Comprendiendo la tecnología de Bitcoin y las criptomonedas

Bitcoin es una moneda completamente digital sin un gobierno que la emita, sin bancos que administren cuentas y su inventor sigue siendo desconocido. Entender Bitcoin implica rastrear los pasos de inventar una criptomoneda, comenzando con el seguimiento de pagos en un libro mayor comunitario e incorporando ideas criptográficas para crear un sistema sin confianza.

El reciente aumento de atención, inversión y entusiasmo en torno a las criptomonedas ha llevado a la aparición de miles de monedas digitales más allá de Bitcoin. Explorar el proceso de inventar una criptomoneda sienta las bases para comprender a los nuevos actores en el mercado y la lógica detrás de diferentes decisiones de diseño.

Para comprar una criptomoneda, es esencial comprender la tecnología subyacente más allá de vagas analogías con la minería de oro. Si bien el conocimiento detallado de las operaciones de criptomonedas no es obligatorio para los usuarios, el sistema descentralizado de verificación sin confianza basado en criptografía lo distingue de las transacciones bancarias tradicionales.

En un escenario donde los amigos intercambian dinero con frecuencia, mantener un registro comunal para registrar pagos futuros simplifica las transacciones. El registro, accesible para todos, requiere un protocolo donde los participantes saldan deudas mensualmente. Las firmas digitales, generadas a través de pares de claves pública-privada, garantizan la autenticidad de la transacción y evitan alteraciones no autorizadas.

Las firmas digitales involucran una función que depende tanto del mensaje como de la clave privada para producir una firma. La clave privada garantiza que solo el propietario pueda producir la firma, mientras que la dependencia del mensaje evita la falsificación. La verificación utiliza una clave pública para confirmar la validez de una firma, produciendo verdadero o falso basado en la clave privada asociada. La complejidad de encontrar una firma válida sin la clave secreta es astronómicamente grande, con 2 elevado a la potencia de 256 posibilidades.

Para evitar la falsificación de transacciones, cada mensaje en una transacción debe incluir un ID único. Este requisito garantiza que duplicar un mensaje firmado varias veces siga siendo inválido, ya que cada transacción en el libro mayor requiere una nueva firma. Las firmas digitales eliminan la confianza en las transacciones, pero dependen de un sistema de honor para el acuerdo.

Verificar una transacción requiere conocimiento de todo el historial de transacciones hasta ese punto. Las transacciones se validan asegurando que ninguna transacción exceda el saldo disponible en el libro mayor. Este proceso de verificación establece una conexión entre el libro mayor y la moneda física, enfatizando la importancia de mantener la integridad de las transacciones.

Las criptomonedas como Bitcoin funcionan como libros contables donde la historia de las transacciones sirve como la moneda. El libro contable opera independientemente de la moneda física, con las transacciones registradas en dólares del libro contable (LD). Los intercambios entre moneda real y dólares del libro contable no están garantizados por el protocolo, asemejándose a los mercados tradicionales de intercambio de divisas.

En un sistema de registro descentralizado, los participantes mantienen su propia copia del registro para eliminar la necesidad de confiar en una autoridad central. Las transacciones, como por ejemplo Alice pagando a Bob 100 Dólares del Registro, se transmiten para que otros las registren en sus registros privados.

El desafío en un sistema de registro descentralizado es asegurar que todos estén de acuerdo en el registro correcto. Surgen preguntas sobre cómo confirmar que todos los participantes han recibido y creen en las mismas transacciones, permitiendo transacciones futuras sin problemas.

La solución de Bitcoin para el consenso de los libros contables es confiar en el libro contable con el mayor trabajo computacional. Este enfoque tiene como objetivo prevenir transacciones fraudulentas y libros contables conflictivos al hacer que sea computacionalmente inviable crearlos.

Una función hash como SHA256 produce una salida de longitud fija a partir de cualquier entrada, aparentando ser aleatoria pero determinista. Las funciones hash criptográficas son computacionalmente imposibles de revertir, lo que las hace cruciales para los protocolos de seguridad modernos.

Una función hash criptográfica puede demostrar una gran cantidad de esfuerzo computacional al encontrar un número especial que, al sumarse a una lista de transacciones y ser hasheado, produce un patrón de salida específico. Verificar esta prueba requiere un trabajo computacional significativo.

Una prueba de trabajo es esencial en la tecnología blockchain, donde alterar incluso una sola transacción requeriría volver a hacer todo el trabajo para encontrar una nueva prueba de trabajo. Esta prueba de trabajo está intrínsecamente vinculada a la lista de transacciones, lo que hace que sea difícil manipular los datos.

En un sistema de contabilidad distribuida, lograr consenso sobre el libro mayor correcto implica que los participantes confíen en el libro mayor con más trabajo invertido en él. Este concepto, propuesto en el documento original de Bitcoin, tiene como objetivo establecer un libro mayor estándar priorizando el que tenga el mayor esfuerzo computacional.

Los bloques en una cadena de bloques están organizados para incluir una lista de transacciones junto con una prueba de trabajo, representada por un número especial que garantiza que el hash del bloque comience con ceros. La validez de un bloque se determina por la presencia de esta prueba de trabajo, similar a cómo una transacción requiere la firma del remitente para su validación.

En el protocolo actualizado, cualquier persona a nivel mundial puede ser un creador de bloques al ensamblar transacciones en bloques y encontrar un número especial para comenzar el hash del bloque con ceros. Este proceso, conocido como minería, recompensa al creador del bloque con nueva moneda e introduce dólares adicionales en el libro mayor en la economía.

El consenso descentralizado se logra en blockchain al deferir a la cadena más larga con el mayor trabajo computacional. Este modelo de consenso garantiza confianza en el sistema sin una autoridad central, ya que los participantes acuerdan colectivamente priorizar la cadena de bloques con el trabajo acumulado más alto.

La naturaleza descentralizada de la cadena de bloques garantiza un sistema confiable al requerir que la mayoría de los participantes estén de acuerdo en la cadena válida. Este sistema previene actividades fraudulentas como el doble gasto, ya que intentar engañar a la red requeriría una inmensa potencia computacional para alterar la cadena de bloques.

Alice debe agregar continuamente bloques a una cadena fraudulenta para engañar a Bob, ya que él confía en la cadena más larga. Sin cerca del 50% de los recursos informáticos, la cadena fraudulenta de Alice será superada por la cadena legítima, lo que hará que Bob rechace sus bloques.

Es crucial esperar a que se añadan varios nuevos bloques antes de confiar en un nuevo bloque. Esto asegura que sea parte de la cadena más larga aceptada por la mayoría, mejorando la seguridad de la cadena de bloques.

El sistema de contabilidad distribuida de Bitcoin opera con prueba de trabajo, similar a muchas criptomonedas. El protocolo ajusta la dificultad de encontrar bloques para mantener un tiempo promedio de bloque de 10 minutos, con recompensas de bloque reduciéndose a la mitad cada 210,000 bloques.

Inicialmente, las recompensas de Bitcoin eran de 50 Bitcoin por bloque, reduciéndose a la mitad cada 210,000 bloques. Actualmente, la recompensa es de 12.5 Bitcoin por bloque, con un límite total de 21 millones de Bitcoin. Los mineros también ganan tarifas de transacción además de las recompensas por bloque.

Los mineros pueden ganar tarifas de transacción al incluir pagos en bloques. Las tarifas de transacción incentivan a los mineros a incluir transacciones, con el tamaño de bloque limitado de Bitcoin que lleva a tarifas más altas en comparación con procesadores de pago tradicionales como Visa.

La discusión proporciona una comprensión fundamental de las criptomonedas, con matices y elecciones de diseño sin explorar. Se recomienda una lectura adicional para adentrarse en las complejidades de las diferentes criptomonedas.

En medio del creciente interés en las criptomonedas, es esencial que las personas comprendan los fundamentos de la tecnología. Aunque no se esté dando consejos de inversión, el conocimiento de la tecnología de las criptomonedas es beneficioso para aquellos que ingresan al espacio.

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