Guia para iniciantes sobre proof-of-authority (PoA)

A maioria das blockchains utiliza algoritmos de consenso já consolidados e confiáveis, como o proof-of-work (PoW) e o proof-of-stake (PoS), mas muitas redes vêm implementando alternativas há alguns anos. Especialistas em cripto acreditam que esses mecanismos alternativos de consenso podem ajudar a resolver problemas que afetam a blockchain, especialmente a queda de desempenho à medida que aumenta a demanda da rede.

Proof-of-authority (PoA) é um algoritmo de consenso proposto em 2017 por Gavin Wood, cofundador da Ethereum. A pressão para abandonar o PoW, que consome muita energia, e os desafios encontrados no PoS — principalmente de escalabilidade — levaram o desenvolvedor a criar esse novo algoritmo. Segundo Wood, o PoA pode ser uma solução muito eficaz para redes privadas e fechadas.

PoA: A brief guide

Proof-of-authority é um mecanismo de consenso baseado em reputação, sendo mais indicado para blockchains privadas, também chamadas de blockchains permissionadas.

As blockchains podem ser públicas ou privadas. Em ambos os casos, a base tecnológica é a mesma, mudando apenas o acesso. Qualquer pessoa com o equipamento adequado pode participar de uma blockchain pública como minerador ou validador, mas isso não vale para as privadas. Nessas redes fechadas, todos os nós precisam ser identificados e a blockchain só pode ser usada por quem recebeu as permissões necessárias. Empresas costumam adotar esse modelo para criar bancos de dados confiáveis. 

Ao contrário das blockchains PoW, não é preciso comprar equipamentos potentes para participar de uma rede PoA. O que conta nessas redes é a reputação. 

Não há mineração nem staking nas blockchains PoA privadas. Novos blocos são adicionados à cadeia após a maioria dos nós autorizados assiná-los. 

Para se tornar um nó autorizado, é preciso comprovar uma ótima reputação e atender a certos critérios que demonstrem o compromisso de contribuir com a blockchain no longo prazo. Podem ser exigidas condições como localização geográfica específica ou vínculo com uma empresa ligada ao PoA. 

A identidade de cada novo candidato a validador (nas redes PoA, também chamados de moderadores) é totalmente verificada, revisada e aprovada por uma autoridade central. Isso significa que esse tipo de rede não atende aos critérios de descentralização, mas o PoA pode ser o modelo ideal de blockchain para muitas empresas. 

Cada nó em uma rede proof-of-authority possui um ID que representa sua reputação. Quanto melhor a reputação do nó, maiores as chances de se tornar validador.

• Moderadores de rede são usuários que confirmaram sua identidade.
   
• To become a moderator, you must confirm your credentials and contribute some assets to fund the blockchain's development.
   
• You must also prove professional suitability and ability to deploy a productive node.
   
• All actions carried out by validators are recorded in the reputation system.

The validators are handpicked, so they must all comply with a unified standard that has been put in place on the network. The requirements for nodes are quite stringent, so their number is limited. The benefit of this approach is that it solves the problem of scalability. 

At the same time, there is a disadvantage in that the organizational structure of these networks strays very far from decentralization, which is one of the fundamental principles of the blockchain. For this reason, this algorithm is effective for private networks or networks with a high degree of centralization. 

For example, proof-of-authority has proven to be very workable in logistics and supply chain planning. The Microsoft Azure platform also uses the algorithm, facilitating software operation for private blockchains that do not use native tokens or mining.

Key advantages of the PoA algorithm

• Simplifying the validation process. Um número reduzido de validadores é suficiente para operar uma rede proof-of-authority de forma eficiente. Além disso, não há mineração nem staking nas redes PoA, o que elimina a necessidade de alto poder computacional, equipamentos caros e custos elevados de energia.
   
• Energy efficiency. Essa solução blockchain consome menos energia em comparação com outros algoritmos de consenso.
   
• Reduction in the risk of blockchain attacks. Os moderadores da rede passam por uma verificação rigorosa antes de receberem autoridade. Por serem considerados confiáveis, dificilmente realizariam ataques contra a rede.
   
• High network speeds. Novos blocos podem ser criados em cerca de 5 segundos nas blockchains PoA.

Disadvantages of proof-of-authority 

• Network centralization: Para a maioria das criptomoedas, manter o número de moderadores verificados restrito a poucas pessoas cuja credibilidade se baseia na reputação não é uma opção, sem contar a ausência de mineração e staking.
   
• Lack of anonymity: As identidades dos moderadores de rede são conhecidas por todos. Isso impede abusos de poder, mas também os torna alvo de ataques de hackers e golpistas.
   
• Potential for abuse of power: A reputação não garante que um moderador não cometa fraudes. Ele pode sacrificar sua reputação e causar danos à rede se considerar que isso lhe trará vantagem.

Where is PoA most applicable?

 A tecnologia blockchain evolui diariamente, com cada vez mais empresas percebendo seus benefícios.

 Proof-of-authority é uma excelente solução para setores que priorizam segurança e privacidade, exigem identificação de papéis e precisam de transações rápidas.

 Por exemplo, o PoA pode ser implementado no gerenciamento de cadeias de suprimentos, com moderadores de rede vindos de empresas de logística, instituições financeiras e fornecedores. Cada subdivisão pode definir suas próprias permissões e nível de transparência, otimizando processos do rastreamento de estoque à emissão de faturas.

 O proof-of-authority também pode ser usado em sidechains e testnets para criar ambientes controlados onde novos sistemas são testados antes de serem implementados na blockchain principal.

Conclusion

 O algoritmo de consenso proof-of-authority não oferece algumas vantagens das blockchains clássicas, como descentralização, anonimato e imutabilidade. Por outro lado, proporciona alto desempenho, taxas baixas e ferramentas importantes para a segurança jurídica, o que é fundamental para redes privadas.

O PoA é ideal para empresas que desejam aproveitar os benefícios da tecnologia blockchain sem abrir mão de hierarquias e estruturas organizacionais já conhecidas em seus sistemas.