La blockchain de Bitcoin es una amalgama de Bitcoin (BTC) y blockchain. Una persona o un grupo de personas conocido como Satoshi Nakamoto creó el protocolo Bitcoin en 2008 para descentralizar el control del dinero cuando las entidades centralizadas habían fracasado en el mundo. Una publicación llamada el libro blanco de Bitcoin esbozaba un conjunto de reglas computacionales que determinaban un nuevo tipo de base de datos distribuida: la blockchain La red se puso en marcha en enero de 2009.

La criptomoneda más conocida, Bitcoin, es para la que se creó la tecnología blockchain. Al igual que el dólar estadounidense, una criptomoneda es un medio de intercambio digital que utiliza técnicas de encriptación para supervisar el establecimiento de unidades monetarias y verificar las transferencias financieras.

La cadena de bloques de Bitcoin se refiere a los datos almacenados en "bloques" de información que luego se unen en una "cadena" permanente. Un bloque es una colección de transacciones de Bitcoin de un periodo específico. Las pilas de bloques se apilan unas sobre otras, y cada nuevo bloque se basa en los anteriores. Como resultado, se forma una cadena de bloques, dando lugar a la palabra "blockchain".

Cada vez que se añade un nuevo bloque, hace que los bloques anteriores no se puedan modificar. Esto garantiza que cada bloque sea más seguro a lo largo del tiempo, y es un ejemplo de cómo la tecnología Bitcoin está cambiando la forma en que se realizan las transacciones bancarias y financieras. 

Sin embargo, la blockchain de Bitcoin es mucho más que una criptomoneda: Es la tecnología sobre la que se basan la mayoría de las criptomonedas, incluido Bitcoin. La cadena de bloques de Bitcoin es única porque garantiza que todas las transacciones sean precisas. Cada acción en la blockchain se registra y no hay nada que quede fuera de la red. Una vez que se registra una acción y se almacena en uno de los bloques de información, se le pone un sello de tiempo y se asegura, y todo el registro está disponible para cualquier persona del sistema.

La cadena de bloques de Bitcoin también está descentralizada, lo que significa que no está almacenada en un ordenador principal ni controlada por una empresa. Está distribuida en muchos ordenadores que están en la red.

En la cadena de bloques de Bitcoin, hay códigos llamados hash. Un hash es único para cada bloque de la cadena de bloques. El hash permite a todos los usuarios de la red identificar cada bloque y les permite moverse en la cadena, ya que cada bloque tiene su propio hash y el de un bloque anterior.

Teniendo en cuenta esto último, las partes críticas de la cadena de bloques son los registros, el bloque, el hash y la cadena. Los registros de los bloques y los registros de las transacciones son los dos tipos de registros de la cadena de bloques. Un bloque contiene las transacciones más recientes de Bitcoin que aún no han sido registradas en ningún bloque anterior. Los registros de transacciones incluyen los datos de activos, precios y propiedad que se registran, aprueban y liquidan en todos los nodos en segundos. 

En esencia, un hash es una cadena de longitud fija generada después de transformar cualquier longitud de datos de entrada en la red blockchain, un bloque es similar a una página en un libro de contabilidad o de registro y una cadena se refiere a los bloques vinculados entre sí en una red.

Breve historia de la blockchain de Bitcoin

La idea de la tecnología blockchain fue introducida en 1991 por Stuart Haber y W. Scott Stornetta en su artículo "How to Time-Stamp a Digital Document". En este documento, explicaban el uso de una cadena continua de marcas de tiempo para registrar información de forma segura.

Bitcoin se creó en gran medida para facilitar el intercambio de la criptomoneda Bitcoin. Sin embargo, los primeros adoptantes e inventores descubrieron rápidamente que tenía un potencial mucho mayor. Con esto en mente, diseñaron la cadena de bloques de Bitcoin para almacenar algo más que datos sobre el movimiento de los tokens.

La tecnología de Bitcoin utiliza transacciones peer-to-peer (P2P), lo que hace posible que funcione sin ningún banco o tercero que gestione cada movimiento financiero. Permite que los pagos en línea se envíen directamente de una parte a otra sin pasar por ninguna institución financiera.

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El término peer-to-peer significa que los ordenadores que forman parte de la red son iguales entre sí, que no hay nodos "especiales" y que todos los nodos comparten la carga de proporcionar servicios de red. Está formada por miles de nodos de Bitcoin que ejecutan el protocolo. El protocolo se encarga de establecer y salvaguardar la cadena de bloques.

La formación de una red entre pares es posible porque los datos de los usuarios están relacionados con la persona o entidad con la que interactúan, y se encargan de mantener la red distribuida en funcionamiento. La información relativa a la persona o entidad pasa de su monedero Bitcoin a su ubicación y dirección IP, lo que representa la interacción Bitcoin de igual a igual.

¿Qué se necesita para que la cadena de bloques de Bitcoin funcione?

Bitcoin representa una forma de dinero digital y sin confianza, junto con un movimiento para descentralizar los servicios financieros. Antes de Bitcoin, era necesario que un tercero de confianza mantuviera un libro de contabilidad -el sistema de registro de los datos financieros de una empresa o persona- para registrar quién poseía cuánto. Con la red Bitcoin, todo el mundo tiene una copia de este libro de contabilidad, por lo que no se necesitan terceros.

Cada transacción de Bitcoin ocurre en la red de blockchain de Bitcoin, que es el espacio digital donde se produce la minería de Bitcoin y la generación de potencia de hash. La potencia de hash es la potencia de procesamiento utilizada por su ordenador o hardware para realizar y resolver varios algoritmos de hash. Estos algoritmos se utilizan para crear nuevas criptomonedas y permitir que se comercie con ellas. Este proceso se llama minería.

Normalmente, los propietarios de Bitcoin compran su suministro de criptomonedas a través de un exchange de criptomonedas, una plataforma que facilita las transacciones de Bitcoin y otras criptomonedas. El libro de contabilidad descentralizado es lo que hace la red blockchain. Esto último demuestra que Bitcoin es un software, un conjunto de procesos en los que los participantes realizan diferentes tareas.

Una cadena de bloques es un libro de contabilidad digital de transacciones duplicadas distribuidas a través de la red de sistemas informáticos de la cadena de bloques. Cada bloque de la cadena contiene varias transacciones, y cada vez que se produce una nueva transacción en la blockchain, se añade un registro de esa transacción al libro de contabilidad de cada participante.

Esta base de datos distribuida es gestionada por múltiples participantes mediante una tecnología denominada tecnología de libro mayor distribuido (DLT). Blockchain es un tipo de DLT en el que las transacciones se registran utilizando una firma criptográfica inmutable conocida como hash. A continuación, las transacciones se organizan en bloques. Cada nuevo bloque incluye un hash del anterior, encadenándolos de hecho, por lo que los libros de contabilidad distribuidos se denominan comúnmente cadenas de bloques.

Pasos de una transacción en la cadena de bloques de Bitcoin

La cadena de bloques funciona como un libro de contabilidad, rastreando cada transacción de Bitcoin, y es autoverificable, lo que significa que toda la red de nodos -diferentes ordenadores que participan en la red- comprobará y asegurará constantemente cada movimiento. Aquí es donde entran en juego los "mineros": Sus ordenadores hacen el trabajo pesado de mantener la cadena y, por tanto, reciben Bitcoin como recompensa. Estas reglas, en conjunto, son el protocolo de Bitcoin.

Los mineros de Bitcoin se refieren a los ordenadores de gran potencia que resuelven complejos problemas matemáticos para acuñar una moneda. Los mineros son máquinas dedicadas a la red que verifican todas las transacciones y bloquean a cualquier actor malicioso. Los mineros de Bitcoin compilan tantas transacciones como sea posible en un bloque, luego verifican el bloque y lo añaden a la cadena de bloques anteriores utilizando un método matemático. Por proporcionar su potencia de cálculo a la red, los mineros son pagados en Bitcoin recién minados.

¿Cómo funciona la cadena de bloques de Bitcoin?

Una cadena de bloques es un tipo de base de datos que es una colección de información almacenada en un sistema informático de forma electrónica. Lo que se guarda en las bases de datos, la información o los datos suelen estar estructurados en un formato de tabla que facilita la búsqueda y el filtrado de la información. Las bases de datos están diseñadas para almacenar grandes cantidades de información a las que muchos usuarios pueden acceder, filtrar y editar fácil y rápidamente en cualquier momento. 

Para ello, las grandes bases de datos alojan los datos en servidores formados por potentes ordenadores. Esos servidores pueden estar construidos con cientos y cientos de ordenadores. ¿Por qué? Para tener el almacenamiento y la potencia de cálculo necesarios para que muchos usuarios puedan acceder a la base de datos simultáneamente. Esta es la diferencia entre una base de datos y, digamos, una unidad de almacenamiento tipo nube. 

He aquí en qué se diferencia una blockchain de una base de datos. La primera diferencia es cómo se estructuran los datos. Una base de datos estructura los datos en tablas, mientras que una blockchain reúne la información en grupos, conocidos como bloques, que contienen conjuntos de datos. Cada bloque tiene una capacidad de almacenamiento específica que se encadena con el bloque anterior cuando se llena, formando una cadena de datos. Por eso se llama blockchain: Millones de bloques llenos de datos están encadenados.

Este sistema significa que cada blockchain es una base de datos más compleja, ya que crea una cadena de datos irreversible cuando se implementa en un sistema descentralizado. Cuando un bloque se llena, es inmutable y pasa a formar parte de una línea de tiempo, y así, cada bloque de la cadena tiene una marca de tiempo exacta cuando se añade a la cadena.

Así, el objetivo de la cadena de bloques es permitir que la información digital se registre y distribuya, pero no se edite. Por eso no es una base de datos propiamente dicha; nadie puede cambiarla una vez que se ha llenado y encadenado. Con la aparición de la tecnología Bitcoin, blockchain tuvo su primera aplicación real.

Reducción de riesgos

El uso de una red blockchain tiene muchas ventajas. En primer lugar, la precisión de la cadena. Las transacciones que forman parte de la cadena de bloques tienen que ser aprobadas por miles de miles de ordenadores. Esto elimina toda participación humana en la verificación, lo que significa que hay menos errores humanos, así como un registro más preciso de la información.

Pero, ¿qué pasa si uno de los ordenadores de la red comete un error de cálculo? El error sólo estaría en una copia de la cadena de bloques. Para que se propague, al menos el 51% de la red tendría que tener el mismo error, lo que es muy poco probable.

Otra ventaja es que la cadena de bloques elimina la necesidad de contar con verificadores externos. Cualquier miembro de la red Bitcoin puede comprobar y verificar la cadena de bloques en cualquier momento.

Los datos de la cadena de bloques están descentralizados, lo que significa que no se almacenan en una ubicación central, sino que se copian y distribuyen en una amplia red de ordenadores. Esto hace que sea muy difícil que alguien manipule los datos, ya que un pateador, por ejemplo, necesitaría acceder a todas las redes para comprometerlos por completo.

Por último, una parte fundamental de la cadena de bloques es que, aunque cualquiera con una conexión a Internet puede ver la lista del historial de transacciones de la red y acceder a los detalles de las mismas, nadie puede acceder a la información de identificación de los usuarios que realizan esas transacciones. Además, cada vez que se registra una transacción, ésta es verificada por la red, lo que significa que los miles de ordenadores que la componen confirman si los detalles de la compra son correctos. 

Blockchain frente a los bancos

Una cadena de bloques funciona de forma muy diferente a un banco tradicional, ya que está 100% descentralizada y se apoya en miles de ordenadores para verificar sus transacciones. Esto significa que funciona 24/7, todos los días del año. La ventaja más significativa de la cadena de bloques de Bitcoin es su transparencia, ya que la cadena de bloques actúa como un libro de contabilidad público para cada transacción realizada en la red de Bitcoin.

Otras diferencias son que la velocidad de las transacciones es de tan sólo 15 minutos o de más de una hora, dependiendo de la congestión de la red. Mientras que los pagos con tarjeta y los depósitos de cheques pueden tardar de 24 a 72 horas.

La cadena de bloques de Bitcoin tiene tasas variables, que suelen oscilar entre 0 y 50 dólares. Aunque la tarifa no está relacionada con la cantidad que se transfiere, está determinada por las circunstancias de la red en ese momento y el tamaño de los datos de la transacción. Dado que un bloque de la cadena de bloques de Bitcoin sólo puede contener un megabyte (MB) de datos, el número de transacciones incluidas en un solo bloque es limitado. 

Otra diferencia está en la forma de realizar las transacciones. Mientras que la blockchain permite a cualquier persona con una conexión a Internet realizar una transferencia, los bancos necesitan que se tenga una cuenta, un teléfono móvil o un ordenador.

Todas estas diferencias hacen de la tecnología blockchain un gran elemento disruptor de las finanzas tradicionales y de la industria bancaria. Se trata de cadenas a prueba de manipulaciones y descentralizadas, que no sólo reducen los costes, sino que crean una red transparente en la que los usuarios pueden sentirse capacitados y seguros.

Las limitaciones de la cadena de bloques 

Aunque la cadena de bloques tiene muchas ventajas, como todo, tiene sus inconvenientes. El primero es que la cadena de bloques puede ralentizarse cuando hay demasiados usuarios en la red. También es más difícil de escalar debido a su método de trabajo por consenso.

Otra limitación es que los datos dentro de la cadena de bloques son inmutables, no se puede volver atrás y alterar el bloque anterior una vez escrito. Algunos pueden considerarlo como una imitación que requiere un automantenimiento, lo que significa que los usuarios tienen que mantener sus propios monederos o pueden perder el acceso. 

Una gran limitación es que la tecnología blockchain aún no está madura. Además, no ofrece interoperabilidad con otras blockchains y otros sistemas financieros, y es difícil de integrar en sistemas heredados.

Avances técnicos

Lightning Network

La Lightning Network (LN) permite a los participantes transferir BTC entre sí sin ningún tipo de comisión utilizando sus carteras digitales. Se añade una segunda capa a la red Bitcoin para permitir las transacciones entre partes fuera de la cadena de bloques, lo que se denomina transacciones fuera de la cadena. Una segunda capa aumenta el rendimiento sin comprometer ninguna de las características de descentralización o seguridad de la cadena de bloques original.

Lightning Network crea canales de pago entre dos usuarios en una base de datos distribuida para que puedan realizar transacciones entre ellos, sin que todos los demás usuarios reciban su información, lo que define las transacciones off-chain.

Se considera un cambio de juego en el mundo de las criptomonedas, ya que ha sido diseñada para acelerar el procesamiento de las transacciones y disminuir los costes asociados a la blockchain de Bitcoin. Se concibió en 2015 y se está desarrollando y activando. 

Sin embargo, los investigadores han advertido que a medida que la Lightning Network crezca, se convertirá en un objetivo más atractivo para los atacantes. Bitcoin en la red de pago en desarrollo podría ser robado si los usuarios no tienen cuidado y podría ser difícil garantizar la seguridad de los activos en el futuro.

Según expertos de la Universidad Hebrea de Jerusalén, Bitcoin que actualmente está bloqueado en el canal de pagos Lightning Network, que actualmente es de aproximadamente 9 millones de dólares en Bitcoin, podría ser saqueado por los atacantes. Aunque el fallo tiene el potencial de ser grave, los investigadores son optimistas de que se pueda solucionar a largo plazo.

SegWit

Segregated Witness, o SegWit, se refiere a un cambio de proceso en la forma en que Bitcoin mantiene los datos de las transacciones en la cadena de bloques. Segregar significa separar y los testigos son las firmas de las transacciones. Fue creado para renovar la forma en que se almacenan los datos en el blockchain de Bitcoin. Esto permite a la red contener más transacciones en un solo bloque, mejorando el rendimiento de las transacciones. SegWit se activó en Bitcoin en agosto de 2017 después de que el código para la actualización se publicara en 2015.

SegWit aumenta el límite de tamaño del bloque de una cadena de bloques eliminando los datos de la firma de las transacciones de Bitcoin. Cuando se eliminan partes de una transacción, se libera espacio y también capacidad para añadir más transacciones a la cadena.

SegWit no sólo ha mejorado la velocidad de procesamiento de las transacciones de Bitcoin, sino que también ha solucionado un punto débil del protocolo que permitía a los nodos manipular los problemas de maleabilidad de las transacciones (TXID) en la red. Al eliminar lo que se conoce como "datos de la firma" o "los datos del testigo" del campo de entrada de un bloque, Segwit aumentó el número de transacciones que podían caber en un bloque y solucionó el fallo de maleabilidad de las transacciones.

En la red de Bitcoin, la actualización de SegWit se introdujo como un soft fork en agosto de 2017. Una bifurcación suave (soft fork) es una actualización retrocompatible que permite a los nodos actualizados comunicarse con los nodos no actualizados. Un soft fork suele incluir una nueva regla que no entra en conflicto con las existentes. Sin embargo, debido al alto costo de funcionamiento de un nodo (especialmente en los países en desarrollo), la actualización se puso en espera el 8 de noviembre de 2017.

Taproot

El desarrollador de Bitcoin Core, Greg Maxwell, propuso la mejora de Taproot en enero de 2018. El criterio del 90% de bloques minados con una señal de apoyo de los mineros se cumplió tres años después, el 12 de junio de 2021. Significa que 1.815 de los 2.016 bloques minados a lo largo de las dos semanas de plazo tenían algún dato codificado dejado por los mineros para demostrar su apoyo a la mejora. 

Taproot es un soft fork que mejora los scripts de Bitcoin para mejorar la privacidad y aumentar el anonimato en la red. Cuando un usuario no utiliza Taproot, cualquiera puede detectar las transacciones. Cuando utiliza Taproot, puede "camuflar" sus transacciones. Taproot incluso hace posible ocultar que un script de Bitcoin se ejecutó en absoluto. A partir de octubre de 2020, Taproot se fusiona con la biblioteca Bitcoin Core. 

Uno de los cambios más significativos en la red es la sustitución de las firmas Schnorr por la actual técnica de firma digital de curva elíptica (ECDSA) de Bitcoin. La técnica ECDSA genera claves públicas a partir de claves privadas generadas aleatoriamente, lo que hace imposible determinar una clave privada a partir de una dirección o clave pública de Bitcoin. Además, la firma Schnorr liberará espacio y ancho de banda en la red Bitcoin haciendo que las transacciones sean más rápidas y pequeñas. 

Al permitir los contratos de registro discreto (DLC), la firma Schnorr puede ayudar a simplificar los complejos contratos inteligentes en la blockchain de Bitcoin. Los DLC son una ropuesta para añadir una implementación de contratos inteligentes a Bitcoin, permitiendo el establecimiento de oráculos de blockchain simples, seguros y fáciles de usar.

También puede ayudar a escalar los canales de pago de segunda capa, como la Lightning Network, que permite realizar transacciones inmediatas en la red de Bitcoin.