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

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

O que é um algoritmo de consenso blockchain?

O algoritmo de consenso é um conjunto de regras que regem como os nós participantes interagem e se envolvem no ecossistema blockchain. Ele permite que a rede blockchain e todos os protocolos construídos sobre ela alcancem confiabilidade e garantam alta confiança entre os nós participantes.

Algoritmo de consenso Blockchain é um mecanismo inteligente que garante e permite que usuários ou máquinas coordenem em um arranjo distribuído. O algoritmo de consenso é central para as operações da rede blockchain.

Em uma configuração descentralizada 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 apoie totalmente o arranjo? É o algoritmo de consenso que fornece um acordo mútuo nesse contexto.

A rede blockchain possui diferentes servidores, nós, mineradores e partes interessadas espalhadas por outras localidades. Todos esses atores devem chegar a um consenso e verificar se uma transação ou bloco é precisa antes da validação. O algoritmo de consenso permite esses acordos mútuos, tornando a rede confiável e altamente segura. Existem vários objetivos para os quais o algoritmo de consenso é projetado para alcançar na rede blockchain.

Como funciona o algoritmo de consenso blockchain?

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

Prova de Trabalho (PoW)

O Prova de Trabalhoalgoritmo de consenso é o mecanismo de consenso mais antigo e mais 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 mineradores.

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

Protocolos de blockchain que usam 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 ecologicamente corretos algoritmos de consenso. O algoritmo de consenso de Prova de Participação funciona usando validadores em vez de mineradores, 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 validando transações ou criando novos blocos. O mecanismo de Prova de Participação deleGate.iod e alugado pode ser implantado na blockchain.

A Prova de Participação tem algumas variações, que são usadas com base nos objetivos de uma determinada blockchain. Uma das variantes mais usadas 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 consumo de energia relativamente baixo. Isso o torna uma escolha popular para projetos destinados a serem 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 em sua reputação, identidade ou expertise. Nas redes PoA, cada validador é atribuído a uma identidade única, e os validadores se revezam na criação de novos blocos e adicionando-os 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 cadeias de suprimentos, pois permite que as empresas mantenham sua privacidade e obtenham benefícios da blockchain simultaneamente.

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:

• Alto nível de segurança: 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 usuários podem operar sem ter um relacionamento prévio ou construir confiança entre si; seu principal objetivo é o projeto em questão. O acordo unificado entre todas as partes interessadas garantirá que a verificação seja precisa e que o status do livro-razão público seja atualizado.

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

Contras do Algoritmo de Consenso de Prova de Trabalho

Alguns dos pontos fracos 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 leva muito tempo para verificar transações. Na maioria das vezes, as transações estarão se acumulando aguardando validação. O PoW leva mais tempo que o usual para verificar a validade das transações.

Prós do Algoritmo de Consenso de Prova de Participação

As vantagens notáveis do algoritmo de consenso de prova são:

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

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

Contras do Algoritmo de Consenso de Prova de Participação

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

• Complexidade do sistema: o algoritmo de consenso Proof of Stake possui alguns sistemas complexos. Por exemplo, a seleção de validadores 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 de Prova de Autoridade

As vantagens notáveis do algoritmo de consenso de Prova de Autoridade são:

• Segurança aumentada: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 energia 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 a criação de blocos mais rápida e eficiente, pois os validadores não precisam competir entre si.

Contras do Algoritmo de Consenso de Prova de Autoridade

Alguns dos problemas do algoritmo de consenso de prova de autoridade incluem:

• Centralização:Os validadores geralmente são escolhidos por uma organização ou grupo central, 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 anônima do que outras redes blockchain.

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

Conclusão

O algoritmo de consenso é essencial para as operações de 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.

Além do mecanismo de consenso de Prova de Trabalho e Prova de Participação, há vários outros que você pode implementar, dependendo da preferência de seus desenvolvedores e dos casos de uso de seu protocolo. Eles 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.