A rede blockchain é descentralizada, sem autoridade ou regulação central. A verificação e validação das transações são inquestionavelmente seguras e verificadas, então como é possível? É a presença do algoritmo de consenso.

Um algoritmo de consenso é uma parte central da rede blockchain porque é o protocolo através do qual todos os pares e nós participantes da rede blockchain chegam a um acordo comum (consenso) sobre o estado atual do livro-razão distribuído. O algoritmo de consenso é construído para garantir que todos os agentes ou partes interessadas no sistema descentralizado possam concordar com um único fato e considerar as questões divergentes. O algoritmo de consenso garante que o sistema é tolerante a falhas e confiável.

O que é um Algoritmo de Consenso Blockchain?

O algoritmo de consenso é um conjunto de regras que governa como os nodos participantes interagem e se envolvem no ecossistema blockchain. Permite que a rede blockchain e todos os protocolos construídos sobre ela atinjam confiabilidade e garantam alta confiança entre os nodos participantes.

O algoritmo de consenso da Blockchain é um mecanismo inteligente que garante e permite que os utilizadores ou máquinas coordenem-se numa disposição distribuída. O algoritmo de consenso é central para as operações da rede blockchain.

Num ambiente descentralizado como a rede blockchain, vários nós participantes e partes interessadas provavelmente terão opiniões divergentes. Como chegamos a um acordo e garantimos que cada nó participante apoia totalmente o arranjo? É o algoritmo de consenso que fornece um acordo mútuo neste contexto.

A rede blockchain tem diferentes servidores, nós, mineiros e partes interessadas espalhados por outras localizações. Todos estes intervenientes devem chegar a um consenso e verificar que uma transação ou bloco é precisa antes da validação. O algoritmo de consenso permite estes acordos mútuos tornando a rede fiável e altamente segura. Existem vários objetivos para os quais o algoritmo de consenso foi concebido para alcançar na rede blockchain.

Como Funciona o Algoritmo de Consenso Blockchain?

A rede blockchain é robusta e descentralizada. Não há restrições ao que os desenvolvedores podem construir nela, e cada desenvolvedor tem a liberdade de escolher qual algoritmo de consenso desejam implementar em seu protocolo.
O algoritmo de consenso notável que pode implantar e como funcionam são:

Prova de Trabalho (PoW)

O Prova de TrabalhoO algoritmo de consenso é o mecanismo de consenso mais antigo e notável da rede blockchain. No Proof of Work, os nós participantes usam a mineração para validar transações e criar novos blocos, e são chamados de mineiros.

O mecanismo de consenso de Prova de Trabalho requer que os mineiros resolvam quebra-cabeças matemáticos complexos usando uma ampla potência computacional. Os métodos de mineração usados neste algoritmo de consenso incluem mineração GPU, mineração CPU, mineração ASIC e mineração FPGA.

Protocolos de blockchain que utilizam o algoritmo de consenso Proof of Work incluem Bitcoin, Litecoin, Primecoin, Zcash, Monero, etc.

Prova de Participação (PoS)

O Prova de ParticipaçãoO mecanismo é considerado um dos melhores e mais amigos do ambiente algoritmos de consenso. O algoritmo de consenso de Prova de Participação funciona usando validadores em vez de mineiros, e os nós contribuintes são validadores que podem criar novos blocos sobre todos. O algoritmo de consenso de PoS economiza energia e reduz o tempo gasto na validação de transações ou na criação de novos blocos. O mecanismo deleGate.iod e Prova de Participação arrendada podem ser implantados na blockchain.

A Prova de Participação tem algumas variações, que são usadas com base nos objetivos de uma determinada blockchain. Uma das variantes mais utilizadas é a DeleGate.iod Prova de Participação (DPoS), em que os detentores de tokens votam em um grupo menor de usuários, conhecidos como “deleGate.ios”, que são responsáveis por criar novos blocos e manter a integridade da blockchain. Os deleGate.ios são escolhidos com base no número de votos que recebem e geralmente têm uma grande participação na rede.
Um dos principais benefícios do DPoS é a sua escalabilidade, pois permite o processamento de um grande número de transações por segundo, bem como um baixo consumo de energia. Isso torna-o uma escolha popular para projetos que se destinam a ser altamente transacionais.

Protocolos de blockchain como Dash, Peercoin, Pivx, Reddcoin e Ethereum 2.0 usam o algoritmo de Prova de Participação.

Prova de Autoridade (PoA)

O mecanismo de Prova de Autoridade é usado em redes blockchain que dependem de “validadores” pré-aprovados para criar novos blocos e manter a integridade da rede. Os validadores são tipicamente escolhidos com base na sua reputação, identidade ou experiência. Nas redes PoA, cada validador recebe uma identidade única e os validadores revezam-se na criação de novos blocos e na sua adição à blockchain. Isso ajuda a garantir que a rede seja relativamente rápida e eficiente, uma vez que os validadores não precisam competir entre si para criar novos blocos.

O algoritmo PoA é uma solução eficaz para as cadeias de abastecimento, pois permite às empresas manter a sua privacidade e obter simultaneamente os benefícios da blockchain.

Os protocolos de blockchain que utilizam o algoritmo de consenso Proof of Authority incluem VeChain e BNB Chain

Prós do Algoritmo de Consenso de Prova de Trabalho

As vantagens notáveis do algoritmo de consenso Proof of Work são:

• Nível de segurança elevado: o algoritmo de Prova de Trabalho garante que o protocolo blockchain seja altamente seguro. É difícil contornar o firewall de segurança e comprometer a rede de blocos implementando um mecanismo PoW.

• Método descentralizado de transação: o processamento de transações é descentralizado no mecanismo de Prova de Trabalho. Os utilizadores podem operar sem terem uma relação prévia ou construir confiança entre si; o seu principal objetivo é o projeto em questão. O acordo unificado entre todas as partes interessadas garantirá que a verificação seja precisa e o estado do livro-razão público seja atualizado.

• Recompensas de criptomoeda: os protocolos Blockchain que usam o mecanismo de prova de trabalho recompensam os mineiros com tokens de criptomoeda. Após minerar novos blocos ou verificar com sucesso as transações, os mineiros têm direito a recompensas em criptomoeda.

Contras do Algoritmo de Consenso de Prova de Trabalho

Alguns dos inconvenientes do algoritmo de consenso Proof of Work incluem:

• Alto consumo de energia: o algoritmo de consenso Proof of Work envolve a resolução de algoritmos computacionais que consomem muita energia. As atividades de mineração são intensivas em energia.

• Transações lentas e congestionamento: o mecanismo de PoW demora muito tempo a verificar transações. Na maioria das vezes, as transações acumular-se-ão à espera de validação. O PoW demora mais tempo do que o habitual a verificar a validade das transações.

Prós do Algoritmo de Consenso de Prova de Participação

As vantagens notáveis do algoritmo de prova de consenso são:

• Eficiente em energia: os validadores de bloco no Proof of Stake não se envolvem na resolução de algoritmos computacionais ou quebra-cabeças. Portanto, o processo de validação e stake consome menos energia.

• Escalabilidade: os protocolos blockchain que implementam o algoritmo de consenso de prova de participação são mais escaláveis e fáceis de usar. Também permite técnicas de escalonamento como sharding.

Desvantagens do Algoritmo de Consenso de Prova de Participação

Algumas das falhas do algoritmo de consenso de Prova de Participação incluem:

• Complexidade do sistemao algoritmo de consenso de Prova de Participação possui alguns sistemas complexos. Por exemplo, a seleção do validador de bloco é complexa.

• Distribuição inicial: tornar-se um validador em PoS requer que você tenha certos tokens. Se você não atender ao requisito de distribuição inicial, você não é elegível.

Prós do Algoritmo de Consenso Proof of Authority

As vantagens notáveis do algoritmo de consenso Proof of Authority são:

• Segurança reforçada:Uma vez que os validadores são identidades conhecidas, a rede é menos suscetível a ataques de atores maliciosos anônimos.

• Requisitos reduzidos de potência computacional:PoA requer menos potência computacional do que outros algoritmos de consenso, o que pode ajudar a reduzir custos e consumo de energia.

• Mais rápido e mais eficiente:PoA permite uma criação de bloco mais rápida e eficiente, uma vez que os validadores não precisam competir entre si.

Contras do Algoritmo de Consenso de Prova de Autoridade

Alguns dos pontos fracos do algoritmo de consenso Proof of Authority incluem:

• Centralização:Os validadores são geralmente escolhidos por uma organização central ou grupo, o que pode levar a uma concentração de poder entre um pequeno número de pessoas ou entidades. Isso pode tornar a rede mais vulnerável à censura ou manipulação.

• Anonimato limitado:Uma vez que os validadores são identidades conhecidas, a rede pode ser menos privada e anónima do que outras redes de blockchain.

• Ponto único de falha:Se um dos validadores ficar offline ou for comprometido, pode criar um gargalo na rede e impedir que as transações sejam confirmadas.

Conclusão

O algoritmo de consenso é essencial para as operações da blockchain e fornece os procedimentos e regras para garantir que todos os nós participantes, mineradores e partes interessadas alcancem um acordo mútuo. Esses acordos podem validar uma transação, criar novos blocos ou implementar uma atualização crítica.

Para além do mecanismo de consenso de Prova de Trabalho e Prova de Participação, existem vários outros que pode implementar, dependendo da preferência dos seus desenvolvedores e dos casos de uso do seu protocolo. Incluem Prova de Capacidade, Prova de Importância, Tolerância a Falhas Bizantinas, etc.

Portanto, é aconselhável escolher o mecanismo de consenso mais adequado para um projeto de blockchain para ajudar a eliminar os imbroglios destacados acima.