A prova de trabalho é um dos métodos usados para garantir um livro-razão distribuído de blockchain. É o método usado por Bitcoin para garantir que cada bloco adicionado ao blockchain do Bitcoin tenha o consenso de toda a rede. Esse consenso torna praticamente impossível adulterar um livro-razão distribuído de blockchain.
No contexto do Bitcoin, o trabalho de mineração de um bloco envolvia a identificação de um bloco que, quando executado pela função hash SHA-256 duas vezes, produz um número menor do que o alvo de dificuldade fornecido.
Uma explicação realmente simples desse processo é que o hash do bloco anterior no blockchain do bitcoin é usado como ponto de referência para o hash SHA-256. Quando um novo bloco de transações bitcoin é enviado para a rede aceitar, todos os mineiros na rede correm para encontrar uma saída que, quando processada por meio de SHA-256 duas vezes, produza um número que se encaixa em um critério que é pré-determinado pelo rede. É um processo aleatório (os mineiros continuam mudando um número conhecido como “nonce” até obterem o resultado) que requer uma quantidade significativa de capacidade de computação.
Mineração Bitcoin Proof of Work é basicamente uma grande corrida para encontrar um “nonce” que satisfaça a dificuldade do quebra-cabeça construído na resposta do último bloco no blockchain.
Todos os outros mineiros podem verificar a resposta simplesmente executando-a uma vez, de trás para frente, por meio de duas funções hash SHA-256. Assumindo que não haja nenhum jogo sujo, o bloco é aceito por toda a rede e adicionado ao blockchain e se torna a base para o próximo bloco.
Por que prova de trabalho
A prova de trabalho foi originalmente concebida como um meio de impedir ataques de negação de serviço e e-mails de spam. Ao exigir que um remetente de e-mail faça cálculos pequenos, mas aleatórios (que são triviais para a parte receptora verificar e aprovar), um sistema poderia ser criado que não sobrecarregaria significativamente o envio de alguns e-mails. No entanto, um spammer de e-mail ficaria atolado nos requisitos computacionais de envio de e-mails em massa.
Este conceito não foi usado até que Hal Finney construiu um sistema de prova de trabalho reutilizável em 1999. O inventor anônimo do Bitcoin, Satoshi Nakamoto, refinou o sistema em seu white paper de 2008 e o implementou em 2009. Finney foi um dos primeiros colaboradores de Nakamoto no código Bitcoin.
Na rede Bitcoin, a prova de trabalho também é usada como meio de introduzir mais Bitcoins em circulação. Isso é feito através de Recompensas de mineração de Bitcoin, que atuam não apenas como um pagamento para os mineiros, mas também como uma forma de aumentar o valor do Bitcoin controlando o fornecimento.
Alternativas
A prova de trabalho não é a única maneira de proteger um blockchain. Outros sistemas incluem Prova de aposta e Prova de queima. A prova de trabalho geralmente consome mais recursos do que a prova de aposta e a prova de queima, mas é muito mais segura para redes pequenas e incentiva a participação em uma economia simbólica em vez de incentivar o controle de uma rede.
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