O que é Prova de Stake Nomeada?

A Prova de Stake Nomeada (NPoS) é uma variação do mecanismo de consenso tradicional de prova de stake. No NPoS, os validadores são eleitos usando uma função aleatória verificável, sendo que aqueles que detêm participações maiores têm uma probabilidade maior de serem escolhidos. Uma vez eleitos, esses validadores se revezam em uma sequência aleatória para produzir blocos para a blockchain. Esse método é utilizado por protocolos de blockchain como Ouroboros Praos e BABE, visando equilibrar descentralização e eficiência, ao mesmo tempo que garantem a segurança da rede.

Como funciona a Prova de Stake Nomeada?

A Prova de Stake Nomeada (NPoS) é um mecanismo de consenso no qual um comité de validadores é eleito para produzir blocos para uma blockchain. Os validadores são escolhidos com base na sua participação, sendo que aqueles que possuem mais têm uma maior probabilidade de serem eleitos. Uma vez eleitos, estes validadores revezam-se de forma aleatória para produzir e validar blocos.

Eleição de Validadores

No NPoS, os validadores são eleitos usando uma função aleatória verificável. Isso significa que, embora o processo seja aleatório, outros ainda podem verificá-lo para garantir a justiça. A probabilidade de um validador ser eleito aumenta com a quantidade de participação que eles detêm.

Papel dos Validadores

Uma vez eleitos, os validadores são responsáveis por produzir e validar novos blocos na blockchain. Eles se revezam em uma sequência aleatória para garantir que nenhum validador único tenha influência indevida ou controle sobre o processo de produção de blocos.

Seleção Baseada em Staking

A quantidade de aposta que um validador detém desempenha um papel crucial no NPoS. Aqueles com mais aposta têm uma maior probabilidade de serem eleitos como validadores. Esta seleção com base em aposta garante que aqueles com um investimento significativo na rede têm mais probabilidades de agir no seu melhor interesse.

Produção de Blocos Aleatória

A ordem pela qual os validadores produzem blocos é aleatória para evitar que qualquer validador individual ganhe muito poder ou influência. Isso garante uma distribuição justa das responsabilidades de produção de blocos e reduz as chances de qualquer atividade maliciosa.

Medidas de Segurança

NPoS foi projetado para ser seguro contra vários ataques. Exigir que os validadores tenham uma participação significativa torna custoso para os atacantes adquirir participação suficiente para lançar um ataque. Além disso, a produção de blocos randomizada reduz ainda mais as chances de qualquer entidade única tomar controle da rede.

Diferença entre NPoS e DPoS

Tanto nos mecanismos de consenso NPoS quanto DPoS, o processo de validação gira em torno de dois participantes distintos na rede: um com a autoridade para eleger o outro. No DPoS, esses participantes são chamados de "delegadores", enquanto no NPoS, são referidos como "nomeadores".

Uma distinção significativa entre os dois reside no sistema de responsabilização. No NPoS, tanto os nomeadores quanto os validadores devem fornecer uma participação como garantia, o que implica que ambas as partes podem enfrentar penalidades ou “slashing” por atividades maliciosas. Por outro lado, no DPoS, apenas os validadores são responsabilizados e enfrentam consequências por comportamentos errados. Assim, num quadro de DPoS, os delegadores permanecem inalterados pelas ações maliciosas dos seus validadores escolhidos.

A Mecânica da Prova de Stake Nomeada

A Prova de Stake Nomeada (NPoS) é um mecanismo de consenso que enfatiza o envolvimento da comunidade. Neste sistema, os detentores de tokens, conhecidos como nomeadores, têm a responsabilidade de escolher validadores que acreditam beneficiar a rede. Esta abordagem fortalece a descentralização da rede e garante que todos tenham interesse no seu sucesso.

Os validadores, uma vez escolhidos, têm um papel significativo. Eles verificam transações, garantem sua autenticidade e, em seguida, as incorporam à blockchain. Seu papel é essencial para proteger a blockchain de quaisquer atividades maliciosas.

Um aspeto único do NPoS é a sua seletividade. Apenas os validadores escolhidos têm autoridade para adicionar novos blocos ao blockchain. Este método não só torna o processo mais eficiente, mas também garante que os validadores reconheçam a importância do seu papel.

Participação dos Interessados

A Prova de Stake Nomeada (NPoS) oferece uma abordagem inovadora para o consenso blockchain. Neste sistema, os detentores de tokens, muitas vezes passivos em outros mecanismos, participam ativamente como nomeadores. Esses nomeadores são responsáveis por selecionar validadores, que têm a tarefa de verificar transações e criar novos blocos.

Dentro do NPoS, o papel dos detentores de tokens evolui. Eles tornam-se nomeadores com a autoridade para moldar o conjunto de validadores. A seleção não se baseia apenas no número de tokens, mas também na confiabilidade e capacidade dos validadores.

Os nomeadores são fundamentais para a estabilidade e segurança da rede. Eles apoiam os validadores ao apostar tokens, garantindo a integridade da rede. Como recompensa pelo seu papel crucial e pelos riscos que assumem, os nomeadores recebem uma parte das recompensas que os validadores ganham.

O mecanismo NPoS sublinha a importância de uma comunidade ativa e envolvida. Os detentores de tokens passam de meros investidores a contribuintes, influenciando a direção e a saúde da rede. Este envolvimento promove uma cultura de responsabilidade e colaboração.

Principais características da Prova de Stake Nomeada (NPoS)

Sistema Baseado em Comité

NPoS, também conhecida como "baseada em comissão," envolve a eleição de um comitê de validadores. O processo de seleção utiliza uma função aleatória verificável, e as chances de serem eleitos são maiores para aqueles com uma participação maior.

Produção de Blocos Aleatória

Os validadores no sistema NPoS alternam aleatoriamente a produção de blocos. Isso garante uma distribuição justa das oportunidades de produção de blocos entre os validadores.

Utilização pelos Protocolos

NPoS é implementado por certos protocolos de blockchain, como Ouroboros Praos e BABE. Esses protocolos alavancam o mecanismo NPoS para alcançar consenso e manter a integridade da blockchain.

Vantagens do NPoS

Princípios Democráticos e Segurança Reforçada

NPoS destaca-se pela ênfase na segurança e representação democrática. Ao contrário do PoS tradicional, o NPoS promove um ambiente mais equitativo, capacitando os nominadores a endossar validadores de confiança. Este processo de seleção frequentemente incorpora metodologias como teoria das eleições, teoria dos jogos ou otimização discreta para garantir a justiça. Uma vez selecionados os validadores, o NPoS niveliza ainda mais o campo de jogo, alocando uniformemente todas as participações.

Sistema de Responsabilidade Equitativa

Ao priorizar a segurança de rede de primeira linha, a NPoS introduz um sistema abrangente de recompensas e penalidades tanto para validadores quanto para nomeadores. Ao contrário de sistemas como DPoS, que penalizam exclusivamente os validadores, a NPoS também reduz a participação dos nomeadores que apoiaram o validador errante. Essa estrutura motiva tanto os validadores quanto os nomeadores a manter a integridade, melhorando assim a segurança da rede e minimizando os riscos de colusão.

Desvantagens de NPoS

Risco acrescido para os Nominadores

Embora a NPoS ofereça um processo de seleção democrático, expõe também os nominadores a riscos mais elevados em comparação com os sistemas PoS convencionais. Os nominadores suportam o peso das suas decisões, enfrentando penalidades por endossar validadores maliciosos. Isto poderia levar a uma redução significativa ou à perda total da sua participação. Além disso, o desempenho dos validadores escolhidos impacta diretamente as recompensas para os nominadores, enfatizando a importância de uma seleção criteriosa.

Limitações na Seleção de Validadores Ativos

Na NPoS, os nomeadores podem endossar simultaneamente um número específico de validadores. No entanto, não há garantia de que todos os validadores nomeados farão parte do conjunto ativo. Por exemplo, em redes como a Polkadot, os nomeadores podem endossar até 16 validadores, se apenas uma fração destes forem aceites no conjunto ativo, a participação é dividida entre os nomeados bem-sucedidos.

Projetos que usam Prova de Stake Nomeada (NPoS)

Polkadot

Polkadot emprega o mecanismo de consenso Nominated Proof of Stake (NPoS). No NPoS de Polkadot, os validadores são eleitos para produzir blocos, e as chances de serem eleitos são influenciadas pela quantidade de participação que possuem. No entanto, o que torna o sistema de Polkadot único é o papel dos nomeadores. Os nomeadores são participantes que apoiam certos validadores com sua própria participação, efetivamente garantindo por eles. Este sistema garante que a rede permanece segura, uma vez que tanto os validadores como os nomeadores podem enfrentar penalizações ou "cortes" por atividades maliciosas. A ênfase da Polkadot na segurança e na representação democrática é evidente na sua implementação do NPoS, promovendo um ambiente mais equitativo ao capacitar os nomeadores para endossar validadores que considerem confiáveis.

Cosmos

O Cosmos foi projetado para facilitar a interoperabilidade entre várias blockchains e usa uma variante de PoS chamada Tendermint BFT para o seu consenso. No sistema do Cosmos, os validadores são escolhidos com base na quantidade de stake que possuem e são responsáveis por propor e validar novos blocos. Enquanto o Cosmos compartilha algumas semelhanças com o NPoS, especialmente no aspecto do staking, não possui a relação de nomeador-validador vista em sistemas puros de NPoS como o Polkadot. Em vez disso, o Cosmos concentra-se em garantir a segurança da rede por meio do mecanismo de staking e enfatiza a importância dos validadores na manutenção da integridade da rede.

Conclusão

A Prova de Stake Nomeada (NPoS) representa uma evolução significativa nos mecanismos de consenso, com o objetivo de equilibrar a descentralização, segurança e eficiência. Ao introduzir um processo democrático para a seleção de validadores e garantir responsabilidade equitativa, o NPoS oferece uma abordagem única para manter a integridade da blockchain.

Embora apresente vantagens, como segurança aprimorada e um processo democrático de seleção de validadores, também traz desafios, especialmente para os nomeadores. Assim como em qualquer mecanismo de consenso, entender suas complexidades é crucial para que os participantes tomem decisões informadas. À medida que a tecnologia blockchain evolui, a NPoS se destaca como um testemunho dos esforços contínuos para refinar e melhorar sistemas descentralizados para um futuro digital mais seguro e inclusivo.