Ah, as maravilhas do consenso descentralizado – esse sonho de que blockchains sem permissão sejam resistentes à censura, não confiáveis, colaborativos e igualitários para uma comunidade potencialmente global de usuários. Embora elevados em ideais, o consenso é fundamental para cada rede criptográfica, que deve concordar com a questão mais básica de quem decide o quê na rede.
O consenso descentralizado na forma de um mecanismo de prova de trabalho estava no centro da inovação de Satoshi Nakamoto ao criar o Bitcoin – todos os elementos adicionais do protocolo decorrem da capacidade do PoW de chegar a um consenso em relação ao livro-razão digital através do trabalho computacional de indivíduos distribuídos.
Na década que se passou desde então, vimos algumas das deficiências da prova de trabalho, incluindo os seus elevados custos de energia, uma consolidação do poder mineiro para poucos pools de mineração massivos e largura de banda de transação limitada. Como resultado, surgiram novos mecanismos de consenso descentralizado, mais notavelmente sistemas PoW/PoS híbridos e de prova de participação. Embora as desvantagens do PoW tenham feito pouco para impactar o domínio do Bitcoin na indústria, elas levaram a maioria dos novos projetos a optar pelo sistema de prova de participação mais escalável e energeticamente eficiente.
Apesar da ascensão do PoS à proeminência, também não é um mecanismo perfeito, e vale a pena investigar os seus pontos fortes, deficiências e potenciais melhorias com mais profundidade.
Prova de aposta: os muitos sabores
A funcionalidade principal de um sistema de prova de aposta permite que “validadores” (em vez de mineradores de prova de trabalho) stakem seus ativos para propor e votar no próximo bloco (em vez de resolver a função criptográfica do PoW). Embora as implementações específicas variem, em geral, quanto mais um validador tiver apostado, maior será o peso do seu voto e maior será a sua recompensa – mas também maior será a quantidade de capital sujeita a penalização se agir de forma maliciosa.
A partir desta estrutura básica, surgiram diversas variações na indústria de criptografia. O mecanismo mais básico é um “pura prova de aposta” sistema, como o Algorand usa, que dá votação proporcional e peso de proposta de bloco à “participação” de cada detentor de token. Ao contrário de outros sistemas, o staking no PPoS não exige que o usuário passe por nenhum processo especial para apostar, mas sim todos os tokens são apostados automaticamente, permitindo que todos os detentores de tokens participem da governança. Isso é bastante semelhante a um “prova de aposta vinculada”, sistema que o Ethereum 2.0 planeja adotar, no qual os usuários devem bloquear ativamente seus ativos para apostar, receber poder de voto proporcional e suportar penalidades “cortantes” se votarem contra o consenso.
No sistema de prova de participação garantida, qualquer pessoa com o montante adequado de capital pode contribuir para a rede, o que pode levantar dois problemas potenciais. Se o montante de capital for demasiado elevado, reduz grandemente a inclusividade da rede e concentra o poder. Mas se for muito baixo, o número de nós que devem chegar a um consenso pode ser enorme, desacelerando a rede. Uma solução potencial para esses problemas é o “prova de aposta delegada”Sistema, tal como é empregado pela rede EOS. No DPoS, os detentores de tokens de rede votam em um número limitado de delegados para atuarem como validadores da rede. Isto aumenta a inclusão da participação e limita o número de nós necessários para o consenso, levando à alta taxa de transações da EOS, de cerca de 3,900 transações por segundo. No entanto, significa que o poder está concentrado entre os 21 Block Producers eleitos da EOS.
Por fim, existem os modelos híbridos como o “prova de participação líquida”, que permite aos usuários delegar seus direitos de voto e de aposta ou exercê-los eles próprios, e como o “prova de aposta híbrida”Modelo, que combina elementos de PoS e PoW com mineradores propondo blocos e tokens stakers atuando como validadores.
As diferentes iterações, inovações e modelos híbridos de mecanismos de consenso demonstram uma verdade óbvia: o consenso descentralizado é difícil. Requer a coordenação de uma comunidade de actores racionais para actuar de uma forma que seja, antes de mais, vantajosa para a comunidade e não para o indivíduo. Isto requer estruturas de incentivos extremamente rigorosas e um equilíbrio constante entre os riscos da centralização em termos de segurança e confiança e as ineficiências em torno da descentralização.
Vantagens e desafios com prova de aposta
O ato de equilíbrio que deve ser gerenciado é frequentemente chamado de “trilema da escalabilidade”, que alude às compensações que os blockchains são obrigados a fazer ao considerar a descentralização, segurança e escalabilidade (semelhante ao antigo “escolha dois: dormir, amigos, escola” na faculdade ). Os modelos PoS geralmente tentam equilibrar mais os três fatores do que o PoW, que normalmente enfatiza a descentralização e a segurança.
A tentativa de uma abordagem mais generalista traz consigo o seu próprio conjunto de questões, algumas das quais foram resolvidas e outras que continuam até hoje.
Nos primeiros dias da implementação do PoS, havia duas objeções principais ao mecanismo vs. PoW que giravam em torno do fato de que os stakers não tinham realmente nada em jogo (o problema do “nada em jogo”), o que significava que eles poderiam apoiar uma versão alternativa do blockchain sem nenhum custo (o problema do “ataque de longo alcance”). O problema do nada em jogo levantou a questão de que, se houvesse uma bifurcação na cadeia, a estratégia ideal de um validador seria validar em todas as cadeias para receber sua recompensa, independentemente do resultado da bifurcação. O problema do ataque de longo alcance é semelhante a um ataque de 51%, mas o invasor reescreve o blockchain a partir do bloco gênese, o que é possível no PoS porque nenhum trabalho é necessário para reescrever uma cadeia muito longa. Esses problemas foram resolvidos com o conceito de “slashing”, que penaliza um validador por suportar uma versão incorreta do blockchain.
Estas sanções, no entanto, podem ter o efeito colateral de limitar o número de participantes, dependendo do seu perfil de risco e capacidades técnicas. Obviamente, o objetivo de um blockchain é ter o maior número possível de usuários para apostar e participar da rede. No entanto, isto também pode introduzir o problema do “equilíbrio de retenção zero”, que ocorre quando nenhum usuário deseja manter tokens fora do staking devido à inflação dos tokens da rede, limitando assim o uso e as transações reais.
Pode parecer que há compensações e mais compensações, embora muitas sejam apenas teóricas, neste momento. Na natureza, talvez o problema prático mais difundido dos sistemas PoS seja, na verdade, partilhado com os sistemas PoW: uma consolidação de poder e capital para um número limitado de grandes intervenientes e um ciclo de feedback que permite que aqueles com mais poder ganhem mais. Isto é verdade em termos do seu poder de governação dentro da rede, bem como do seu balanço no mundo em geral – permitindo que os ricos e poderosos se tornem mais ricos e mais poderosos.
No PoW, vemos isso com os principais pools de mineração, que são capazes de ganhar cada vez mais poder de hash a um custo incremental. No PoS, vemos isso frequentemente com investidores iniciais recebendo grandes quantidades de tokens com desconto, o que se traduz em mais poder e maiores recompensas de aposta. Assim, embora mais pessoas possam participar no staking em comparação com a mineração, ainda existe uma desigualdade considerável.
Soluções possíveis
Muitos dos desafios acima mencionados, especialmente aqueles simplesmente relacionados ao alinhamento de incentivos, foram resolvidos com inovações como a redução, muitas vezes criada pela Fundação Ethereum e Casper. As questões de centralização e concentração de poder parecem ser mais difíceis de resolver para uma plataforma como a Ethereum, que tem uma concentração de baleias devido à sua longa história e aos esforços iniciais dentro da blockchain.
Sistemas como a prova de participação delegada são uma solução potencial interessante para maximizar a participação e a eficiência, embora o resultado possa parecer bastante centralizado, apesar da sua natureza democrática. Sistemas híbridos como os utilizados pela Tezos e pela Decred também são experiências interessantes que podem revelar-se eficazes na limitação da monopolização do poder, ao terem múltiplos grupos de partes interessadas e ao aumento da agência dos utilizadores.
Embora estes tipos de inovação, experimentação e engenhosidade sejam necessários para o desenvolvimento do ecossistema, estamos frequentemente inclinados a criar soluções mais complexas do que o necessário. Historicamente, grande parte da centralização dos sistemas PoS não vem de uma mecânica técnica ou de incentivo, mas da natureza da distribuição inicial. Grandes detentores de tokens e instituições recebem frequentemente a maior parte de uma distribuição inicial, consolidando o seu estatuto como pontos centrais de poder e potencialmente de uma falha dentro da rede. Uma solução, então, seria democratizar o acesso à distribuição de tokens desde o primeiro momento possível.
Esta é actualmente a abordagem adoptada numa parceria entre CasperLabs, que está construindo uma blockchain PoS sem permissão e de alto desempenho e uma plataforma de negociação de ativos digitais BitMax.io através de sua nova solução conjunta: uma oferta de validador de troca, ou EVO. Em vez de oferecer tokens a investidores institucionais, CasperLabs e BitMax estão se unindo para dar aos investidores de varejo a oportunidade de serem os primeiros a receber distribuição de tokens, de modo que operem como validadores através do BitMax quando a rede entrar em operação. A eliminação do efeito baleia na distribuição inicial poderia contribuir muito para reduzir qualquer futura monopolização de poder na rede.
Apesar dos numerosos desafios do consenso descentralizado (desde uma blockchain de pré-lançamento até ao Bitcoin), é encorajador ver inovação e experimentação contínuas neste domínio, particularmente o que permanece fiel aos ideais fundamentais de falta de confiança, segurança e descentralização.
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Fonte: https://cointelegraph.com/news/stake-consensus-and-the-pursuit-of-decentralization