No todos saben todavía cómo funciona Bitcoin y como a través de él podemos enviar transacciones e incorporarlas a una cadena de bloques pública que sirve como libro mayor. 

ENTIENDE PASO A PASO CÓMO FUNCIONA BITCOIN

¿Cómo funciona Bitcoin?

Bitcoin es valioso porque podemos estar seguros de que las transacciones incluidas en el libro mayor (Blockchain) son legítimas y no fraudulentas. Podemos estar seguros de que no son fraudulentos debido al tamaño de la red Bitcoin. Este artículo explicará cómo la red descentralizada incentiva a los participantes independientes a organizar y crear transacciones legítimas en la cadena de bloques.

Potencia de procesamiento

Una computadora se compone de memoria y potencia de procesamiento. La memoria es información almacenada que algunas computadoras tienen más que otras. La potencia de procesamiento es la capacidad de convertir entradas en salidas y algunas computadoras pueden procesar más rápido que otras. El software comprende reglas que se le dice a una computadora que siga. Una computadora toma entradas, aplica las reglas que se le dan y produce salidas.

Cómo funciona Bitcoin es por su software, pero su naturaleza es diferente a la que estamos acostumbrados porque está descentralizado. La mayoría del software con el que estamos familiarizados utiliza una red centralizada para funcionar. Considere Facebook y cómo funciona. Cuando inicia sesión para crear una cuenta, su información se carga en una de las muchas computadoras que Facebook usa para almacenar la información de sus usuarios. Cada vez que haces una publicación o comentas, esa información se agrega a la computadora. Si el CEO quisiera borrar o cambiar su información, entonces llamaría al tipo que administra las computadoras, le daría su nombre y le diría qué hacer con él. Todo esto es posible porque Facebook es una empresa centralizada.

OPERACIONES CENTRALIZADAS VS DESCENTRALIZADAS

De hecho, la mayoría de las empresas con las que estamos familiarizados operan de manera centralizada y por una buena razón. El hecho de que el CEO esté a una llamada de hacer estos cambios permite que la empresa funcione de manera eficiente. A cambio de esta eficiencia, las partes interesadas de la empresa (empleados, accionistas y clientes) deben confiar en que el CEO está haciendo lo mejor para todos al mismo tiempo. En términos generales, el CEO de una empresa no requiere un consenso de acuerdo de las partes interesadas para promulgar el cambio, y esto permite que una empresa sea ágil en un mercado competitivo.

En el otro extremo del espectro hay un grupo descentralizado, donde las decisiones se toman logrando consenso entre un grupo de participantes. En su forma más pura, este sistema no requiere confianza en una autoridad central porque siempre se logrará la voluntad de las partes interesadas. Este proceso es ineficaz pero necesario para ejecutar operaciones que están muy sujetas a riesgo moral.

EQUILIBRIO DE PODERES

Los padres fundadores de Estados Unidos sabían esto cuando construyeron el equilibrio de poderes y nuestro proceso democrático para elegir a los funcionarios. Permitió a la sociedad mantener un alto grado de control sobre aquellos a quienes elige para estar a cargo. 

En pocas palabras, los sistemas puramente descentralizados son lentos e ineficientes, pero necesarios para eliminar el problema de agencia cuando existe un conflicto de intereses.

La era de la informática permitió sistemas descentralizados porque la capacidad de transferir información a una velocidad cercana a la de la luz hizo que los requisitos de la descentralización fueran mucho menos onerosos. El software se convirtió en el medio ideal para la descentralización. Con los avances informáticos surgió un nuevo universo de ideas que ahora podrían descentralizarse, pero siguen siendo operativamente viables.

SOFTWARE DESCENTRALIZADO AUTOMATIZADO

El software descentralizado es un código lo suficientemente automatizado como para que no sea necesario un propietario centralizado (como un CEO). En cambio, es un conjunto de reglas que todos los que interactúan con el software deben seguir. Una vez que se establecen las reglas, no se pueden cambiar, A MENOS QUE la mayoría de los participantes de la red acuerden realizar el cambio.

Este acuerdo se logra a través de la acción porque el software es de código abierto: todos tienen su propia copia del código que pueden cambiar de la forma que deseen. Sin embargo, si uno cambia demasiado su código, es posible que ya no pueda interactuar con el código de otras personas. 

Todos pueden cambiar su propio código tanto como quieran, pero las reglas que se siguen son las que la mayoría de la red elige seguir. Cualquiera que no quiera seguirlos puede cambiar su código, pero esto significa que solo pueden interactuar con otros que también hayan realizado este cambio. 

LA CADENA DE BLOQUES

En pocas palabras, si alguien quiere cambiar el software de Bitcoin, debe convencer a la mayoría de los participantes de que hagan lo mismo. Si no pueden, la forma como funciona Bitcoin no cambiará.

Los sistemas descentralizados siguen un conjunto de reglas. Las reglas cambian cuando la mayoría de los participantes descargan software con el cambio de reglas. Si no es así, las reglas permanecen y la minoría debe decidir si se queda o se va.

Cómo funciona la red Bitcoin

La red que permite cómo funciona Bitcoin existe como la suma de todos los participantes de la red. Los participantes se denominan nodos: una computadora con software Bitcoin compatible conectada a una red. 

Cada nodo de la red puede participar de varias formas, según el software que utilice, y está limitado por su memoria y capacidad de procesamiento. Actualmente hay aproximadamente 10,000 nodos conocidos de Bitcoin en todo el mundo, como se ve en el mapa a continuación:

Los nodos participan en la red a través de tres funciones principales: enrutamiento , verificación y minería . Cuando un nodo se entera de una transacción, la verifica verificando que el remitente tenga suficientes bitcoins para gastar, que no haya gastado esos bitcoins en ningún otro lugar y que su firma coincida con su dirección. 

Si todas las comprobaciones tienen éxito, el nodo enruta la transacción a otros nodos, pero si no, se olvida de ello. Los nodos de minería no solo verifican y enrutan, sino que también agregan transacciones a sus grupos de memoria e intentan registrar la copia de su grupo de memoria en la cadena de bloques resolviendo un rompecabezas computacional (prueba de trabajo).

El proceso de la minería

Para terminar de comprender, cómo funciona Bitcoin, tenemos que entender también el proceso de la minería. Para que un nuevo bloque se extraiga e incluya en la cadena de bloques, un nodo de minería debe resolver el rompecabezas computacional de prueba de trabajo (PoW) . El algoritmo de prueba de trabajo se resuelve generando un hash de los elementos del encabezado del bloque que cae por debajo del objetivo de dificultad. 

Debido a que la salida de una función hash es aleatoria, la única forma de producir un número lo suficientemente bajo es adivinar. El objetivo de dificultad se usa para aumentar o disminuir la posibilidad de que un minero resuelva el algoritmo de prueba de trabajo. Cuanto menor sea el objetivo de dificultad, más difícil será resolverlo porque el rango de posibles respuestas es menor.

Recuerde los elementos del encabezado del bloque del ensayo anterior:

 

Bloquear elementos de encabezado con marca de tiempo, objetivo de dificultad y nonce resaltados.

CALCULAR HASH DEL ENCABEZADO DEL BLOQUE

La siguiente fórmula combina todos estos elementos y los codifica para calcular el hash del encabezado del bloque

hash del encabezado del bloque = función hash (raíz merkle + hash del bloque anterior + versión + marca de tiempo + objetivo de dificultad + nonce )

Los mineros pueden cambiar el hash del encabezado del bloque cambiando lo que ponen en el campo nonce . Entonces, si el hash del encabezado del bloque es menor que la dificultad objetivo, el bloque se extrae con éxito. La razón por la que no puede elegir un número bajo es porque la salida de las funciones hash es aleatoria (no hay forma de hacer que produzca un número bajo).

Los mineros compiten para resolver el rompecabezas computacional de prueba de trabajo iterando el campo nonce hasta que produce un hash de encabezado de bloque menor que el objetivo de dificultad.

Resolución de desacuerdos

Una vez que un minero encuentra una solución, inmediatamente la transmite a sus pares (es decir, a los nodos a los que está conectado). Luego, esos nodos verifican que la solución sea correcta y, de ser así, la transmiten a sus pares. El gráfico a continuación muestra que el 95% de la cadena de bloques se dará cuenta en unos 40 segundos en promedio.

 

Función de densidad de probabilidad del tiempo de propagación del bloque.

Los nodos aceptan este nuevo bloque incorporándolo a su copia de la cadena de bloques. Los mineros aceptan este nuevo bloque y comienzan a extraer el siguiente bloque, con el bloque más nuevo agregado a sus cadenas de bloques, reiniciando así el proceso. Este ciclo ocurre en promedio cada 10 minutos: el objetivo de dificultad se ajusta automáticamente para que así sea.

OBJETIVO DE DIFICULTAD

Debido a que el objetivo de dificultad se ajusta para encontrar un bloque en promedio cada 10 minutos, sabemos que un minero recibirá una recompensa de bloque cada 10 minutos en promedio por extraer el bloque con éxito. La recompensa en bloque incluye las tarifas que pagan los nodos en una transacción, y la transacción de la base de monedas crea más bitcoins nuevos.

Recompensa de bloque = transacción de coinbase + tarifas de bloque

La transacción de Coinbase recompensó a 50 bitcoins en 2008 y está diseñada para reducirse a la mitad cada cuatro años hasta el año 2140, cuando alcanzará el suministro máximo de 21 millones de bitcoins.

DESACUERDOS DE LOS NODOS

¿Qué pasa si diferentes copias de la cadena de bloques de diferentes nodos se resuelven simultáneamente? Si hay desacuerdos entre los nodos, siguen la regla de la cadena más larga:

1. Trabajan en el primer bloque que reciben, pero guardan la otra rama de la cadena de bloques en caso de que se alargue.
2. Una cadena se volverá más larga una vez que se encuentre el siguiente bloque, y los nodos de la cadena más corta cambiarán a extraer la cadena más larga.

Los nodos siguen la regla de la cadena más larga que resuelve todos los desacuerdos a lo largo del tiempo.

Incentivos: el algoritmo de prueba de trabajo (POW)

Una pregunta importante a responder: ¿por qué no se elige un bloque de minero al azar cada 10 minutos? ¿Por qué tenemos que consumir toda esta energía ejecutando computadoras para resolver este problema?

Bueno, sabemos que PoW crea escasez digital, pero también hay otro propósito: la seguridad. El blockchain es extendido por quienes resuelven el algoritmo. Si un minero lo resuelve podría incorporar transacciones fraudulentas. Sin embargo, estas transacciones fraudulentas serían rechazadas por otros nodos porque no pasan la verificación. 

TRANSACCIONES EN LA CADENA DE BLOQUES

Entonces, para extender la cadena de bloques con transacciones fraudulentas, tendría que ser extendido por el minero que tenga interés en hacerlo. Esto requeriría más del 50% de la potencia informática de toda la red. Entonces, cuanto más caro es para el mío, más difícil es para un mal actor hacerlo.

Tampoco estaría en el mejor interés del mal actor hacerlo. En palabras de Satoshi:

Debería encontrarle más provechoso jugar con las reglas, reglas tales que lo favorecen con más monedas nuevas que todos los demás combinados, que socavar el sistema y la validez de su propia riqueza. ¹

En otras palabras, si alguien atacara Bitcoin con éxito, destruiría simultáneamente el valor de bitcoin (porque la red ya no es segura, por lo que nadie querría bitcoin) y el ataque no tendría valor. Este incentivo de la teoría del juego es una gran defensa de Bitcoin contra los malos actores.

ALGORITMO DE PRUEBA DE TRABAJO

El algoritmo de prueba de trabajo es como una prueba. Los estudiantes han gastado mucho tiempo y energía para tomar exámenes que no producen nada de valor tangible más que una prueba de sus conocimientos. Al hacerlo, las escuelas obtienen credibilidad del desempeño de sus graduados y se sienten cómodas al graduarse porque han demostrado sus conocimientos.

Del mismo modo, tal y como funciona Bitcoin gana credibilidad por la seguridad de su red. Su seguridad está en el hecho de que la gente sabe con certeza que solo habrá 21 millones de bitcoins. El costo de la minería es lo que lo hace seguro. Asegurar la red de Bitcoin significa asegurar un medio monetario descentralizado y sin confianza que no esté sujeto a riesgo moral . Un sistema monetario es la base de una economía y, a su vez, su seguridad es de suma importancia. El dinero fiduciario se parece más a una escuela sin exámenes.

Las reglas de cómo funciona Bitcoin

Con una comprensión de lo que hace Bitcoin y cómo funciona, ahora podemos resumir las reglas más destacadas que siguen los nodos de la red Bitcoin. Bitcoin es un software, por lo que si desea conocer las reglas, la mejor manera de hacerlo es revisar el código. Si no sabe cómo hacerlo, a continuación encontrará un resumen de las reglas más destacadas. 

Estas reglas son necesarias para comprender cómo el software de Bitcoin forma las transacciones, las compila en bloques, asegura los bloques en una cadena y asegura un programa de suministro fijo de nuevos bitcoins. 

A continuación, las reglas están delineadas entre el nivel de transacción y el nivel de bloque para facilitar la comprensión, aunque algunas reglas no se excluyen mutuamente y podrían incluirse en cualquiera de las categorías.

REGLAS DE CONSENSO

Estas reglas existen por consenso, ya que los participantes de la red las aceptan voluntariamente. Los participantes los aceptan descargando el software Bitcoin y utilizándolo. En los sistemas fiat, las reglas no surgen por consenso sino por decreto (la definición de la palabra fiat). No votamos sobre nuestra política monetaria. Más bien, la política monetaria está influenciada por políticos y controlada por estas personas:

 

Reunión de la Junta de Gobernadores de la Reserva Federal de abril de 2019.

Por qué Bitcoin es tan valioso

La gente compra bitcoin debido a sus propiedades monetarias superiores, lo que aumenta su precio. Los aumentos de precios atraen a más mineros, lo que amplía la potencia informática de la red y hace que la red sea más segura y, por lo tanto, más valiosa. Esto aumenta aún más el precio con el tiempo. A medida que aumenta el precio de bitcoin, se crea un ciclo de retroalimentación positiva en el que los participantes creen que seguirá aumentando. Ese es el poder de un efecto de red cuando se aplica a un estándar de valor. Este ciclo de retroalimentación se basa en las propiedades monetarias de Bitcoin (determinadas por las reglas) porque la gente no habría especulado con cómo funciona Bitcoin en primer lugar sin ellas. Las propiedades monetarias de bitcoin se cubrirán en el próximo ensayo.

Cómo pueden cambiar las reglas

El software de Bitcoin se llama Bitcoin Core y se puede descargar en bitcoin.org . Este es el software de Bitcoin más utilizado, pero existen otras versiones válidas del software de Bitcoin. Las otras versiones deben mantener un nivel mínimo de similitud con Bitcoin Core para participar en la red Bitcoin. Este nivel mínimo es que un nodo necesita verificar la validez de transacciones y bloques de la misma manera que otros nodos. Si no es así, las transacciones / bloques que crea y retransmite probablemente no serán aceptadas por otros nodos y viceversa. Bitcoin Core es el estándar de estas reglas y, por lo tanto, el libro de reglas de facto de Bitcoin.

PARTES INTERESADAS EN EL CONSENSO

Para que las reglas cambien, es necesario lograr un consenso entre los tres grupos principales de partes interesadas:

Función de las partes interesadas control del consenso

Puede ver que cada grupo tiene una forma de poder, pero ninguno tiene el control total. Tenga en cuenta que hay un pequeño grupo de desarrolladores que pueden actualizar el código (llamado acceso de confirmación ) mientras que el resto de la comunidad propone cambios públicamente.

SOFTWARE DE LA COMUNIDAD

¿Qué pasa si alguien intenta controlar este pequeño grupo de desarrolladores con acceso de confirmación? Bueno, tienen el poder de crear un nuevo software para que la comunidad lo descargue voluntariamente, pero no pueden obligarlos a descargarlo. Además, todos los cambios en el software son revisados por miembros de la comunidad porque es de código abierto, por lo tanto, cualquier cambio se identifica rápidamente.

Las reglas de Bitcoin son creadas por la comunidad e implementadas por desarrolladores con acceso de confirmación. Los nodos (mineros) deben descargar el software actualizado para que la red lo acepte y los inversores deben continuar reteniendo y comprando bitcoins para que el cambio de software sea importante.

Los cambios en las reglas acerca de cómo funciona Bitcoin requieren consenso entre los principales grupos de interés.

CONTROL DEL SISTEMA FINANCIERO

Nuestro sistema financiero fiduciario está controlado por un grupo altamente centralizado. Tiene la opción de respetar la democracia del sistema tal y cómo funciona Bitcoin o las reglas en constante cambio del actual sistema fiduciario. A medida que más personas adopten el sistema Bitcoin, esta decisión será mucho más sencilla. 

Como puede ver, la manera en qué funciona Bitcoin no ofrece más que ventajas, lo que se traducirá en la adopción cada vez más masiva, por parte de instituciones y población de todo tipo y capacidad adquisitiva.

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