Qual é a diferença entre Proof-of-Work e Proof-of-Stake?

Muitas pessoas acham que PoW (Proof-of-Work) é um grande desperdício e que PoS (Proof-of-Stake) é mais ecológica e portanto, melhor. Será que estão certas?

Vídeo do Yungfi
https://www.youtube.com/watch?v=VfEnzaHAT-g

Baseado no fio do @dergigi
https://twitter.com/dergigi/status/1392826448017346561

Se você não entende Proof of Work, você não entende o Bitcoin.
Sistemas descentralizados, por definição, não têm uma única fonte de verdade.
A inovação de Satoshi foi construir um sistema que permite que todos os participantes se concentrem na mesma verdade de maneira independente. Prova de Trabalho (Proof of Work) é o que permite que isso aconteça.
O objetivo da Prova de Trabalho é criar uma história irrefutável. No caso do Bitcoin, é o seu histórico de transações. Se duas histórias competem, a cadeia de blocos com mais trabalho é a verdadeira. Esse acordo descentralizado é o que chamamos de consenso Nakamoto.
Por que isso funciona?
A resposta curta: Por que trabalho requer energia. Não dá para trapacear isso. Ele é indiscutível. Não dá para mentir sobre ele. A prova de que você fez o trabalho é evidente no resultado do trabalho.
No Bitcoin, trabalho é sinônimo de computação. Não qualquer tipo de cálculo computacional, mas um que não permite atalhos: a adivinhação.
Se você usar um computador para calcular um problema específico, ele vai calcular a resposta imediatamente. Se você usar um computador para adivinhar um número entre 1 e 10 trilhões, ele vai ter que trabalhar muito mais para encontrar a solução.
Uma rede de prova de trabalho recria isso em uma escala global. Não há atalhos, porque encontrar a solução depende de sorte e não de progresso.
A beleza é que a rede em si se incorpora na solução. Os dados são o suficiente. Não é necessária uma fonte de verdade externa. A natureza probabilística da adivinhação permite que a rede concorde que a solução requereu trabalho.
Outros mecanismos, como proof of stake, não têm essa propriedade. Você nunca pode ter certeza de que os dados que você está vendo são verdadeiros. Nesse tipo de rede, participantes com maior participação são os que governam. Não existe um custo adicional para criar uma verdade alternativa.
A computação é a única ponte entre o mundo da informação e o mundo real. A transferência de informação requer computação. Computação requer energia. Energia é a ponte entre o mundo real e o mundo digital.
Remova essa ponte com o mundo real e você vive na terra da fantasia. Você não pode dizer o que aconteceu, você precisa confiar em terceiros para dizerem o que aconteceu, você não tem como verificar sozinho, você precisa confiar neles.
Proof of stake (prova de participação) tem outros problemas, como a seleção justa de validadores.
Sistemas que recompensam com base em participação favorecem os participantes mais ricos da rede. Os nodes com mais fundos recebem mais recompensas – e assim a participação deles na rede cresce. Loops de feedback baseados nesses incentivos resultam em efeitos naturais de centralização.
A Prova de Participação também não tem resistência natural contra ataques de manipulação de timestamp.
Prova de Trabalho resolve exatamente esses problemas, ela descentraliza o processo de seleção, cria prova física do que aconteceu, tem custos externalizados verdadeiros e descentraliza o tempo.
Em um sistema de Prova de Trabalho, mineradores devem consumir energia constantemente para manter algum tipo de poder sobre o sistema. Em um sistema de Prova de Participação, não há nenhum custo constante para ser um participante significativo.
Se um participante manter uma participação grande, ele sempre vai ter poder sobre o sistema.
Nosso sistema financeiro atual opera de maneira similar a um sistema de Prova de Participação.
As pessoas com mais participação (ou influencia) em nossa sociedade são as que governam.
Se Prova de Trabalho é uma atividade dispendiosa ou não é um assunto controverso, mas a resposta para o debate fica clara depois de entender o problema que a Prova de Trabalho resolve.
Não existe outro sistema que incentiva uma rede a concordar com uma verdade global universal sem necessidade de confiar em ninguém. Então a pergunta que fica é quanto vale um dinheiro digital forte sem risco de terceiros de confiança.
Será que vale o gasto de energia?
Para geladeiras, carros, smartphones e muitas outras coisas, a sociedade responde positivamente.
Para o Bitcoin, aqueles que entendem os benefícios de um dinheiro sonante e resistente a censura, respondem positivamente.

Resumindo: Prova de Trabalho não é apenas útil, mas essencial. Dinheiro digital sem terceiros de confiança não pode funcionar sem isso. Você sempre precisa de uma âncora para o mundo real. Sem essa âncora, é impossível ter um histórico verdadeiro que pode ser comprovado em si mesmo.
Energia é a nossa única âncora.
A prova de trabalho confia nas leis da física para determinar o que aconteceu.
A prova de participação confia em humanos para determinar o que aconteceu.

#Bitcoin #PoW #PoS