O que é Proof of Authority (PoA) e como funciona?

O que é Proof of Authority (PoA)?

Proof of Authority (PoA) é um mecanismo de consenso utilizado por blockchains para validar novas transações e adicionar blocos à blockchain. Um mecanismo de consenso é um sistema através do qual se alcança acordo sobre se uma transação é válida, ou seja, correta. Isso ocorre dentro da tecnologia blockchain de forma descentralizada, sem uma entidade centralizada que controla tudo, como uma empresa. O tipo de mecanismo de consenso determina a forma como isso acontece.

O consenso dentro do Proof of Authority é alcançado por nodes. No sistema PoA, é possível atuar como node sendo escolhido com base na reputação. A reputação é construída através da verificação de identidade, comportamento consistente, honesto e estável na rede, operação transparente e reconhecimento como uma entidade confiável dentro do ecossistema.

Com base nessa reputação, são escolhidos nodes que devem, em conjunto, chegar a um acordo sobre se uma transação é válida. Em seguida, um desses nodes pode criar o bloco no qual as transações serão processadas. Dessa forma, a blockchain permanece operacional e atualizada.

A identidade dos nodes no Proof of Authority costuma ser pública. Assim, abusos podem ser identificados e punidos, o que mantém o sistema justo. Ao mesmo tempo, isso significa que o PoA é menos anônimo do que muitas outras soluções blockchain, algo importante para utilizadores e projetos que valorizam a privacidade.

Graças ao sistema de reputação, o Proof of Authority funciona de forma diferente de outros mecanismos de consenso conhecidos, como Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS). Blockchains que utilizam esses mecanismos confiam no poder computacional de computadores (mineração) ou em participação financeira (staking). Em vez disso, o Proof of Authority confia em um número limitado de validadores confiáveis escolhidos com base em sua boa reputação.

Pontos principais

• Proof of Authority (PoA) é um mecanismo de consenso no qual as transações são validadas por um pequeno grupo de validadores previamente selecionados e identificados.
• Os validadores são escolhidos com base em sua reputação, identidade e confiabilidade, tornando o abuso menos atrativo e permitindo atribuir responsabilidades por eventuais erros.
• Devido ao número limitado de validadores, o PoA processa transações de forma muito rápida, barata e eficiente em energia, ao contrário de PoW e PoS.
• O PoA é frequentemente utilizado em blockchains privadas, redes de consórcios, soluções corporativas e sidechains rápidas, onde controle, escalabilidade e previsibilidade são mais importantes do que máxima descentralização.
• A desvantagem do PoA é que ele é menos descentralizado e pode ser mais vulnerável à concentração de poder ou colusão entre validadores.

Como funciona o Proof of Authority (PoA)?

Proof of Authority (PoA) funciona selecionando um pequeno grupo de validadores previamente aprovados, com base em sua reputação e identidade. Isso significa que o sistema determina quais empresas ou indivíduos podem atuar como nodes, validar transações e, finalmente, adicionar um novo bloco à blockchain. Ao contrário do Proof of Stake, onde o foco está na participação financeira, os validadores no PoA colocam principalmente sua identidade real, reputação e responsabilidade em jogo. Isso torna o abuso menos atrativo e garante uma rede confiável com baixa necessidade de poder computacional.

O processo exato depende da blockchain. Algumas etapas podem variar, mas estas são as etapas principais:

• Verificação de identidade
  Para atuar como node é necessário passar por uma verificação rigorosa de identidade, através de um processo KYC ou verificação empresarial (KYB), no qual identidade, confiabilidade e histórico são avaliados. Dessa forma, é possível determinar se o validador é confiável.
• Atribuição de direitos de validação
  Após concluir o processo de verificação com sucesso, o novo validador obtém acesso a um node e pode começar a validar transações. Uma condição importante é que o validador mantenha seus servidores adequadamente, garantindo validações seguras. Isso inclui manter o node atualizado e com software recente. Assim, o sistema permanece seguro e a continuidade da rede é garantida.
• Rotação ou ordem fixa
  Com base em um esquema fixo ou algorítmico, os validadores são selecionados para produzir novos blocos. Na prática, normalmente um validador propõe um bloco enquanto outros validadores verificam e aprovam a proposta. Esse processo geralmente segue um sistema semelhante ao BFT, no qual a maioria precisa concordar para que haja consenso. As condições exatas podem variar conforme o sistema.
• Reputação como garantia
  Como a identidade dos validadores é conhecida, o risco de tentarem enganar o sistema é pequeno. Sua reputação está em jogo. Comportamento inadequado, abusos ou falhas que causem interrupções podem resultar em punições, como perda do status de validador ou até exclusão completa. Isso incentiva os validadores a manterem um comportamento seguro e confiável.

Eficiente, rápido e confiável

Graças à combinação de reputação, automação e verificação de identidade, o PoA é um sistema rápido, eficiente em energia e confiável. O processo de validação é extremamente eficiente, pois os validadores já foram previamente selecionados. Especialmente quando comparado ao Proof of Work, no qual milhares de computadores desconhecidos executam cálculos complexos, um processo caro e intensivo em energia, o PoA se destaca pela eficiência.

Também em comparação ao Proof of Stake, no qual os participantes arriscam valores financeiros, o PoA é mais eficiente: os validadores não precisam bloquear grandes quantidades de tokens, mas sim utilizar sua identidade e reputação como garantia. Isso torna o PoA ideal para redes que desejam alto desempenho, mantendo controle sobre quem administra a rede.

Por que validar transações no Proof of Authority?

Entidades desejam atuar como nodes em uma rede Proof of Authority porque isso traz diferentes vantagens. Essas vantagens dependem da rede, mas geralmente incluem:

• Incentivos: Nodes recebem recompensas financeiras, como block rewards ou uma parte das taxas de transação, pagos em tokens.
• Influência na rede: Nodes obtêm influência, como direito de voto sobre novas propostas quando a rede possui um sistema de governança. Assim, podem participar das decisões sobre o futuro do projeto.
• Fortalecimento da reputação: Validar transações com sucesso aumenta a confiabilidade e reputação de um validador, aumentando suas chances de ser escolhido novamente no futuro.
• Reputação empresarial: Participar como validador demonstra que uma empresa opera de forma confiável e profissional no setor cripto, o que pode atrair parceiros, clientes e investidores.

Para que o Proof of Authority é utilizado?

Proof of Authority (PoA) é aplicado em blockchains que exigem alta escalabilidade, previsibilidade e confiabilidade. No PoA, as blockchains confiam em um grupo limitado de validadores previamente aprovados, ao contrário de redes como o Bitcoin, que contam com milhares de nodes anônimos. Isso permite que uma rede PoA opere de forma mais rápida e eficiente, mas com menor descentralização.

Proof of Authority é adequado para:

• Blockchains privadas e de consórcio
  PoA é amplamente utilizado em blockchains fechadas ou semiabertas, como redes privadas e de consórcio. Nesses sistemas, uma ou mais organizações selecionadas determinam quem pode ser validador. Como os validadores são previamente conhecidos e verificados, é claro quem é responsável pela produção de blocos e governança. O número limitado de validadores permite processar transações de forma rápida e eficiente.
• Empresas e instituições
  Blockchains PoA são adequadas para empresas que precisam de uma infraestrutura confiável, controlável e juridicamente verificável. Em setores como transporte e logística, um modelo PoA pode ajudar a registrar processos de supply chain na blockchain. Isso proporciona transparência, estruturas claras de responsabilidade e reduz o risco de fraude ou manipulação de dados, já que os validadores são identificáveis.
• Redes de transações rápidas e baratas
  PoA permite transações rápidas, baratas e previsíveis porque apenas um grupo pequeno de validadores processa os blocos. Por isso, o PoA é frequentemente utilizado por sidechains, testnets e alguns ecossistemas de layer-2 nos quais a escalabilidade é mais importante do que a descentralização total. Essas redes utilizam PoA para lidar com transações de forma eficiente, sem depender de grandes quantidades de validadores anônimos.

Quais cryptocurrencies utilizam Proof of Authority (PoA)?

Dentro do setor cripto, há diversos projetos importantes que utilizam Proof of Authority total ou parcialmente em seus ecossistemas, como:

• VeChain (VET) – VeChain é uma blockchain focada na tokenização de processos empresariais, como supply chain management. Por exemplo: na criação de uma bolsa, cada etapa do processo produtivo pode ser registada na blockchain através de códigos QR e sensores IoT. Assim, todo o trajeto, da matéria-prima à entrega ao consumidor final, pode ser acompanhado de forma eficiente e transparente. A rede utiliza uma variante do PoA chamada PoA 2.0. Dentro deste mecanismo de consenso, Authority Masternodes são responsáveis por validar blocos. Esses masternodes são previamente selecionados com base em identidade, reputação e confiabilidade. Graças ao conjunto controlado de validadores, a VeChain oferece alta velocidade de transação, finalização estável e segurança de nível empresarial.
• Binance Smart Chain (BSC) – A Binance Smart Chain é uma plataforma de smart contracts que utiliza um mecanismo de consenso híbrido chamado Proof of Staked Authority (PoSA). Esse mecanismo combina Proof of Stake com elementos de Proof of Authority. A componente Proof of Stake determina quais candidatos podem tornar-se validadores, com base na quantidade de BNB em staking e no seu desempenho técnico. A componente Proof of Authority garante que apenas um grupo limitado e previamente aprovado de validadores possa realmente produzir blocos, aumentando a segurança e estabilidade da rede. Diariamente, a rede ativa um conjunto de 21 validadores responsáveis por validar transações e novos blocos. Essa combinação resulta em tempos de bloco rápidos, baixas taxas e uma rede eficiente, mas significa também que a BSC é menos descentralizada do que plataformas como Ethereum.

Vantagens e desvantagens do Proof of Authority

Proof of Authority traz muitas vantagens, mas também possui desvantagens importantes.

Vantagens:

• Alta velocidade de transação
  Devido ao número limitado de validadores, os blocos são criados rapidamente e a baixo custo.
• Baixo consumo de energia
  Não há necessidade de grande poder computacional como no PoW.
• Confiabilidade
  Validadores são conhecidos e verificáveis, o que reduz fraudes e riscos de abuso.
• Escalabilidade
  Muito adequado para grandes empresas e aplicações com alto volume de transações.

Desvantagens:

• Menor descentralização
  Um pequeno grupo de validadores resulta em maior centralização do que em redes como Bitcoin e Ethereum.
• Risco potencial de colusão
  Caso vários validadores colaborem para manipular a rede, ela pode ser comprometida.
• Menos adequado para blockchains totalmente abertas
  O requisito de verificação de identidade não é compatível com blockchains onde anonimato é um valor central.

Considerações finais

Proof of Authority oferece um mecanismo de consenso eficiente, econômico em energia e confiável para blockchains que valorizam velocidade, estabilidade e governança clara. Como os validadores são previamente selecionados com base em identidade e reputação, redes PoA conseguem processar transações de forma extremamente rápida e consistente, sem os custos ou complexidades de outros modelos de consenso. Ao mesmo tempo, essa abordagem reduz a descentralização, tornando o PoA mais adequado para blockchains privadas, redes de consórcios e soluções empresariais onde controle e responsabilidade são fundamentais. Para ambientes totalmente abertos e permissionless, ele é menos apropriado, mas no contexto certo, o PoA pode ser uma solução poderosa e escalável.