…es el espíritu detrás de la maquina, es el aquel que da vida al ítem en cuestión, trabajando siempre en silencio para mantener el sistema, los escasos en numero y sapiencia conscientes de su existencia aun le incomprenden, por infortunio es largamente olvidado, sin saber que la providencia alimenta la esperanza de que algún día todos le conocerán y agradecerán por todos estos años….”
Extracto de un corto. guillest
El bitcoin ni ninguna de las criptomonedas podrían existir de no ser por la cadena de bloques o blockchain, siendo el algoritmo que detrás del funcionamiento de la criptomoneda, y es que la misma se basa en una filosofía libertaria(No se esta haciendo ninguna referencia al libertarianismo, solo en un sentido genérico de la palabra libertad) donde la información sea de dominio publico, descentralizado, siempre en modo automático, de forma para que nadie tenga ningún poder sobre el algoritmo en cuestión para hacer trampa, que es lo que harían en cualquier institución humana centralizada. Aunque debo admitir que no podría estar totalmente seguro de eso, el hecho es que nada es infalible, pero lo bueno es que luego de muchos años funciona y sigue funcionando.
¿Que es la cadena de bloques?
La cadena de bloques no es algo que sea exclusivamente para criptomonedas, se puede utilizar para cualquier cosa que tenga una base de datos, la idea es tener una continua cadena de grupos de datos que se van agregando según suceda los eventos, los datos que se procesaron son inalterables y cronológicamente secuenciados, como una forma de visualizar esto deberíamos pensar por imaginar un grupo de datos , este grupo contienen la transacción o transacciones del momento, cada grupo de datos se le llama bloque de datos que se va añadiendo a una cola de bloques que ya esta en la red, que son nada mas y nada menos que los bloques de datos anteriores y que es compartido al menos por la mayoría de las computadoras que forman parte del sistema de blockchain, conformando un libro de contabilidad gigante que contiene todas las incidencias desde el momento en que la criptomoneda se activo. Ese seria la forma general de una blockchain.
Sin embargo, hay que tener en cuenta algunas características de los bloques en cuestión, porque son la base del sistema, cuando sucede una transacción, usualmente el envio de alguna cantidad de criptomonedas, digamos que alguien envíe 0.5 Bitcoins a la alguna dirección de algún wallet. Se escribe en un bloque una tren de datos con la cantidad de criptomonedas, la hora en que sucede, la dirección remitente, todos los datos correspondientes como si fuera a enviarse un mensaje de email, ademas de eso, cada transacción o bloque tiene un hash, que es un código alfanumérico de considerable longitud, seria algo así como un numero de voucher, básicamente identificador digital único, con la que se puede confirmar la transacción.
los bloques son lo que conforman la blockchain, son literalmente los ladrillos que forman la gran muralla llamada blockchain, lo interesante que también tiene otros usos ademas de las criptomonedas, como los contratos inteligentes, como bases de datos, o como historiales en el ámbito financiero o industriales o institucionales.
El bendito Hash
El hash se genera a partir de un proceso matemático de alta complejidad, garantizando seguridad digital ya que mediante ella se verifica si los datos no han sido alterados, cualquier mínimo cambio en los datos hará cambiar al numero de hash, en ese se considerara transacción invalida y purgara de la cadena de bloques, en cambio si el numero de hash es el correcto a partir de la comparación del valor con el registrado, se considerara autentico y propagado a todos los nodos(un nodo es una computadora que alguien pone a disposición ejecutando el software del blockchain para validar transacciones, minar, y así ganar recompensas) del sistema, por lo que la cadena de bloques esta unido cronológicamente por el numero de hash. Un hash se puede producir de cualquier texto, codigo, cadena de caracteres, sin importar la longitud, si por ejemplo ingresamos un texto de libro entero como la biblia a un función hash, este texto es codificado a partir de cálculos matemáticos, creando una cadena especifica de cierta longitud usualmente de pocos bytes, y si por alguna razón alguien ingresa el texto de la biblia con una coma de mas, la función genera un hash muy distinto, de manera que para generar el hash original, se debe ingresar el texto original.
Para crear el hash, hay muchos algoritmos que pueden usarse como el SHA-256, MD5 y otros, en las criptomonedas pueden usarse varios tipos de algoritmos de hash, de manera que realmente es improbable un hackeo de alguna transacción, la razón es sencilla, si yo vengo y quiero cambiar el valor de cantidad de bitcoin de un bloque, no se puede porque cambiara automáticamente el hash porque esta va comparando el hash con el registrado y con los demás nodos que cambien tienen el mismo historial de transacciones, y aunque pudiera tener un muchos nodos para hacer el hackeo, cualquier discrepancia con algún otro invalidara el cambio.
Si nos ponemos en modo villano, quizás la única forma de hackear la blockchain de bitcoin, es tener todos los nodos a disposición, o sea cientos de miles o quizás hasta millones de computadoras en todo el mundo, pero… aun cambiado al mismo tiempo los datos en todas los nodos al mismo tiempo(técnicamente imposible),con que halla un nodo con un historial cronológicamente autentico, existirá una discrepancia y la posibilidad de echar abajo el masivo intento de hackeo. Es aquí donde esta la magia de la blockchain, una transacción es valida debido a que las transacciones antecesoras lo son y no se pueden cambiar porque el hash, por lo que no solamente tendría que hackear el bloque sino posiblemente los anteriores para que no haya discrepancia, pero cambiara todos los hashes y seria reescribir todo el libro de al bitcoin, lo que es no tendría sentido. La otra posibilidad de hackear seria tener una computadora cuántica, pero estaríamos a varios años de esa tecnología, y quizás para ese entonces se habrá actualizado el software de la blockchain correspondiente y así el hacker estaría como al principio.
Asociado al hash existe otro aspecto de la criptografía muy importante, tenemos el concepto del Nonce(Number used only once), esto es una cadena de texto arbitraria creada aleatoriamente con unos criterios específicos, que junto con la fecha y hora, hace el texto único e irrepetible, el valor de este texto puede ser usualmente de cuatro bytes que se agrega al hash, ahora, para mantener una seguridad eficiente, se usan los hash de bloques anteriores que seran el encabezado del bloque siguiente, esta cabecera tiene un serie de campo de metadatos, entre las que se encuentra el Nonce, este criterio que se hacia referencia anteriormente, debe ser satisfecho mediante un potencia de calculo computacional adecuado(minar), que depende del nodo en que se encuentre y por tanto de la potencia de la computadora que este minando, una vez que algún minero(la computadora del nodo) encuentre un texto de Nonce adecuado a los criterios, validara la transacción propagando el bloque a la red mientras los demás mineros verifican la validación y eventualmente se llevara la recompensa, este aspecto de competencia entre minadores hace que la red se vuelva mas segura y eficiente.
Aunque el articulo es cierto hasta cierto punto técnico y no es la idea en principio, claramente es necesario tener una visión adecuada del funcionamiento de la cadena bloques, hasta ahora, el libro del bitcoin por decir algo, tienen todo escrito y es compartido por todos los nodos, este libro contable hay una secuencia de capítulos, donde cada capitulo seria un bloque que puede ser una transacción o varios, cada bloque esta vinculado secuencialmente entre si en forma histórica por hashes que se calcula a partir del texto del bloque respectivo, codificado para efectos de autentificación, y un bloque en su cabecera contiene datos de anteriores bloques y otros como Nonce que es un texto singular que se agrega y que eventualmente validara la transacción por el minero que consiga el texto adecuado.
Componentes de datos en un Bloque
Un bloque es un documento que tiene un encabezado y un cuerpo, la cabecera contiene una serie de datos como la versión del bloque(un set de criterios que se deben seguir ), el hash del bloque anterior que seria la cadena de la cadena del bloque, una raíz Merkle(es un hash de los hashes de todas las transacciones que forman parte del bloque), la hora y fecha universal cuando fue creado el bloque, el nonce que ya fue explicado en anteriores párrafos, y el target que tiene que ver con las operaciones matemáticas que los mineros deben resolver.
El cuerpo del bloque contiene la lista de transacciones donde cada transacción contiene su vez las direcciones del remitente y el receptor, la cantidad de valor de la criptomoneda enviada ademas de las firmas digitales de cada elemento. Las transacciones tienen un orden especifico, donde antes de cada transacción hay una transacción coinbase, que es una cantidad de dinero transferido al minador por su trabajo de validación de transacción, y que en principio es la forma en como se ingresa nuevas cantidades de criptomonedas al sistema o alternativamente por los fees que paga el remitente.
el ecosistema de una blockchain
Sabemos la naturaleza de la cadena de bloques, pero todo ocurre con transaccion,lo lógico pensar es que una transacción sea el acto de que en una wallet, se ingrese la dirección del destinatario, la cantidad y cliquear “send”, y mas nada. En realidad sucede mas que eso, la transacción se empaqueta en un bloque no verificado, enviándose a una lista de espera conocido como “mempool” en la red, esperando por validación, es decir, en una cola esperando por minadores o validadores que despache el bloque en cuestión, en este proceso el minador o minadores resuelva las operaciones matemáticas para obtener el texto que valide la transacción, a su vez verificando que todos los datos sean legítimos(Proof-of-Work o Proof-of-Stake) para así obtener la recompensa.Cuando los bloques son verificados, esta se propaga a todos los demás nodos de la red, estos nodos rechequean que todo tenga coherencia, y el proceso culmina cuando el grupo de nodo le dan el si para agregar a la cadena de bloques así formando un capitulo mas del libro de la criptomoneda.
El tamaño de los bloques es un aspecto importante y aquí entra el concepto de escalabilidad, porque una criptomoneda exitosa eventualmente crecerá en uso y numero de participantes, por lo que procesar transacciones va aumentar de forma exponencial, y por tanto, la cadena de bloques de la criptomoneda determinada debe tener la capacidad de poder atender ese crecimiento en la demanda, por lo que un tamaño inadecuado de bloques incide negativamente en el desempeño de la criptomoneda debido a los cuellos de botellas en las transacciones,, tardanza en ejecutar procesos, y por tanto de la confianza en la criptomoneda, eventualmente afectando en el precio.
En el caso de bloques grandes ciertamente hace mas holgado las transacciones pero también tiende a requerir mayores espacios de memoria, y a centralizar, ya que los mineros con mayores recursos tenderán a acaparar las transacciones. De manera que un tamaño de bloque equilibrado trae lo mejor de las dos situaciones, por eso importante este aspecto. En el año 2021 el Ethereum debido a muchos factores, tuvo un alza en comisiones, llegando a valores absurdos de cientos y miles de dolares por transacción por grandes cuellos de botellas, altas demandas de transacciones, y claro era la época de la pandemia,, obviamente beneficiando a mineros y validadores, pero perjudicando a los usuarios incluso hasta ahora, porque todavía sigue afectando a una cantidad importante de usuarios por lo poco practico de usar ethereum debido a las comisiones de 20 o 30 dolares, si es por las comisiones altas del ethereum, mejor es usar otras cripto o incluso la banca convencional. Esto hablad el problema de la poca escalabilidad del ethereum , razón por la cual, se implementa el Ethereum layer-2s(una segunda capa de bloques) como solución a estas contingencias, pero, falta mucho aun por solucionar en esa cripto.
los minadores, y también validadores son unos elementos de vital importancia en la cadenas de bloques, lo obvio es que los que invierten en minadores/validadores están allí para ganar dinero, y lo hacen, en altas cantidades, movidos por la ambición y la promesa de una mejor vida a causa de grandes comisiones, solamente a cambio de servir a la blockchain para que esta exista, debido a esto son muy importantes dentro del ecosistema cripto. En la infancia del Bitcoin, por allá en el 2009, alguien que haya puesto una simple computadora de sobremesa a minar por la causa del Bitcoin, podría ganar bitcoin enteros en comisiones, mismos bitcoins que ahorita cuestan miles y miles de dolares, eran buenos tiempos.
Invertir en minado/validador de bitcoins o criptomonedas en general es un recurso excelente de ingresos pasivos , el problema es que debido a la competencia, los que se llevan la mayor tajada son inversores que instalan granjas de minado con hardware de ultima generación, el inconveniente es que con el tiempo es mas difícil de minar, y habría de estar actualizando equipos cada cierto tiempo para mantenerse en la competencia.
Los nodos son el corazón de la blockchain, es una computadora, ordenador, servidor, destinado no solo a minar, sino a procesar, almacenar y actualizar las transacciones que entran a la mempool para apilarlos en un bloque en espera de consenso para ser validados por el nodo o grupos de nodos implicados de forma que luego de aprobación sea conformado y luego vinculado a la blockchain para guardar en historial
Por ultimo y no menos importante, es que la tecnología de las criptomonedas esta mejorando con el tiempo , y como hay nuevas criptomonedas apareciendo cada día, en algún momento puede surgir una criptomoneda que destaque y potencialmente se convierta en el próximo Bitcoin.
