Prova de trabalho é o mecanismo que deixa estranhos concordarem numa história sem confiar uns nos outros. A ideia é anterior ao Bitcoin — o Hashcash de Adam Back (1997) o usou para combater spam de e-mail — mas Satoshi o usou para proteger um ledger.
A assimetria
Encontrar um hash de bloco abaixo do alvo leva, em média, um número enorme de tentativas. Checá-lo leva um hash. Essa assimetria é o truque: o trabalho é caro de fazer, mas trivial para qualquer nó verificar.
Cadeia mais longa = mais trabalho
Nós seguem a cadeia válida com mais trabalho acumulado. Se dois mineradores encontram blocos ao mesmo tempo, a rede se divide temporariamente; o empate quebra quando o próximo bloco é encontrado de um lado, e o outro bloco fica órfão.
Segurança pelo custo
Para reverter um pagamento, um atacante deve re-minerar aquele bloco e cada bloco depois dele, e ultrapassar a cadeia honesta. Por isso cada confirmação extra torna uma transação mais segura. O custo é energia e hardware do mundo real, que não podem ser falsificados ou impressos.
Ajuste de dificuldade
O alvo se ajusta a cada 2.016 blocos via a dificuldade para que o tempo médio de bloco fique perto de 10 minutos. Mais mineradores → quebra-cabeça mais difícil. Menos mineradores → mais fácil.
Custo como identidade
Esse mesmo custo resiste a um ataque Sybil: você não pode inundar a rede com identidades falsas e superar todo mundo, porque a influência acompanha trabalho real — não quantas contas você abre. Cada bloco válido é um recibo de que energia foi gasta, e qualquer nó pode auditá-lo sem pedir permissão.