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Existem várias etapas importantes pelas quais uma transação deve passar antes de ser adicionada ao blockchain. Hoje, vamos nos concentrar na autenticação usando chaves criptográficas, autorização via prova de trabalho, o papel da mineração e a adoção mais recente de protocolos de prova de participação em redes de blockchain posteriores.

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Autenticação
O blockchain original foi projetado para operar sem uma autoridade central (ou seja, sem nenhum banco ou regulador controlando quem faz as transações), mas as transações ainda precisam ser autenticadas.
Isso é feito usando chaves criptográficas, uma sequência de dados (como uma senha) que identifica um usuário e dá acesso à sua “conta” ou “carteira” de valor no sistema.
Cada usuário tem sua própria chave privada e uma chave pública que todos podem ver. O uso de ambos cria uma identidade digital segura para autenticar o usuário por meio de assinaturas digitais e para "desbloquear" a transação que deseja realizar.

Autorização
Uma vez que a transação é acordada entre os usuários, ela precisa ser aprovada ou autorizada antes de ser adicionada a um bloco na cadeia.
Para uma blockchain pública, a decisão de adicionar uma transação à cadeia é feita por consenso. Isso significa que a maioria dos “nós” (ou computadores da rede) deve concordar que a transação é válida. Os proprietários dos computadores da rede são incentivados a verificar as transações por meio de recompensas. Este processo é conhecido como 'prova de trabalho'.
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Prova de Trabalho
A Prova de Trabalho requer que as pessoas que possuem os computadores na rede resolvam um problema matemático complexo para serem capazes de adicionar um bloco à cadeia. Resolver o problema é conhecido como mineração, e 'mineiros' geralmente são recompensados por seu trabalho em criptomoeda.
Mas minerar não é fácil. O problema matemático só pode ser resolvido por tentativa e erro e as chances de resolver o problema são de cerca de 1 em 5,9 trilhões. Ele requer um poder de computação substancial que usa uma quantidade considerável de energia. Isso significa que as recompensas por empreender a mineração devem superar o custo dos computadores e o custo da eletricidade para operá-los, já que um único computador levaria anos para encontrar uma solução para o problema matemático.

O poder da mineração
O Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index estima que a rede de mineração de bitcoin consome quase 70 terawatt-hora (TWh) de eletricidade por ano, classificando-a como o 40º maior consumidor de eletricidade por "país". A título de comparação, a Irlanda (68º classificado) usa pouco mais de um terço do consumo de Bitcoin, ou 25 TWh, e a Áustria, no número 42, consome 64,6 TWh de eletricidade por ano, de acordo com dados de 2016 compilados pela CIA.

O problema com a prova de trabalho
Para criar economias de escala, os mineradores costumam reunir seus recursos por meio de empresas que agregam um grande grupo de mineradores. Esses mineiros então compartilham as recompensas e taxas oferecidas pela rede blockchain.
À medida que uma blockchain cresce, mais computadores se juntam para tentar resolver o problema, o problema fica mais difícil e a rede fica maior, teoricamente distribuindo ainda mais a cadeia e tornando cada vez mais difícil sabotar ou hackear. Na prática, porém, o poder de mineração se concentrou nas mãos de alguns reservatórios de mineração. Essas grandes organizações têm a vasta computação e energia elétrica agora necessárias para manter e aumentar uma rede blockchain baseada na validação da Prova de Trabalho.

Prova de aposta
Redes de blockchain posteriores adotaram protocolos de consenso de validação “Prova de Participação”, em que os participantes devem ter uma participação na blockchain - geralmente por possuir parte da criptomoeda - para ter a chance de selecionar, verificar e validar transações. Isso economiza recursos de poder de computação substanciais porque nenhuma mineração é necessária.
Além disso, as tecnologias de blockchain evoluíram para incluir “Contratos Inteligentes” que executam transações automaticamente quando certas condições são atendidas.