Os protocolos de consenso são comumente confundidos com os algoritmos de consenso. Mesmo existindo em conjunto nos projetos de criptomoedas, são mecanismos diferentes nesse processo.
Saber como uma rede chega ao consenso influencia bastante a atuação dos usuários que desejam operar como nós dentro das blockchains de determinados projetos.
Mas quem compra e vende também precisa saber como funciona a relação entre criptomoedas e protocolos de consenso.
O conceito é importante, inclusive, se o objetivo for algo maior como desenvolver um projeto de moeda digital, pois cada um dos protocolos de consenso influencia no plano de alcance da rede, os objetivos do novo sistema, seu potencial de escalabilidade, no nível de descentralização, etc.
Quer saber mais sobre o tema? Continue lendo e entenda o que são protocolos de consenso, quais os principais tipos e como eles se relacionam com o universo cripto.
O que são protocolos de consenso?
Os protocolos de consenso são mecanismos que acontecem dentro das blockchains cujo objetivo é que os nós cheguem a um acordo, ou seja, consenso sobre uma decisão.
O consenso garante que a ação realizada por um validador seja compartilhada e aprovada pelos demais participantes da rede, seguindo as regras do protocolo utilizado.
Para facilitar o entendimento, é importante entender o que é um nó dentro de uma blockchain. Um nó corresponde a um computador com alto poder de processamento que permanece ligado 24 horas.
É por meio desses pontos de conexão que os dados são enviados e recebidos dentro do sistema, formando a estrutura da blockchain.
Dessa forma, toda operação dentro da rede Bitcoin, por exemplo, chega até os nós que confirmam e validam cada transação. No sistema Bitcoin, os equipamentos que atuam como nós são chamados de mineradores, ou seja, são a parte ativa da rede.
Como funciona o protocolo de consenso?
Imagine um grupo de 10 pessoas que precisa decidir se vai para o cinema ou para o bar comemorar um aniversário. É relativamente fácil chegar a um consenso nesse pequeno grupo, em que a maioria valida uma das opções.
Agora, quando o grupo aumenta para 50, 100 ou 500 pessoas, chegar a um denominador comum fica cada vez mais difícil.
É para resolver esse problema quando as decisões escalam que foram criados os protocolos de consenso, aplicados depois na estruturação das redes de criptomoedas, sendo o Bitcoin o projeto pioneiro.
OBS: como citamos na abertura do artigo, Proof of Work (prova de trabalho) e Proof of Stake (prova de participação) não são protocolos de consenso e sim algoritmos de defesa que protegem as operações de ataques sybil nas blockchains.
Quais são os tipos de protocolo de consenso?
Existem três tipos principais de protocolos de consenso:
- o Clássico;
- o de Nakamoto;
- o Avalanche.
Explicamos como cada um funciona para manter a segurança e integridade das blockchains de criptomoedas. Confira.
Protocolo de consenso clássico
O protocolo de consenso clássico existe desde os anos 80 e seu funcionamento envolve uma votação geral entre os integrantes.
Então, em uma rede blockchain que opera com este protocolo, existe um nó principal (líder) que recebe as informações e começa o processo de validação que inclui todos os outros validadores, sem nenhuma exceção.
No protocolo clássico, a comunicação é chamada de quadrática. Dessa forma, se a rede possui 8 nós, é necessário que em cada rodada sejam trocadas 64 mensagens, por exemplo.
Essa opção em que todos os nós se comunicam tem um bom desempenho em redes menores, pois as transações são aprovadas rapidamente, resultando em um índice de TPS (transações por segundo) bastante alto.
Porém, à medida que a rede cresce, o desempenho começa a ser prejudicado, o que limita a escalabilidade das redes com protocolo clássico.
Outro ponto importante é que por ser pequena, um único nó acaba concentrando um grande poder de processamento. Se esse nó falha ou se torna um atacante, a rede fica vulnerável a ataques de gasto duplo.
Então, os protocolos de consenso clássico como HotStuff, Tendermint/Cosmos e Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) são mais recomendados para redes menores, ou seja, com poucos nós.
Já as redes maiores que precisam crescer o número de validadores, de forma que eles possam entrar e sair, e ainda ter mais resistência a ataques devem optar pelos protocolos abaixo.
Protocolo de consenso de Nakamoto
O protocolo de consenso de Nakamoto, como o nome dá a entender, foi criado por Satoshi Nakamoto que, por sua vez, é o criador do Bitcoin.
Neste protocolo, não é necessário a validação por todos os pontos e a segurança da rede é por via probabilística e não mais determinística, o reduz a quase zero as chances de sucesso com ataques de gastos duplo ou de 51%.
A configuração aberta e sem necessidade de permissão possibilita que um nó seja inserido no sistema a qualquer momento. Nesse caso, a cadeia mais longa e com mais proof of work é a responsável pela validação das operações.
A desvantagem desse protocolo de consenso é seu alto custo e alto gasto de energia para manter os nós ativos de forma ininterrupta, o que prejudica o desempenho da rede e torna as operações lentas.
A validação de uma transação Bitcoin, por exemplo, dura cerca de uma hora e mesmo com a evolução da tecnologia, a latência não será reduzida neste formato de protocolo.
Protocolo de consenso Avalanche
O último, porém o mais avançado e de melhor desempenho entre os protocolos de consenso é o Avalanche. Este protocolo reúne todas as vantagens dos anteriores como:
- processamento rápido das transações;
- eficiência energética, permitindo redes mais sustentáveis;
- descentralização;
- escalabilidade.
O Avalanche também é probabilístico e quando não existem transações para processar, o sistema entra em modo suspenso, economizando energia da rede. Quando opera, as transações são finalizadas muito mais rápido.
Isso porque para fazer a validação a cada rodada, os nós se comunicam com um mesmo número pequeno e fixo. Então mesmo que aumente a quantidade de operações a serem processadas, não é preciso aumentar a quantidade de nós para obter o consenso.
Criptomoedas e protocolos de consenso: dupla de sucesso
A escalabilidade, a velocidade das operações, a segurança e a validação dos dados com eficiência só são possíveis nas blockchains de criptomoedas por causa dos protocolos de consenso.
Eles não são os únicos recursos, mas são essenciais para garantir que um projeto evolua no mercado e para que seu ativo tenha sucesso.
Esse conhecimento é estratégico para decidir se vale a pena apostar em uma determinada moeda digital ou não, afinal, o objetivo é ter ativos valiosos na carteira, não é mesmo?
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