Conceptos esenciales sobre blockchain y minería de bitcoins

En el anterior post os hablaba de las monedas digitales o criptomonedas, hoy os explicaré qué es el blockchain y su enlace a la moneda virtual.

Así funciona el blockchain

Imaginad que os quiero enviar dinero mediante blockchain, algún minero, del que hablábamos en el anterior post, cogería los datos de la transacción (no los nuestros) y crearía un bloque para añadirlo al registro global con el importe de la transacción. Desde ese momento en el que alguien crea un bloque y lo guarda en el ordenador de cada uno de los usuarios que están en la red, es decir, en el libro maestro, el dinero digital ya ha pasado a vuestras manos o, mejor dicho, a vuestra cuenta.

Esa transacción no puede ser modificada y menos aún borrada, a no ser que desaparezcan todos los ordenadores del mundo. El minero verifica la transacción y envía el bloque creado al resto de mineros de la red, para que lo añadan a la cadena de bloque. Por ese trabajo el minero recibe una recompensa en bitcoins.

Cada diez minutos se crea un bloque de texto con los datos de muchas transacciones. Este bloc de notas tiene un tamaño de 1Mb y aproximadamente caben entre 2.000 y 2.200 transacciones. Una vez verificado por la mayoría del resto de mineros, se incorpora al registro de la cadena de bloques y queda reflejado en el ordenador del minero que lo ha creado. Al mismo tiempo que se crea un nuevo bloque, se genera un hash. El hash es un identificador único y de tamaño fijo, una combinación de números y letras. Por poner un ejemplo, sería como la matrícula de tu coche, es única e identifica tu coche, pues el hash es único e identifica el contenido de ese bloque.

La seguridad del sistema blockchain

Cuando incorporamos un bloque a la cadena, figura la fecha y hora de la creación del mismo y del hash del bloque anterior. Es un sistema muy seguro, si alguien modifica un dato, modificaría toda la cadena y el resto de mineros se darían cuenta de la modificación, por lo que en cualquier momento se puede saber rápidamente quién ha modificado el registro. Pero “hecha la ley, hecha la trampa”, podríamos ponernos de acuerdo con varios amigos para la validación de un bloque con varias transacciones fraudulentas. En ese caso, para evitar este tipo de situaciones, el bloque sale a votación antes de ser aceptado y la mayoría de participantes de la red tienen que verificar que el bloque es válido.

Hasta aquí parece todo correcto, pero ¿qué pasaría si alguien tiene cientos de ordenadores conectados? Podría validar y ganar a la mayoría la aceptación de un bloque con transacciones fraudulentas y hacer estafas de todo tipo, ¿verdad? Pues Satoshi Nakamoto también pensó en eso, e incorporó una “capa extra” de seguridad. Conocía el concepto de prueba de trabajo (proof of work) que hacía años se intentó implementar en el envío de correos electrónicos para evitar el spam y pensó en la siguiente regla para hacerlo totalmente seguro.

Qué es el hash de cada bloque

El hash de cada bloque válido deberá empezar por un determinado número de ceros (0) predefinido y será modificado cada 2016 bloques. Si quieres conseguir un hash que cumpla con la regla de los ceros solo te queda la opción de probar números hasta que el hash empiece con ceros. Parece complicado, pero realmente es casi imposible generar un hash válido con esta regla, porque se necesitarían millones de combinaciones, además de grandes ordenadores. La votación de los mineros depende también de la capacidad que tengan de generar hashes, esto implica que para que tu validación fuera correcta, tendrías que superar en potencia informática a más de la mitad de todos los mineros del mundo para controlar toda la red de ordenadores. Este punto hace que sea imposible generar y validar bloques que contengan transacciones fraudulentas. 

Cuando creamos un bloque, todos los mineros prueban combinaciones aleatorias hasta que alguien consigue el hash correcto y el bloque es subido a la cadena de bloques, este minero se lleva la recompensa (no el creador del bloque). Esto recibe el nombre de «minar». Para un bloque se generan miles y miles de hashes y se tarda unos 10 minutos para conseguir que sea el válido. Esta es la prueba de dificultad que da seguridad al sistema y que se revisa cada 2016 bloques, para verificar que la seguridad es la correcta. Si se identifica a muchos mineros que resuelven la dificultad con mucha velocidad, se amplía la dificultad; si se detecta que cuesta generar, se reduce la dificultad.

Cada vez que se genera un bloque se crean bitcoins nuevos para el minero. Los primeros 50 bitcoins se generaron de un bloque con un texto de un periódico y esos primeros mineros poseían una cierta cantidad de bitcoins que vendieron a personas con una actividad ilegal a quienes les hacía falta una moneda segura y que no dejara rastro de quién había pagado y quién había cobrado. Actualmente las entidades financieras han comprado monedas virtuales y muchos comercios las han empezado a aceptar en sus tiendas físicas. 

¿Es rentable minar criptomonedas?

A día de hoy minar ya no es tan rentable, porque cada vez se incrementa la dificultad, debido a que son muchos los que quieren ser mineros. China es el país con más mineros del mundo, gracias al bajo coste del hardware y la electricidad. Cada día hay más usuarios, y eso hace que las recompensas no sean muy interesantes respecto a la inversión inicial.

Uno de los grandes misterios del bitcoin y del blockchain se remonta al año 2008, cuando el innovador japonés desapareció sin dejar rastro después de explicar su sistema de dinero digital, y ni siquiera se sabe si Satoshi Nakamoto es su verdadero nombre. Se dice, se comenta, se escribe, se cree que hay un grupo detrás que creó el sistema y lo publicó en nombre de Nakamoto.

En resumen, las transacciones de la moneda virtual quedan registradas en un libro contable público que está guardado en los ordenadores de los internautas, modelo P2P. Estos usuarios, llamados mineros, generan la información en un bloque con un máximo de 2.000 transacciones y a cambio reciben una recompensa en forma de moneda virtual. Para que realmente sean transacciones seguras, tienen la dificultad de encontrar un número de ceros durante unos diez minutos, que sumada a la información del bloque genere un hash correcto para ser validado por la mayoría de mineros.

La minería de criptomonedas es la actividad mediante la cual se emiten nuevos criptoactivos y confirman transacciones en la red blockchain. Actualmente, cada país está analizando esta actividad y adaptándola a su legislación vigente, y lograrlo, seguramente, es el gran reto.