Cap. 3 – Bitcoin Blockchain

por Mchain
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El objetivo de la blockchain es permitir que la información digital sea registrada y distribuida, pero no editada. Ese concepto puede ser difícil de entender sin ver la tecnología en acción, así que veamos cómo funciona la primera aplicación de la tecnología blockchain.

En 1991, los investigadores Stuart Haber y W. Scott Stornetta esbozaron por primera vez la tecnología blockchain porque querían implementar un sistema en el que no se pudieran manipular las marcas de tiempo de los documentos. Pero no fue hasta casi dos décadas más tarde, con el lanzamiento de Bitcoin en enero de 2009, que Blockchain tuvo su primera aplicación en el mundo real.

El protocolo de Bitcoin está construido sobre blockchain. En un artículo de investigación que introducía la moneda digital, el creador pseudónimo de Bitcoin, Satoshi Nakamoto, se refirió a ella como «un nuevo sistema de dinero electrónico que es totalmente peer-to-peer, sin terceros de confianza».

Así es como funciona la Bitcoin blockchain

Tienes a toda esta gente, en todo el mundo, que tiene Bitcoin. Probablemente hay muchos millones de personas en todo el mundo que poseen al menos una parte de un bitcoin. Digamos que uno de esos millones de personas quiere gastar su bitcoin en comida. Aquí es donde entra blockchain.

Cuando se trata de dinero impreso, el uso de la moneda impresa es regulado y verificado por una autoridad central, normalmente un banco o un gobierno, pero Bitcoin no está controlado por nadie. En su lugar, las transacciones realizadas en Bitcoin son verificadas por una red de ordenadores. Esto es lo que significa que la red y la blockchain de Bitcoin están «descentralizadas».

Cuando una persona compra un producto o paga a otra por bienes utilizando bitcoin, los ordenadores de la red Bitcoin corren para verificar la transacción. Para ello, los usuarios ejecutan un programa en sus ordenadores e intentan resolver un complejo problema matemático, llamado «hash». Cuando una computadora resuelve el problema «hasheando» un bloque, su trabajo algorítmico también habrá verificado las transacciones del bloque. Como hemos descrito anteriormente, la transacción completada se registra públicamente y se almacena como un bloque en la cadena de bloques, en cuyo momento se vuelve inalterable. En el caso de Bitcoin, y en la mayoría de las otras blockchains, los ordenadores que verifican con éxito los bloques son recompensados por su trabajo con la criptomoneda. Esto se conoce comúnmente como «minería».

Aunque las transacciones se registran públicamente en la blockchain, los datos de los usuarios no son públicos, o al menos no en su totalidad. Para realizar transacciones en la red de Bitcoin, los participantes deben ejecutar un programa llamado “Wallet” (billetera). Cada billetera consta de dos claves criptográficas únicas y distintas: una clave pública y una clave privada. La clave pública es el lugar donde se depositan y retiran las transacciones. También es la clave que aparece en el libro de cuentas de la blockchain como la firma digital del usuario.

Incluso si un usuario recibe un pago en bitcoins a su clave pública, no podrá retirarlo con la contraparte privada. La clave pública de un usuario es una versión abreviada de su clave privada, creada mediante un complicado algoritmo matemático. Sin embargo, debido a la complejidad de esta ecuación, es casi imposible invertir el proceso y generar una clave privada a partir de una clave pública. Por esta razón, la tecnología blockchain se considera confidencial.

Fundamentos de la clave pública y privada

Aquí está la versión ELI5: «Explícalo como si fuera un niño de 5 años». Puedes pensar en una llave pública como una taquilla de la escuela y la llave privada como la combinación de la taquilla. Los profesores, los estudiantes, e incluso tus amigos pueden insertar letras y notas a través de la abertura de tu taquilla. Sin embargo, la única persona que puede recuperar el contenido de la taquilla es la que tiene la llave única. Cabe señalar, sin embargo, que mientras que las combinaciones de taquillas escolares se guardan en la oficina del director, no existe una base de datos central que lleve un registro de las llaves privadas de una red blockchain. Si un usuario extravía su clave privada, perderá el acceso a su cartera de monedas de bits, como ocurrió con este hombre que apareció en los titulares nacionales en diciembre de 2017.

Una sola cadena pública para la blockchain de Bitcoin

En la red de Bitcoin, la blockchain no sólo es compartida y mantenida por una red pública de usuarios, sino que también es recordada. Cuando los usuarios se unen a la red, su ordenador conectado recibe una copia de la blockchain que se actualiza cada vez que se añade un nuevo bloque de transacciones. ¿Pero qué pasa si, por error humano o por el esfuerzo de un hacker, la copia de la cadena de bloques de un usuario es manipulada para que sea diferente de todas las demás copias de la cadena de bloqueo?

El protocolo de blockchain desalienta la existencia de múltiples cadenas de bloques a través de un proceso llamado «consenso». En presencia de múltiples y diferentes copias de blockchains, el protocolo de consenso adoptará la cadena más larga disponible. Más usuarios en una cadena de bloques significa que los bloques pueden ser añadidos al final de la cadena más rápidamente. Por esa lógica, la blockchain de registro siempre será la que más usuarios confíen. El protocolo de consenso es una de las mayores fortalezas de la tecnología blockchain, pero también permite una de sus mayores debilidades.

Teóricamente, el protocolo a prueba de hackers

Teóricamente, es posible que un hacker se aproveche de la regla de la mayoría en lo que se conoce como un ataque del 51%. Así es como sucedería. Digamos que hay cinco millones de ordenadores en la red de Bitcoin, una subestimación burda, pero un número bastante fácil de dividir. Para lograr una mayoría en la red, un hacker necesitaría controlar al menos 2,5 millones y uno de esos ordenadores. Al hacerlo, un atacante o grupo de atacantes podría interferir en el proceso de registro de nuevas transacciones. Podrían enviar una transacción y luego revertirla, haciendo que parezca que todavía tienen la moneda que acaban de gastar. Esta vulnerabilidad, conocida como doble gasto, es el equivalente digital de una falsificación perfecta y permitiría a los usuarios gastar sus bitcoins dos veces.

Un ataque de este tipo es extremadamente difícil de ejecutar para una blockchain de la escala de Bitcoin, ya que requeriría que un atacante obtuviera el control de millones de ordenadores. Cuando Bitcoin se fundó en 2009 y sus usuarios eran decenas, habría sido más fácil para un atacante controlar la mayoría de la potencia computacional de la red. Esta característica definitoria de blockchain se ha señalado como una debilidad de las criptomonedas incipientes.

El miedo de los usuarios a ataques del 51% puede limitar la formación de monopolios en la blockchain. En «Oro digital: Bitcoin y la historia interna de los inadaptados y millonarios que intentan reinventar el dinero», el periodista del New York Times Nathaniel Popper escribe sobre cómo un grupo de usuarios, llamado «Bitfury», reunió miles de ordenadores de alta potencia para obtener una ventaja competitiva en la blockchain. Su objetivo era extraer tantos bloques como fuera posible y ganar bitcoins, que en ese momento estaban valorados en aproximadamente 700 dólares cada uno.

Aprovechando Bitfury

Sin embargo, en marzo de 2014, Bitfury se posicionó para superar el 50% de la potencia de cálculo total de la red blockchain. En lugar de seguir aumentando su dominio sobre la red, el grupo eligió autorregularse y prometió no superar nunca el 40%. Bitfury sabía que si elegían seguir aumentando su control sobre la red, el valor de bitcoin caería ya que los usuarios vendían sus monedas en preparación para la posibilidad de un ataque del 51%. En otras palabras, si los usuarios pierden su fe en la red blockchain, la información de esa red corre el riesgo de perder todo su valor. Los usuarios de la cadena de bloques, entonces, sólo pueden aumentar su potencia de cálculo hasta un punto antes de empezar a perder dinero.

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