POA significa o quê? Explicação detalhada do mecanismo de consenso de prova de autoridade na blockchain.

Na tecnologia blockchain, POA (Proof of Authority, prova de autoridade) é um mecanismo de consenso que depende de validadores (validadores) previamente aprovados e com identidade verificável para criar novos blocos e validar transações.

Ao contrário do trabalho de prova (PoW) ou da prova de participação (PoS), o POA não depende da competição de poder computacional ou do staking de tokens, mas sim da reputação e autoridade da identificação dos validadores.

Este conceito foi proposto pelo Dr. Gavin Wood, um dos cofundadores da Ethereum, em 2017, com o objetivo de fornecer uma alternativa mais eficiente e energeticamente sustentável para um tipo específico de redes de blockchain (especialmente cadeias privadas ou de consórcio).

##O princípio de funcionamento central do POA

A segurança e a eficiência operacional da rede POA são baseadas em um pequeno grupo de validadores rigorosamente examinados e certificados. Esses validadores são geralmente indivíduos ou instituições que divulgam sua identidade real (por exemplo, notários públicos dos EUA), cuja reputação e identidade legal estão diretamente ligadas à segurança da rede.

Tornar-se um validador de prova de autoridade geralmente requer o cumprimento de três condições básicas:

  1. Identificação: Deve haver uma validação formal da identificação na rede, e essa informação deve ser acessível no domínio público, garantindo transparência e responsabilização.
  2. Requisitos de qualificação: Os participantes devem ter as qualificações e a reputação adequadas para obter a autorização para validar transações e blocos.
  3. Funcionamento fiável: é necessário garantir que o validador funcione corretamente e mantenha a consistência com os outros autoridades, para preservar a estabilidade da rede.

No mecanismo de POA, a geração de blocos e o processo de validação de transações têm um alto grau de automação, não sendo necessário que os validadores monitorem continuamente, mas precisam garantir a estabilidade da infraestrutura. Devido ao número limitado de nós que participam no consenso, a rede consegue alcançar uma alta taxa de transferência com um atraso muito pequeno.

##POA e a comparação com outros mecanismos de consenso

Após entender as características do POA, fazemos uma comparação rápida em uma tabela das principais diferenças entre PoW e PoS:

Características | POA (prova de autoridade) | PoW (prova de trabalho) | PoS (prova de participação) --- | --- | --- | --- Dependência central | Identificação e reputação dos validadores | Poder de computação (hashrate) | Quantidade de tokens em garantia e direitos econômicos Eficiência energética | Alta | Baixa (consumo energético elevado) | Média alta Velocidade de transação | Alta (processa milhares de transações por segundo) | Baixa (processa um volume limitado de transações por segundo) | Média Descentralizado | Baixo (tendendo à centralização) | Alto | Médio-alto Aplicações típicas | Cadeia privada, cadeia de consórcio, cadeia lateral, rede de teste | Cadeias públicas como o Bitcoin | Muitas cadeias públicas modernas como o Ethereum 2.0

##Análise das Vantagens e Desvantagens do POA

Qualquer solução técnica envolve concessões, e o POA não é exceção.

###Vantagens da Prova de Autoridade

  • Alto desempenho e escalabilidade: A rede POA pode processar milhares de transações por segundo (TPS), com um tempo de confirmação de bloco curto (por exemplo, a POA Network leva apenas 5 segundos), sendo muito adequada para aplicações comerciais que necessitam de alta taxa de transferência.
  • Eficiência energética: Abandonando a competição brutal de poder computacional do PoW, o POA consome muito pouca energia, sendo uma solução de blockchain mais ecológica.
  • Baixa latência e tempo real: a confirmação de transações é quase instantânea, o que a torna excelente em cenários que exigem atualizações de dados em tempo real (como rastreamento de cadeia de suprimentos, verificação de identidade digital).
  • Vantagens de conformidade: a identidade dos validadores é conhecida e pode ser responsabilizada, o que torna o POA mais fácil de atender aos requisitos de conformidade regulatória de setores específicos (como financeiro e governamental).

###As desvantagens e desafios da prova de autoridade

  • Risco de centralização: Esta é a principal crítica ao POA. A rede é controlada por um pequeno número de validadores, existindo riscos potenciais de censura, conluio ou decisões tendenciosas, sacrificando, em certa medida, o espírito de "descentralização" da Blockchain.
  • Suposição de confiança: os usuários devem confiar que esses validadores pré-selecionados não agirão de forma maliciosa. Se algum validador agir de forma inadequada, sua influência pode comprometer toda a rede.
  • Identificação de validadores exposta: a identificação dos validadores é uma vantagem e uma desvantagem, pois eles se tornam mais suscetíveis a ataques de hackers ou a serem alvos de suborno, na tentativa de sabotar a rede de dentro.

##Aplicações comuns da POA

POA não é projetado para todas as Blockchains, mas em áreas específicas é uma ótima escolha:

  1. Empresas e blockchain de alianças: Muitas empresas utilizam o POA para construir redes de alianças em logística, finanças ou cuidados de saúde, a fim de acelerar operações internas, mantendo ao mesmo tempo o controle sobre os participantes.
  2. Soluções de sidechain e escalabilidade: POA é a escolha ideal para construir sidechains de alto desempenho. Por exemplo, a própria POA Network e a xDai Chain (agora conhecida como Gnosis Chain) utilizam o consenso POA para oferecer uma experiência de escalabilidade rápida e de baixo custo na rede principal do Ethereum.
  3. Governo e sistema académico: A blockchain que gere dados sensíveis (como identificação, diplomas académicos, registos de propriedade) geralmente prefere a prova de autoridade (POA) para garantir que é controlada por entidades autorizadas verificadas.
  4. Rede de teste: algumas redes de teste famosas do Ethereum, como Kovan e Rinkeby, foram baseadas ou inspiradas no mecanismo POA, pois são estáveis, confiáveis e não consomem custos reais de mineração.

##Perspectivas futuras do POA

Até 2025, o modelo POA continua a receber atenção em casos de uso que buscam coordenação central e alta velocidade de transação. À medida que a tecnologia Blockchain se integra mais profundamente nas empresas tradicionais e na infraestrutura social, é provável que o POA desempenhe um papel estratégico como uma ponte entre os sistemas empresariais tradicionais e as blockchains públicas.

As soluções de segunda camada (Layer 2) e os frameworks de interoperabilidade no futuro podem adotar mais amplamente a prova de autoridade (POA) ou conceitos semelhantes, para bridging de alta velocidade e cenários de aplicação amigáveis para empresas.

##Perspectivas futuras

O mecanismo de consenso POA faz uma troca entre confiança e eficiência, renunciando à descentralização total em troca de alto desempenho, baixo consumo de energia e facilidade de conformidade.

Não pretende substituir o PoW ou PoS, mas oferece uma outra cor chave ao espectro da tecnologia Blockchain. Para aplicações empresariais e cenários específicos que não necessitam de total descentralização, mas têm altas exigências em termos de velocidade, custo e controlabilidade, a prova de autoridade (POA) é, sem dúvida, uma solução prática atraente.

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