de processamento e energia elétrica.

    Proof-of-Stake (PoS) é outra forma de validação em que a máquina escolhida para o trabalho é feito de forma aleatória dependendo de quanto da moeda digital é investido. Dessa forma não há gasto desnecessário de energia.

    As duas formas tem suas vantagens e desvantagens que são motivos de debates para a melhor forma de consenso.

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  3. Como o proof of word não é perfeito, foi necessário criar o proof of stake. No POS (proof of stake) os usuários da rede aplicam quantias de criptos, que farão com que eles tenham chances de serem escolhidos nos processos de validação. Um certo número de validadores se propõe a resolver um bloco, e a chance de cada validador é proporcional à quantidade de recursos que ele possui na rede.

    As recompensas que incentivam usuários a fazerem parte do processo de validação se dão na forma de taxas transacionais, em vez das moedas mineradas, como no PoW. Isso é legal, pois quanto mais poder de processamento os mineradores tiverem, mais segura se torna a rede, já que fica quase impossível de alterar uma transação.
    O PoS tem o problema quando não se aposta nada. No caso de um fork, geradores de bloco não têm nada a perder ao apoiarem diferentes blockchains, fazendo com que o conflito nunca se resolva.

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  4. Proof of Stake nasceu para demonstrar que não existe apenas uma alternativa como forma de construir uma rede consensual sem nenhum tipo de autoridade central. Seu principal benefício é que ela não necessita do gasto de energia redundante para gerar a Proof of Work. Em contra-partida, ela também tem suas fraquezas, como escolher, ao acaso, usuários que não são comprometidos com o bem-estar da rede.

    Proof of Stake pode ser traduzido como Prova de Participação. Existem muitas formas de se avaliar o quão participativo um nó participa da rede. Seja pela quantidade de tempo que ele está nela, seja pela quantidade de recurso investido ali. Isto faz com que existam muitos esquemas de Proof of Stake, cada um tendo suas vantagens em desvantagens.

    É possível, também, criar uma Criptomoeda híbrida com estes dois esquemas de prova. No entanto, assim como existem diversas formas de construir um sistema de Proof of Stake, também devem existir várias formas de construir um sistema híbrido. Cada um, portanto, deverá possuir suas vantagens e desvantagens.

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  5. O método de Proof of Stake (PoS) é uma possível solução para o problema de disperdício de tempo e energia presente no método de Proof of Work.

    O PoS determina o próximo nó a aumentar a cadeia através de parâmetros como por exemplo o coin-age, que é uma função da quantidade e tempo que o usuário possúi uma moeda e um fator aleatório.

    A ausência do elemento de competição presente no Proof of Work permite que um nó de um sistema que usa Proof of Stake adicione um elemento à cadeia sem que haja grante esforço computacional.

    O sistema também utiliza técnicas diferentes para garantir a segurança na rede, PoS pode, por exemplo, requerir que um usuário deposite uma quantidade de uma moeda virtual para que possa fazer parte do consenso da rede, deletando este depósito caso o usuário adicione um bloco inválido, garantindo que os validadores sempre tenham interesse de adicionar blocos válidos à rede, ou perderão parte de suas moedas.

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  6. Toda criptomoeda descentralizada tem como objetivo principal a segurança, e o protocolo Proof of Stake veio para aumentar o incentivo pois esse protocolo funciona usando "tokens" para validar as transações além de ganhar uma gorjeta pela validação concluída, porém se não for validada o investimentos e as taxas serão perdidos. Isso gera dois incentivos para manter a validade, primeiro é que todos na rede podem validar as transações e segundo é qualquer tipo de malícia que seja feita será perdido todo o investimento do custo de está validando. Esse protocolo é um pouco diferente do Proof of Work que usa a força computacional e o gasto de eletricidade, ao passo que o Proof of Stake está sendo investido as próprias moedas para validar e ganhar as gorjetas.

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  7. Proof of Stake foi criado como uma alternativa de construir um consenso na rede sem nenhum tipo de autoridade. O benefício é que ela não necessita de gastos desnecessários com energia para a geração do Proof of a work. Um dos pontos desfavoráveis que é a escolha, aleatória, de usuários que não estão comprometidos com a rede. Proof of Stake utiliza tecnicas diferentes para segurança como, requisitar a um usuário que ele deposite certa quantidade de uma moeda virtual para que ele possa fazer parte da rede. O PoS acaba por se diferenciar por ao invés de usar a força computacional e o gasto de eletricidade, em Proof of Stake o usuário ta investindo as próprias moedas para validar e ganhar gorjestas.

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