A prova de trabalho (PoW) é uma forma de mostrar que alguém gastou recursos reais, enquanto qualquer outra pessoa pode verificar quase de imediato. O Bitcoin usa-a para decidir quem pode adicionar o próximo bloco e para tornar a história cara de reescrever.
A ideia antes do Bitcoin
Em 1997, Adam Back propôs o Hashcash, um sistema que exigia aos remetentes de e-mail uma pequena quantidade de cálculo por mensagem para combater spam. Satoshi Nakamoto citou o Hashcash no white paper do Bitcoin e usou o mesmo princípio para um propósito muito maior.
Como funciona no Bitcoin
Para criar um bloco, um minerador deve encontrar um cabeçalho de bloco cujo hash SHA-256 esteja abaixo de um número-alvo. Como as saídas de hash são imprevisíveis, a única forma é tentativa e erro. Encontrar um hash válido leva, em média, um número enorme de tentativas. Verificá-lo leva uma. Essa assimetria — difícil de fazer, fácil de verificar — é o coração da PoW.
O que alcança
Seleção justa. A probabilidade de encontrar o próximo bloco é proporcional à sua quota do hashrate total. Não é preciso permissão nem identidade.
Imutabilidade. O trabalho de cada bloco empilha-se sobre o trabalho dos blocos anteriores. Para mudar uma transação antiga, um atacante teria de refazer o trabalho desse bloco e de cada bloco posterior, mais depressa do que a rede honesta. Por isso mais confirmações significam mais segurança.
Consenso objetivo. Os nós seguem simplesmente a cadeia válida com mais trabalho acumulado. Não é preciso votar, o que mantém o consenso simples e difícil de manipular.
Manter o ritmo
A dificuldade ajusta-se a cada 2.016 blocos para que os blocos continuem a chegar cerca de a cada dez minutos, por muito hardware que se junte.
Alternativas
Outras blockchains usam prova de participação, em que validadores bloqueiam moedas em vez de gastar energia. Os programadores e usuários do Bitcoin ficaram com a PoW porque a sua segurança assenta num custo externo e físico, e não nas próprias moedas.