Ethereum (ETH) ha pasado de ser simplemente un libro blanco en 2013 a ser una cadena de bloques multimillonaria en la que numerosos proyectos se han construido. La cadena de bloques surgió de la urgencia del co-creador Vitalik Buterin por obtener más funcionalidad que la que Bitcoin (BTC) ofrecía en términos de desarrollar un ecosistema circundante.

Pero, ¿qué es exactamente la cadena de bloques Ethereum? La cadena de bloques Ethereum es un mar profundo de componentes y cualidades, que crea un ecosistema de soluciones circundantes posibles, como intercambios descentralizados (DEX) y otros productos de finanzas descentralizadas (DeFi). Este artículo tiene como objetivo ayudar a las personas a comprender los conceptos básicos de Ethereum: sus detalles, su funcionamiento interno, lo que hace que la cadena de bloques funcione y el potencial que contiene.

Para comparar ETH y BTC, lee: Bitcoin vs. Ethereum: Diferencias clave entre BTC y ETH

Una visión general amplia de la cadena de bloques Ethereum y sus componentes

En primer lugar, ¿qué es Ethereum? ¿Tiene Ethereum su propia cadena de bloques? Sí. Ethereum es una cadena de bloques que opera completamente de manera independiente de otras cadenas nativas, como la cadena de Bitcoin. Ethereum tiene su propia moneda, que se negocia en intercambios de criptomonedas con el símbolo ETH, a veces llamada Ether, y se utiliza de diversas formas en todo el espacio criptográfico.

En resumen, Ethereum sirve como una plataforma, una estructura tecnológica que los desarrolladores pueden utilizar para construir productos que funcionan en la cadena de bloques de Ethereum, aprovechando su naturaleza descentralizada.

Por ejemplo, los protocolos de préstamos y préstamos de DeFi permiten a los titulares de criptomonedas pedir prestado y prestar activos de criptomonedas, junto con pagar o ganar intereses (según la acción) sin la intermediación de una entidad centralizada. En lugar de un intermediario, tales protocolos se basan en código informático programado para completar ciertas acciones en la cadena de bloques de Ethereum, si el protocolo está construido en Ethereum. Existen también otras cadenas de bloques en las que los desarrolladores pueden construir.

Para obtener más información general sobre Ethereum, lee: Qué es Ethereum: Una guía para principiantes sobre la criptomoneda ETH

Ether

Como se mencionó anteriormente, ETH, también llamado Ether, es la moneda nativa de la cadena de bloques Ethereum. ETH tiene varios usos en el ecosistema de Ethereum, como el pago de tarifas por actividades en la cadena de bloques Ethereum.

Enviar ETH de una persona a otra, por ejemplo, requiere que el remitente gaste una cantidad de ETH para enviar la transacción a través de la cadena de bloques, esencialmente un pago a aquellos que aportan recursos para mantener la cadena de bloques en funcionamiento. Más información sobre tarifas y transacciones en la siguiente sección.

Cada moneda ETH es divisible por un cierto número de decimales. La medida más pequeña de ETH, 0.000000000000000001 ETH, se llama Wei. A 0.000000001 ETH (10^-9 ETH), un Gwei (unidad de gas) es una cantidad ligeramente mayor de ETH. En lugar de mencionar que tu tarifa de gas es de 0.000000001 Ether, puedes decir que cuesta 1 Gwei. El término "Gwei" es una abreviatura de "giga-Wei" y se refiere a una unidad de 1,000,000,000 Wei.

Este concepto es similar al de Bitcoin. Cada BTC está compuesto por 100 millones de Satoshis, lo que significa que 0.00000001 BTC equivale a un Satoshi.

ETH también es un activo criptográfico conocido que se negocia en intercambios de criptomonedas y es conocido por sufrir fluctuaciones significativas de precios.

Gas, tarifas y transacciones

¿Es la cadena de bloques de Ethereum gratuita? No realmente. El gas es lo que hace funcionar el mundo de Ethereum. En resumen, el gas es el término utilizado para describir el costo en ETH que se necesita para enviar cualquier transacción en la cadena de bloques de Ethereum. En la red de Ethereum, el gas es una unidad de medida para el poder informático utilizado para ejecutar un contrato inteligente o una transacción.

Básicamente, este costo representa el trabajo necesario realizado por los mineros de la cadena de bloques para reflejar y confirmar tales cambios en la red. Además, un cliente primero debe hacer un pago (es decir, enviar ETH) para completar cada transacción en la red de Ethereum, y el valor monetario intermedio se conoce como gas. Las transacciones simples de transferencia requieren un total de 21000 unidades de gas. Los altos cargos en Ethereum surgieron como un problema en 2020 y 2021 en línea con los aumentos en la actividad de DeFi y tokens no fungibles (NFT).

Interactuar con la cadena de bloques de Ethereum requiere una transacción, que es esencialmente una instrucción dada para cambiar algo en la cadena de bloques de Ethereum, lo que ocurre cuando una persona que controla una cuenta de propiedad externa (más sobre eso a continuación) firma con sus claves privadas para dictar esa transacción. (Las claves privadas permiten a los titulares de criptomonedas controlar sus activos)

Enviar ETH a alguien es un ejemplo de una transacción. Cambia la red para reflejar la transferencia de propiedad de ETH, lo que requiere la participación de los mineros en la cadena de bloques, a quienes se les paga una tarifa por su trabajo. Esta tarifa se llama tarifa de gas. Quienes inician las transacciones son quienes pagan las tarifas de esas transacciones. Las transacciones en la red de Ethereum son públicamente visibles en los exploradores de la cadena de bloques de Ethereum.

La siguiente información se incluye en una transacción enviada:

La información se incluye en una transacción enviada en la cadena de bloques de Ethereum

Después de la actualización de Londres

En 2021, Ethereum experimentó un fork llamado Londres que cambió su estructura de tarifas, entre otras modificaciones. En lugar de una tarifa directa pagada a los mineros con cada transacción, como era esencialmente el caso en el pasado, las transacciones después del fork de Londres incluyeron una tarifa base, una propina o tarifa de prioridad y una tarifa máxima. 

La tarifa total de transacción se puede calcular como unidades de gas (límite) * (tarifa base + propina)

Tarifa base: La tarifa base se determina comparando el tamaño del bloque anterior (la cantidad total de gas consumida para todas las transacciones) con el tamaño objetivo. Si se excede el tamaño objetivo del bloque, la tarifa base aumentará en un máximo del 12.5% por bloque. Debido a este crecimiento exponencial, mantener un tamaño de bloque grande indefinidamente es económicamente inviable.

La tarifa base se quemaría, disminuyendo la oferta circulante de ETH, y la propina se destinaría a los mineros como pago.

Tarifa de prioridad (o propinas): A los mineros les resultaría económicamente ventajoso minar bloques vacíos sin propinas porque recibirían la misma recompensa por bloque. Una pequeña propina les da a los mineros un incentivo mínimo para incluir una transacción en circunstancias normales.

Se requerirá una propina más alta para las transacciones que necesiten ser priorizadas por encima de otras transacciones en el mismo bloque para superar las transacciones competidoras.

Tarifa máxima: Los usuarios pueden seleccionar una cantidad máxima que están dispuestos a pagar para que su transacción se ejecute en la red de Ethereum, conocido como el parámetro maxFeePerGas (que es opcional).

La tarifa máxima debe ser mayor que la suma de la tarifa base y la propina para que se complete una transacción. La diferencia entre la tarifa máxima y la suma de la tarifa base y la propina se reembolsa al remitente de la transacción.

Aunque una transacción tiene un límite, cualquier gas no utilizado se devuelve al usuario

El fork también introdujo la capacidad de que los bloques de Ethereum se expandieran y se contrajeran en función del tráfico, ajustando en consecuencia la tarifa base. Además, Ethereum evita que actores maliciosos llenen la red con spam al cobrar una tarifa de gas por cada cálculo realizado en ella.

¿No sabes qué es un bloque? Para entender en general la tecnología blockchain, lee: ¿Cómo funciona la cadena de bloques? Una guía para principiantes sobre la tecnología blockchain

Nodos

Los nodos de blockchain, en general, sirven como puntos de almacenamiento de información interactiva en cualquier blockchain. La tecnología blockchain depende de numerosos participantes en todo el mundo que se mantienen mutuamente responsables de la transacción y el consenso de la red.

En la blockchain Ethereum existen tres tipos distintos de nodos: ligeros, completos y de archivo, dependiendo de los objetivos del operador del nodo, la potencia informática y la disponibilidad de almacenamiento de hardware.

Los nodos ligeros solo utilizan una cantidad limitada y reducida de datos de los bloques en la cadena, y deben sincronizarse con otros nodos completos en la red para garantizar la precisión.

Los nodos completos tienen mucha más información y datos históricos de la cadena y pueden recopilar datos históricos a pedido.

Por último, los nodos de archivo contienen todo el historial de la blockchain de Ethereum, es decir, todos los bloques anteriores llenos de transacciones y datos. El tamaño de la blockchain de Ethereum es bastante grande, ocupando un almacenamiento considerable, lo que convierte en una pregunta lógica "¿qué tan grande es la blockchain de Ethereum?" para las personas interesadas en ejecutar un nodo de archivo en Ethereum.

Los otros dos tipos de nodos son los nodos de la Máquina Virtual Ethereum (EVM, por sus siglas en inglés) y los nodos mineros. Las EVM están esencialmente a cargo de proporcionar un entorno de ejecución que puede ejecutar el código de contratos inteligentes. Los nodos pertenecientes a los mineros se denominan nodos mineros. Estos nodos están conectados a la misma red que la EVM.

Cuentas

Las cuentas en la blockchain de Ethereum tienen muchos propósitos y existen en dos formas. La primera se llama cuenta propiedad externa (EOA, por sus siglas en inglés). Este tipo de cuenta es un punto en la blockchain de Ethereum que cualquier persona puede crear de forma gratuita para almacenar, recibir y enviar ETH o tokens construidos en la blockchain de Ethereum, como los tokens ERC-20. Enviar o recibir activos a través de EOAs requiere acción desde una fuente externa.

El segundo tipo de cuenta en la blockchain de Ethereum se conoce como cuenta de contrato. Las cuentas de contrato son configuraciones codificadas en la blockchain de Ethereum que completan acciones si se cumplen ciertas condiciones.

Las entidades programan contratos para completar las acciones que desean que ocurran en función de un desencadenante. Por ejemplo, un contrato inteligente podría programarse para enviar una cierta cantidad de ETH a una empresa como pago el tercer día de cada mes, utilizando el tiempo como disparador. El propietario de la cuenta envía ETH desde su EOA al contrato para que lo conserve hasta que llegue el momento del pago. A diferencia de las EOAs, las cuentas de contrato tienen un costo en ETH para configurarlas.

La blockchain de Ethereum también incluye el concepto de Nonces. Un nonce es esencialmente un número único que forma parte de los datos de cualquier transacción o bloque dado. Los nonces de PoW en Ethereum son números distintos que vienen con cada bloque recién minado. Los nonces de cuenta en la blockchain de Ethereum aseguran que se evite el doble gasto al llevar un registro de las cantidades transaccionadas.

Las EOAs pueden interactuar entre sí y con contratos. Los contratos también pueden comunicarse con otros contratos y EOAs, pero no pueden actuar sin un disparador.

El tema de las EOAs se superpone con el uso de billeteras de criptomonedas. Para una explicación de cómo funcionan las billeteras de criptomonedas, echa un vistazo a — Billeteras de Ethereum: Una guía para principiantes sobre cómo almacenar ETH.

Máquina Virtual Ethereum (EVM)

La EVM es un motor de cálculo que funciona como una computadora descentralizada con millones de aplicaciones que se pueden ejecutar. La EVM es el marco central de la blockchain de Ethereum. Básicamente, dicta cómo funciona y mantiene el sistema en general, teniendo en cuenta los cambios.

El trabajo de la EVM es agregar nuevas características a la blockchain para reducir problemas con el libro mayor distribuido. La EVM es utilizada por cada nodo de Ethereum para mantener el consenso de la blockchain.

Ethereum permite contratos inteligentes, que son fragmentos de código que se ejecutan en la plataforma. El código dentro de la EVM está completamente aislado, lo que significa que no tiene acceso a la red, al sistema de archivos ni a otros procesos.

Un contrato escrito en código de contrato inteligente se transforma en lo que se conoce como bytecode. La mayoría del código fuente que se utiliza en los contratos inteligentes está escrito en el lenguaje de programación Solidity. Los datos se traducen luego en opcodes que la EVM puede entender. Los códigos de operación son utilizados por la EVM para llevar a cabo tareas específicas.

Por lo tanto, el trabajo de la EVM es mantener la blockchain de Ethereum en línea, de manera similar al sistema esquelético del cuerpo humano.

Contratos inteligentes

Los contratos inteligentes son direcciones blockchain distintas en redes compatibles que están acompañadas por códigos específicos. Los desarrolladores crean estas direcciones codificadas para completar una función elegida por el desarrollador, pendiente de que una transacción externa active el contrato inteligente. En el caso de la blockchain de Ethereum, los contratos inteligentes se procesan en la Máquina Virtual Ethereum (EVM).

Además, un contrato inteligente de Ethereum es esencialmente una cuenta en la blockchain de Ethereum, dictada por código para completar una acción automáticamente si un usuario envía una transacción a esa cuenta. La codificación y el lanzamiento de un contrato inteligente en la blockchain de Ethereum requieren que el usuario gaste ETH como tarifas de gas para interactuar con la blockchain de Ethereum.

Configurar un contrato inteligente cobra al iniciador una cantidad mayor de ETH que enviar ETH de una billetera a otra. Una vez desplegados, los contratos inteligentes no son modificables y son definitivos, mientras que las transacciones enviadas a contratos inteligentes también son permanentes (es decir, impiden la alteración retroactiva).

Los contratos inteligentes son muy importantes en la industria de las criptomonedas, ya que introducen un potencial significativo y son la base de las aplicaciones descentralizadas (DApps), como los DEXs. Una DApp es un servicio o solución que presenta una interfaz con la que las personas pueden interactuar, mientras que la operación en el backend es gestionada por contratos inteligentes en un libro mayor distribuido compatible, como Ethereum. Sin embargo, no todas las blockchains son compatibles con contratos inteligentes. Además, los contratos inteligentes se pueden crear y ejecutar sin tecnología de libro mayor distribuido.

Minería de Ethereum, bloques y consenso

Ethereum es una blockchain que funciona según un algoritmo de consenso proof-of-work (PoW). Numerosas piezas de hardware de computadora dedicadas a la minería de Ethereum se ejecutan continuamente en todo el mundo, ayudando a ejecutar y asegurar la blockchain de Ethereum. Cada configuración de hardware de computadora se llama un minero.

Estos mineros se ejecutan constantemente, tratando de encontrar las respuestas a rompecabezas complicados. Encontrar una solución a un rompecabezas se llama validar un bloque. Cada bloque contiene una cierta cantidad de transacciones y una recompensa de minería.

El minero ganador recibe esa recompensa, así como las tarifas asociadas con las transacciones incluidas en ese bloque. La blockchain de Ethereum está compuesta por un número continuo de estos bloques, cada uno de los cuales incluye datos que lo vinculan con bloques anteriores y posteriores.

Eventualmente, uno de los mineros resolverá el problema y lo difundirá al resto de la red. Los otros mineros verificarán la respuesta y, si es correcta, verificarán cada transacción antes de aceptar el bloque y agregarlo a su instancia de libro mayor, y pagarán las recompensas.

Para obtener más información sobre el consenso, los bloques y cómo funcionan las blockchains, lee: Cómo funciona la blockchain? Todo lo que necesitas saber

Ethereum 2.0 — El futuro de la blockchain

Ethereum está en medio de una transición a Ethereum 2.0 (Eth2), una solución para escalar la blockchain y convertir su mecanismo de consenso de prueba de trabajo (PoW) a prueba de participación (PoS). La escalabilidad ha sido un problema para Ethereum, dadas las altas tarifas que la blockchain ha requerido, en ocasiones, para aquellos que participan en ciertas soluciones DeFi basadas en Ethereum.

En general, PoS se promociona como menos intensivo en energía que PoW y depende de los titulares del activo nativo de la blockchain PoS, llamados stakers, en contraste con los mineros de PoW, para ejecutar la red. La blockchain PoS de Ethereum dependerá de los validadores, que son titulares que han apostado 32 ETH, para ejecutar la blockchain Ethereum 2.0. La transición a Eth2 comenzó en diciembre de 2020, con el lanzamiento de la Beacon Chain de Eth2, aunque se espera que la transición en su conjunto lleve tiempo.

Aprende sobre Eth2 aquí: Actualizaciones de Ethereum: Una guía para principiantes sobre ETH 2.0