Introdução

Um protocolo de blockchain deve funcionar de acordo com um mecanismo de consenso que seja o mais democrático possível, para se manter distribuído e descentralizado. O mecanismo de consenso à prova de trabalho (PoW) da Bitcoin é considerado o mais seguro, mas foi criticado por ser lento e consome energia. Por essa razão, surgiu um novo mecanismo de consenso chamado Prova de Comparticipação (OP). Ao contrário do PoW, este mecanismo não é mais baseado num recurso externo (o elevado consumo de energia), mas sim em criptomoedas bloqueadas em staking. Além disso, um terceiro novo modelo de consenso, chamado Prova Delegada de Comparticipação, foi introduzido como alternativa.

O que é uma prova de aposta delegada?

Levando o 'velho' conceito de Prova de Aposta para o nível seguinte, a Prova Delegada de Aposta torna possível que os detentores de criptomoedas votem e elejam os chamados delegados (também chamados testemunhas ou produtores do bloco), que são responsáveis por validar o bloco seguinte e proteger a rede. Enquanto no sistema anterior essa tarefa era aleatoriamente confiada aos participantes, neste novo, a responsabilidade de proteger a rede foi atribuída a pessoas ou grupos conhecidos selecionados de acordo com a sua reputação e vontade de operar de forma justa e transparente. Portanto, estes delegados representam a vontade de todos os participantes da rede blockchain. Por essa razão, segundo muitos, os DPOs representam o mecanismo de consenso mais democrático possível. Portanto, este sistema deve ser comparado com a maioria das democracias ocidentais com uma diferença substancial: se um ou mais delegados se comportarem incorretamente, a comunidade pode remover o seu voto e depois destroná-los elegendo novos delegados.
Assumindo que geralmente nem todos os participantes em criptomoedas querem participar ativamente na segurança da rede, faz sentido que possam escolher delegar a tarefa a alguém que esteja mais diretamente envolvido.

Como funcionam os DPOs?

Existem vários elementos da prova de aposta delegada que permitem à tecnologia validar as transações de forma eficaz e eficiente. Estes podem ser resumidos em quatro pontos:

1. Votação: como já mencionado acima, a novidade introduzida pelos DPOs é o método de votação. Cada utilizador que possui uma moeda na blockchain dos DPOs tem a capacidade de votar nos nós que desejam validar transações. A maioria das cadeias de blocos de PO delegadas permitem que os usuários votem diretamente ou deleguem o seu poder de voto a outro usuário. Os nós, nos quais os utilizadores votam numa prova delegada de consenso de apostas, são conhecidos como testemunhas.

2. Testemunhas: encarregam-se de proteger e legitimar a cadeia de blocos. Mesmo que um utilizador não precise necessariamente da criptomoeda para se tornar uma testemunha, deve adquirir votos suficientes para ser eleito. A reputação é crucial para uma testemunha para ser eleita, pois na maioria dos casos a competição é muito alta. As transações que são concluídas com sucesso por uma testemunha são registadas oficialmente num registo e as testemunhas recebem uma recompensa especial que pode ser partilhada com todos os que votaram nessa testemunha. O número de testemunhas num único servidor pode cair algures entre 21 e 101.

3. Delegados: também são eleitos pelo voto do utilizador. Embora os delegados não desempenhem um papel no controlo de transações, têm outra tarefa fundamental dentro dos protocolos DPOs: podem propor a mudança do tamanho de um bloco ou o valor que uma testemunha deve ser pago em troca pela validação de um bloco. Em qualquer caso, essas alterações devem ser sujeitas a votação dos utilizadores.

4. Validadores de bloco: são responsáveis por validar os blocos criados por outras testemunhas, ao certificar-se de que esses blocos cumprem regras específicas de consenso. Para se tornar um validador de blocos, o usuário deve executar um nó completo. Qualquer utilizador pode tornar-se um validador mas ao contrário das testemunhas, não há incentivo monetário para os validadores.

Exemplos de Blockchains que utilizam DPOs

Há muitas redes de blockchain populares que usam o consenso de DPOs. Eis alguns dos mais importantes:

• EOS: a primeira versão dos DPO foi desenvolvida em 2014 pelo ex-Chief Technology Officer (CTO) do EOS Dan Larimer. No caso do EOS, todos os delegados são referidos como produtores do bloco e o seu número máximo não pode exceder 21 unidades. O EOS é muito semelhante ao Ethereum na sua capacidade de hospedar DAPPs. Além disso, funciona num modelo de propriedade onde os utilizadores podem possuir e usar recursos proporcionais às suas apostas em vez de pagar por cada transação, o que promove a eliminação das taxas de transação. O EOS é considerado uma das blockchains mais escaláveis da indústria.

• Tron: um protocolo descentralizado baseado em blockchain que visa criar um ecossistema de entretenimento digital gratuito aproveitando a tecnologia de rede p2p e blockchain. O Tron Network refere-se aos delegados como Super Representantes, que são eleitos a cada 24 horas. Pode haver um máximo de 27 Super Representantes e precisam executar um nó do TRON para participar na produção de blocos. Estes delegados também recebem recompensas em bloco e voto. Os eleitores que votam aos super-representantes recebem apenas recompensas com o voto.

• Tezos: uma plataforma de contratos inteligentes que tem um modelo de governação de cadeia que permite à blockchain implementar mudanças automaticamente sem a necessidade de realizar garfos duros. Tezos inovou o sistema DPO, ao elaborar um modelo atualizado dele: Prova Líquida de Aposta (LPO). A maior diferença entre LPOs e DPOs é que a delegação é totalmente opcional para usuários da rede. Todos os titulares de símbolos podem delegar o direito de voto em validadores, que são conhecidos como 'padras'. Além disso, o número de nós do validador é dinâmico, em oposição ao número fixo nos sistemas DPOs. Na verdade, Tezos pode apoiar até 80 000 validadores, o que potencialmente o torna mais descentralizado que os seus concorrentes.

Vantagens e Limitações

A prova de participação delegada é considerada por muitos o mecanismo de consenso mais eficiente e democrático disponível. Na verdade, os protocolos da blockchain que usam este tipo de consenso distinguem-se pela velocidade na execução das transações, pela sua relação custo-eficácia e pelo seu baixo impacto energético. Além disso, o sistema de voto democrático para delegados e testemunhas garante que todos os titulares de símbolos tenham a oportunidade de contribuir para o desenvolvimento da rede e, vamos reiterá-lo, os atores maliciosos podem ser imediatamente substituídos.

No entanto, há muitas dúvidas sobre a segurança das redes que usam o consentimento dos DPOs e nem todas são infundadas.

Primeiro, o número limitado de validadores deve ser tido em consideração. Sejam eles 21 ou 101, o resultado não muda muito: podem não ser suficientes para garantir a distribuição e, portanto, a descentralização da rede. O risco de centralizá-lo é demasiado alto, o que seria contra a filosofia da blockchain.

Em segundo lugar, a blockchain dos DPOs é suscetível a problemas de voto ponderado. Os utilizadores com uma participação mais pequena podem recusar participar na votação depois de considerarem que o seu voto é insignificante. Este é um problema atual, pois na maior parte dos casos, os que têm o verdadeiro poder de voto são as grandes baleias (muitas vezes instituições e trocas).

Por último, mas não menos importante, a hipótese de os validadores poderem ser corrompidos é um problema real. Mesmo que a maioria deles sejam entidades bem conhecidas que foram avaliadas com base na sua reputação, o problema pode estar neste pequeno detalhe. Contando com o facto de os validadores do bloco serem conhecidos, podem estar sujeitos a episódios de corrupção, ambos perpetrados a partir do interior da rede (ex. validadores que concordam em agir apenas com base nos seus próprios interesses), e do exterior (ex. atores mal-intencionados que detêm um grande número de fichas). Quanto menor o círculo dos validadores, maior será o risco de a rede ser atacada.

Conclusão

O advento dos DPO tem sido uma inovação estrutural importante, que, em teoria, permite que os protocolos de blockchain funcionem rápida e eficientemente. Ainda assim, devem ser aplicadas algumas melhorias pois a exposição à centralização ainda é um risco muito elevado e os nós do validador estão expostos a corrupção. Em primeiro lugar, o número de nós pode ser aumentado, com o objetivo de tentar distribuir mais a rede e, em segundo lugar, o nível de concorrência entre eles pode ser aumentado mais tarde.

A competição é precisamente um dos pontos-chave do mecanismo de consenso (PoW) da Prova de Trabalho (PoW) como o da blockchain em geral, uma vez que empurra os participantes ativos da rede a trabalharem cada vez mais para resolver o enigma criptográfico e, portanto, adicionar o novo bloco. Como resultado dessa participação ativa, a dificuldade de um ataque protocolar com sucesso aumenta consideravelmente. Até agora, não há dúvida de que a PoW é o mecanismo de consenso mais seguro de todos, tomando a Bitcoin como exemplo. Portanto, os DPOs devem tentar alcançar o mesmo nível de segurança a fim de ganhar a confiança absoluta dos seus usuários.