Una cadena de bloques es una base de datos: una forma de almacenar y organizar información. Las cadenas de bloques se utilizan para mantener registros seguros, transparentes y a prueba de manipulaciones, como las transacciones financieras, incluidas las de Bitcoin.
Las cadenas de bloques son un nuevo tipo de base de datos.
Funcionan organizando la información como una secuencia de actualizaciones agrupadas, llamadas «bloques». En Bitcoin, las actualizaciones son transacciones que se envían de igual a igual. Cada bloque contiene una referencia al bloque anterior, formando una «cadena de bloques» ininterrumpida que se remonta hasta el inicio de la cadena de bloques.
Es algo parecido al libro de contabilidad de un contador: cada página contiene una lista de transacciones e incluye una nota especial que hace referencia a las transacciones de la página anterior.
Las bases de datos tradicionales, como las que utilizan los bancos para las transacciones financieras, están centralizadas; es decir, una autoridad central (el banco) gestiona el acceso a la información y su control. Es como tener una copia maestra del libro de contabilidad, que solo su propietario puede controlar y modificar.
En cambio, las cadenas de bloques utilizan un modelo descentralizado. Funcionan dentro de una red de pares independientes, cada uno de los cuales participa en el funcionamiento de la base de datos siguiendo reglas estandarizadas sobre cómo y cuándo actualizar la información. Es como si cada persona tuviera su propia copia del libro de contabilidad y todos acordaran las mismas reglas sobre cómo y cuándo realizar cambios en su copia.
La ausencia de una autoridad central permite a las cadenas de bloques gestionar la información y, al mismo tiempo, prevenir que cualquier persona o grupo corrompa, obstruya o manipule la base de datos.
Bitcoin es, con diferencia, la cadena de bloques más grande, segura y robusta.
¿Cómo funciona una cadena de bloques?
Las cadenas de bloques se basan en reglas.
El software de una cadena de bloques contiene las reglas que rigen su funcionamiento. En el caso de la cadena de bloques de Bitcoin, las reglas definen aspectos como la oferta de bitcoin, el formato de las transacciones y el momento y el tamaño de los bloques. Puedes leer más sobre las reglas de Bitcoin aquí.
Los ordenadores pueden descargar y ejecutar el software, convirtiéndose así en un «nodo» de la red de la cadena de bloques y haciendo cumplir sus reglas. Al ejecutar el software, los nodos pueden comprobar por sí mismos si la información de la cadena de bloques cumple las reglas y, al mismo tiempo, participar en el proceso de añadir nuevos bloques.
Entonces, ¿cómo se añaden nuevos bloques si nadie está al mando?
La solución es un proceso llamado minería. Estos son los conceptos básicos de cómo funciona la minería con Bitcoin:
- Transmisión: Una nueva transacción propuesta se transmite a la red de nodos e incluye una cantidad que enviar, un destino y la firma necesaria para autorizar la transacción.
- Comprobación: Cada nodo comprueba la validez de la transacción para asegurarse de que cumple las reglas, por ejemplo, que las cantidades, las firmas y el formato sean válidos.
- Minería: Los ordenadores (llamados «mineros») realizan un trabajo computacional llamado «hashing» en una competición de tipo «lotería» para ganar el derecho a añadir el siguiente bloque a la cadena de bloques.
- Agrupación: El minero que encuentra un hash ganador puede reunir un grupo de transacciones propuestas en un bloque y transmitirlo a la red, junto con una recompensa en bitcoin recién emitido que se paga a sí mismo. El hash ganador actúa como «prueba de trabajo» matemática de que el minero ha empleado potencia computacional (también llamada hashpower) para «minar el bloque».
- Adición: Todos los nodos comprueban que los datos del nuevo bloque sean válidos y que el hash se haya obtenido legítimamente antes de añadir el bloque a su propia copia de la cadena de bloques.
- Repetición: El nuevo bloque sirve de entrada para la siguiente ronda de la lotería y el proceso se repite.
Si alguna vez hay versiones contradictorias de la cadena de bloques, la correcta es la versión en la que se haya aplicado el mayor trabajo computacional.
Cada 2 semanas, la dificultad de la lotería se ajusta automáticamente (lo que se conoce como «ajuste de dificultad») para garantizar que la lotería se gane cada 10 minutos y, de este modo, mantener intervalos constantes entre bloques y una emisión predecible de bitcoin.
¿Por qué son útiles las cadenas de bloques?
Con una cadena de bloques, cualquier minero o nodo puede desconectarse de la red y volver a conectarse, y verificar fácilmente lo que ha ocurrido durante su ausencia. Esto significa que la cadena de bloques no existe en una única ubicación u ordenador, sino por igual en todas las copias de la cadena de bloques.
Es una base de datos que existe en todas partes y, sin embargo, en ningún lugar concreto.
Las cadenas de bloques ofrecen ventajas significativas frente a las bases de datos tradicionales, lo que las hace ideales para determinadas aplicaciones, como el dinero electrónico entre pares.
- Sin autoridad central: No hay ninguna persona o grupo capaz de manipular o cambiar unilateralmente las reglas, ni de bloquear o revertir transacciones.
- Transparencia: Cada nodo puede verificar la validez de todas las transacciones para asegurarse de que todos cumplen las reglas, que están disponibles públicamente para que cualquiera pueda consultarlas.
- Inmutabilidad: Una vez que una transacción se añade a la cadena de bloques (lo que se conoce como «confirmada»), revertirla requiere una cantidad de trabajo computacional superior a la de todas las demás versiones competidoras de la cadena de bloques que contienen la transacción, por lo que resulta prácticamente imposible modificar las transacciones una vez que han pasado varios bloques.
- Democratización: Cualquiera puede participar como nodo o minero, verificar transacciones y hacer cumplir las reglas que respalda.
- Incentivos internos: Las cadenas de bloques pueden sostenerse basándose únicamente en sus propios incentivos. Los mineros reciben recompensas por su trabajo, los nodos consiguen que se confirmen las transacciones que desean y todo el mundo sigue las reglas porque el valor de las recompensas y las transacciones depende del cumplimiento de estas.
La descentralización es primordial
En los sistemas centralizados, como las bases de datos financieras, se necesita confianza para garantizar que la autoridad central no manipule las transacciones ni cambie unilateralmente las reglas para crear dinero de forma arbitraria o bloquear el acceso a los fondos.
Una cadena de bloques con solo unos pocos nodos o mineros requiere confiar en que no conspirarán, no serán coaccionados ni actuarán movidos por incentivos desalineados. Dado el valor financiero de las transacciones de una cadena de bloques, siempre existe el riesgo de que, si alguien puede manipularla para obtener un beneficio económico, lo haga.
La centralización de una cadena de bloques puede adoptar muchas formas:
- Un número total reducido de nodos o mineros
- Una concentración de la potencia de hash de la red en unos pocos mineros o grupos de mineros
- Mineros o nodos que operan en un solo país y están sujetos a sus leyes
- Un equipo directivo que puede influir en los cambios de las reglas o dictarlos
El software de Bitcoin y todo su historial de transacciones son lo bastante pequeños como para descargarse y verificarse en un portátil convencional, lo que permite que innumerables personas ejecuten un nodo. La minería es una industria competitiva a escala mundial, con muchos operadores independientes en todo el mundo que buscan evitar una consolidación excesiva para proteger la integridad de la cadena de bloques. Garantizar que Bitcoin siga descentralizado es un interés compartido por toda la comunidad.
A menudo, otras cadenas de bloques carecen de suficiente descentralización. Si dependen de equipos directivos o de un número reducido de nodos o mineros para verificar las transacciones, son vulnerables a fallos, incentivos desalineados o ataques. Las cadenas de bloques centralizadas son simplemente bases de datos que requieren confiar en una autoridad o grupo central, con el riesgo de que se produzcan manipulaciones, obstrucciones o cambios realizados en su propio beneficio.