Proof of Work: o que é a Prova de Trabalho nas criptomoedas?

A “Prova de Trabalho”, ou Proof-of-Work, foi uma das bases que permitiu a inovação do Bitcoin e das criptomoedas. Esse sistema, também conhecido como mineração digital, foi criado originalmente para impedir o envio de e-mails indesejados (spam).

Toda essa montanha de mensagens com anúncios e tentativas de golpe podem ser facilmente resolvidas com a “Prova de Trabalho”. Quer entender como a tecnologia do Proof-of-Work é utilizada nas criptomoedas? Siga a leitura e tire suas dúvidas de uma vez por todas.

O que é Proof-of-Work ou “Prova de Trabalho”?

A “Prova de Trabalho”, como o nome diz, assegura que o emissor de uma mensagem seguiu um determinado padrão, ou regra. Por exemplo, resolver um “captcha” para acessar um site dificulta o acesso por robôs, eliminando assim parte do problema de ataques cibernéticos.

No entanto, esses modelos mais simples de filtro não impedem o acesso de uma pessoa determinada, com equipamento e recursos suficientes para burlar o sistema. Por esse motivo, o Proof-of-Work das criptomoedas exige um processo bem mais custoso.

De qualquer forma, o importante é entender que verificar o resultado da “Prova de Trabalho” é bem simples, enquanto resolver a questão proposta exige um esforço da parte do remetente. Se falhar no processo, terá gasto tempo e recursos, tirando assim o incentivo para o ataque.

Cubo mágico: um exemplo prático do Proof-of-Work

Você provavelmente já se deparou com um “cubo mágico”, o tradicional brinquedo de facetas multicoloridas com milhares de combinações, onde o objetivo é terminar com cada lado do cubo apresentando uma única cor.

A solução desse problema, especialmente para quem não é treinado, é extremamente difícil. No entanto, qualquer pessoa, independente de seu nível de conhecimento, consegue avaliar se a resposta está correta. Basta verificar se cada face apresenta uma cor única, algo que leva poucos segundos e quase não exige esforço.

Pronto, agora você aprendeu na prática o que é Proof-of-Work, o esforço para resolver um enigma proposto cuja solução é facilmente verificável. Se entregar o cubo mágico com peças fora do padrão, o trabalho do proponente terá sido em vão.

Proof-of-Work e a mineração de criptomoedas

A expressão mineração de criptomoedas foi escolhida pela semelhança com a extração do ouro, um processo que exige um grande esforço e um pouco. A mineração digital valida os registros incluídos no blockchain, o banco de dados distribuído.

A “Prova de Trabalho” do Bitcoin, por exemplo, exige a solução de um algoritmo tão complexo que só pode ser resolvido na base da tentativa e erro, demandando muita energia e capacidade de processamento.

O Proof-of-Work das criptomoedas assegura que a informação registrada no blockchain seguiu uma especificação pré-determinada, incluindo os dados do registro anterior. Isso garante que a sequência não foi violada, tornando quase impossível alterar dados sem causar falhas no mecanismo de verificação.

Quem inventou o Proof-of-Work?

A “Prova de Trabalho” foi colocada pela primeira vez em prática pelo criptógrafo inglês Adam Back em 1997. O projeto “Hashcash” visava impedir o spam, os e-mails indesejados, obrigando o remetente a encontrar o resultado de uma equação matemática complexa.

• O esforço computacional é apenas do remetente e o cálculo muda se for alterado o conteúdo ou destinatário do e-mail.
• O destinatário consegue verificar rapidamente e quase sem custo os dados do remetente e conteúdo.
• Se alguém tentar usar o código verificador (hash) de outro remetente, ou alterar o conteúdo do e-mail, o destinatário consegue detectar isso facilmente.

Em resumo, Satoshi Nakamoto, a pessoa ou grupo que inventou o Bitcoin, apenas se aproveitou do projeto de Adam Back, embora tenha incorporado outras tecnologias de segurança para desenvolver o blockchain.

Como é feita a validação de transações das criptomoedas?

Quando o minerador encontra o resultado do problema matemático (hash), ele apresenta a solução para os demais usuários. Se a solução for válida, o novo bloco com as transações é inserido no banco de dados compartilhado.

• O minerador é recompensado com 6,25 novos Bitcoins, além das taxas das transações incluídas no bloco.
• Blocos rejeitados não recebem recompensa — e desperdiçam força computacional e energia.
• Os usuários comuns rodando o software Bitcoin (nodes) asseguram que os mineradores sigam as regras, trazendo segurança e descentralização.
• Os usuários rodam o software para validar as transações por conta própria, portanto não existe uma remuneração para esse trabalho.

A “Prova de Trabalho” é lucrativa para o minerador?

Tudo depende do custo da energia, tributos e encargos na importação do equipamento. A mineração do Proof-of-Work é um investimento de risco, visto que a remuneração é paga em criptomoedas, cujo valor oscila com o tempo.

O mercado se profissionalizou, exigindo máquinas específicas, denominadas ASIC, dispositivos que consomem menos energia em relação ao alto rendimento. As grandes fazendas de mineração são instaladas em locais com baixa demanda de refrigeração e fontes de energia de baixo custo.

Em resumo, é possível com qualquer computador, entretanto, não compensa gastar eletricidade sem retorno financeiro. Isso porque as chances de obter alguma recompensa com um PC doméstico são remotas.

Quais criptomoedas utilizam o Proof-of-Work?

O Bitcoin (BTC), a maior e mais antiga criptomoeda é, sem dúvidas, a líder absoluta no mecanismo de “Prova de Trabalho”, concentrando mais de 98% da capacidade computacional utilizada neste processo. Em seguida estão outras moedas digitais menores, como Litecoin (LTC), Bitcoin Cash (BCH), Dogecoin (DOGE), DASH, ZCash (ZEC), e Ravencoin (RVN).

Cabe ressaltar que existem diferentes algoritmos, portanto o equipamento utilizado para minerar Bitcoin deve ser obrigatoriamente compatível com o protocolo SHA-256. Já a Litecoin e Dogecoin, por exemplo, utilizam o algoritmo Scrypt, que demanda outra forma de processar dados onde as mineradoras de Bitcoin possuem baixa eficiência.

Desafios e características da “Prova de Trabalho”

Podemos afirmar que o Proof-of-Work é, sem dúvidas, a maneira mais segura para organizar registros em bancos de dados compartilhados. No entanto, esse modelo traz algumas limitações, por exemplo, cria um gargalo na velocidade de processamento de informações. Listamos abaixo os principais desafios da “Prova de Trabalho”.

Consumo de energia

O Proof-of-Work da mineração exige alto poder computacional, portanto um elevado gasto de energia para validar os registros. Cabe ressaltar que esse não é um defeito, e sim uma característica do sistema, utilizado justamente para tirar incentivos de atores maliciosos. Apesar das críticas, o gasto energético é utilizado para assegurar trilhões de dólares em transações todos os anos.

Impacto ambiental

Um dos principais argumentos dos ambientalistas contra o Proof-of-Work é o uso de energia de fontes não-renováveis. Esse mesmo argumento poderia ser utilizado para a geração de energia que alimenta os automóveis elétricos e secadoras de roupas—por sinal, estes gastam mais energia que as mineradoras de criptomoedas. 

Escalabilidade

Escalabilidade é a capacidade de aumentar o processamento sem perda de qualidade. Nesse quesito, é inegável que o tamanho do bloco de informações registrado no blockchain do Bitcoin limita a velocidade de processamento das transações. Para piorar a situação, o intervalo médio entre cada registro é de 10 minutos, inviabilizando transações que exigem confirmação instantânea.

Custos associados

O que fazer quando uma mineradora de criptomoedas chega ao fim de sua vida útil? Sem dúvidas esse é um problema que deve ser abordado pela indústria. De maneira similar, os usuários que rodam o software Bitcoin precisam de dispositivos de armazenamento com alta capacidade. Em algum momento esses itens tecnológicos tornam-se obsoletos e precisam de um destino correto.

Como o Proof-of-Work contorna esses problemas?

Existe um trilema entre escalabilidade (velocidade), segurança, e descentralização, onde é impossível satisfazer todos os quesitos simultaneamente. As criptomoedas que optam pela “Prova de Trabalho” necessariamente cedem nas questões de escalabilidade em benefício da segurança, garantida pelo alto gasto energético.

Portanto, a maneira encontrada para satisfazer transações que exigem confirmação instantânea é através das redes de segunda camada, conhecidas como Layer-2. De forma simplificada, permite movimentações fora do blockchain primário, ideal para transações que não exigem elevado grau de segurança e auditoria pública.

Quais as diferenças entre Proof-of-Work e Proof-of-Stake?

No modelo de Proof-of-Stake, ou “Prova de Participação”, os usuários são convidados a deixar como garantia parte de suas moedas para participar da validação de transações. O objetivo é reduzir sensivelmente o gasto energético da mineração, usando o depósito de garantia para tirar o incentivo de fraudes.

Dentre as vantagens do Proof-of-Stake estão a maior velocidade de processamento, eliminando a necessidade da competição por milhares de mineradores para encontrar a solução de determinado algoritmo. Outro benefício desse modelo é a sustentabilidade, pois além de permitir o uso de equipamentos compartilhados na nuvem (cloud), apresenta um gasto energético 99% menor em relação à mineração digital.

A líder em valor de mercado no modelo de Proof-of-Stake é a criptomoeda Ethereum (ETH). Outros projetos renomados já adotavam a “Prova de Participação”, incluindo Cardano (ADA), Solana (SOL), Polygon (MATIC), e Avalanche (AVAX).

Qual o futuro do Proof-of-Work?

Sem dúvidas a mineração de criptomoedas deverá buscar fontes renováveis de energia, aproveitando a mobilidade operacional dessas máquinas. Por exemplo, a exploração de petróleo gera um subproduto, um gás tóxico, usualmente liberado para a atmosfera. Algumas produtoras, incluindo a gigante ConocoPhilipps, passaram a comercializar esse gás metano para a mineração através do Proof-of-Work.

Em resumo, ao invés de emitir poluentes na atmosfera, essa energia, antes desperdiçada, passa a ser utilizada para alimentar mineradoras de criptomoedas, um modelo que também foi adotado pela estatal de energia da Argentina, a YPF Luz. Desse modo, a mineração do Proof-of-Work mostra potencial para se tornar completamente verde nos próximos anos.

Onde comprar Bitcoin no Brasil?

É possível comprar Bitcoin negociando sem intermediários, por exemplo, adquirindo de alguém que já possui a moeda digital. No entanto, existem inúmeros riscos nas trocas de valores entre pessoas.

Para reduzir tais atritos, surgiu a figura das exchanges, que funcionam de maneira semelhante às corretoras tradicionais. Ou seja, organizam o mercado, agregando compradores e vendedores, além de assegurar que ambos recebam o combinado.

Escolher a corretora de criptoativos é de extrema importância, e o Mercado Bitcoin (MB) se orgulha em ser a maior e mais segura exchange da América Latina. A maior prova disso são nossos 10 anos de atuação sem casos de perda de valores de cliente ou indisponibilidade de saques.

Não perca tempo! No MB, você compra Bitcoin (BTC) e outros 250 criptoativos a partir de R$ 1. Sair do zero é o passo mais difícil. Por isso, abra sua conta hoje mesmo e venha fazer parte da nova economia digital.