¿Cómo funciona Bitcoin?

Bitcoin, como indica Satoshi Nakamoto en el whitepaper, es un protocolo o sistema persona a persona que establece un sistema de pago a través de su token, denominado bitcoin.

Uno de los muchos objetivos que plantea resolver Bitcoin (con mayúscula refiriéndome al sistema en su conjunto, no al token) es la intermediación.

Por ello Satoshi establece en el whitepaper que el sistema de pago debería realizarse de persona a persona y que la confianza debe resolverse a través de pruebas criptográficas que garanticen esos pagos, esto lo hace con la finalidad de evitar que la confianza caiga en manos de un tercero, haciendo que sea en el sistema y en los intervinientes de una transacción en quienes recaiga esa confianza.

Para realizar los pagos se utiliza bitcoin (con minúsculas, haciendo referencia al token) y uno de los principales méritos que se consiguen con este token es evitar el doble gasto.

Esto que parece tan sencillo de decir, es una de las razones por las que las instituciones financieras han invertido millones de dólares en sistemas informáticos que controlen y eviten el que haya un doble gasto.

El problema del doble gasto es inherente al dinero electrónico o digital, ya que si no se lleva un registro instantáneo, se corre el riesgo de que pueda gastarse más de una vez o pueda duplicarse (falsificarse).

Y como decía, esto que parece tan trivial, conlleva por detrás un sin fin de conceptos. Bitcoin te «obliga» a estudiar temas tan básicos como el de la inflación, la devaluación, el valor y otros más.

A este proceso de ir encadenando la necesidad de profundizar en los diferentes conceptos que subyacen en Bitcoin, es lo que se le suele llamar el mundo Bitcoin como meterse en el Rabbit Hole o caer por la madriguera, lo llaman así en alusión a la metáfora de Alicia, entrando en la madriguera del conejo, en el famoso libro de Alicia en el País de las Maravillas, (ya habláremos de esto en otra ocasión).

(Si hay conceptos que no entiendes porque te parecen muy técnicos o no te suenan, simplemente léelos pero no trates de entenderlos, sigue adelante que la idea es que puedas entender sin hacer uso de ellos y si no es así, por favor déjame tus comentarios, la idea es que esto se pueda entender sin necesidad de ello.)

Volviendo al tema del doble gasto, Bitcoin lo resuelve haciendo uso de un libro contable digital de manera compartida por mucha gente (Shared Ledger).

Es decir, imagina que tienes una serie de participantes conectados en una red (nodos); que cada participante tiene la posibilidad de registrar en un libro contable cada operación que sucede en la red y que cada participante de la red tiene la posibilidad de confirmar que las operaciones que se han registrado son verdaderas.

Esa validación se realiza a través de un protocolo previamente establecido y con el que toda la red esta de acuerdo (Proof of Work).

Proof of Work o Prueba de Trabajo

Se basa en trabajo computacional. Este proceso lo realizan participantes conocidos como mineros, todos los participantes de la red verifican y tienen una «copia» de la cadena de bloques o Blockchain, pero solo los nodos mineros realizan el proceso de validar y añadir registros a la cadena (con el permiso del resto de la red). Dado que el proceso de prueba computacional tiene un costo, es necesario dar un incentivo a los mineros participantes para que lleven a cabo ese trabajo, esa recompensa se denomina Coinbase y empezó con 50 bitcoins por cada bloque que un minero resolvía, a día de hoy esta recompensa esta en 6,25 bitcoins por bloque, pero irá disminuyendo debido a una regla del protocolo que reduce la recompensa a la mitad cada 210,000 bloques, es aproximadamente cada 4 años (aunque en realidad se mide en el número de bloques). A esta regla se le conoce como halving.

Características de Bitcoin

Gracias a todo lo anterior la red esta dotada de Consenso (Consensus), Procedencia (Provenance), Inmutabilidad (Immutability) y Finalidad (Finality).

Estos conceptos, son más complejos de lo que parecen y son los que rigen el funcionamiento de Bitcoin. Y aunque es mi idea explicarlos con mayor detalle más adelante, ahora para simplificar la comprensión en este punto, diremos que:

Consenso: son las reglas que la red define y que todos los participantes siguen, incorporan reglas de incentivos para que los miembros de la red se comporten de forma honesta y si no lo hicieran el resto de la red lo detectaría (resuelve el problema de los generales bizantinos).

Procedencia: lejos de lo que opinan quienes no conocen Bitcoin, Bitcoin es pseudo-anónimo, todas las operaciones son registradas, ese registro proporciona trazabilidad y transparencia a toda la red de las operaciones, lo cual brinda un nivel más de seguridad y confianza en la red.

Inmutabilidad: las operaciones no pueden ser modificadas bajo ningún concepto, es a través de una serie de procesos criptográficos que se dota a la red de un mecanismo a prueba de manipulaciones y junto con el sellado de bloques que los mineros realizan, blinda la red y la dota de una seguridad que a día de hoy ninguna otra red similar tiene.

Finalidad: es el mecanismo que tiene el protocolo de Bitcoin para gestionar la probabilidad de que tu operación sea aceptada por el resto de la red y no quede fuera del sistema. Es decir la revisión de que todos los bloques aceptados no podrán alterarse, revertirse o cancelarse (después de haberse aceptado por completo).

Todos estos conceptos hacen de Bitcoin una tecnología disruptiva, única al momento, que no solo provee de mecanismos de control, de transferencia de valor, sino que además ha provisto de nuevas tecnologías, como Blockchain, la cual es, desde mi punto de vista, una tecnología periférica que se ha puesto de moda y del cual hablaré en otra ocasión con mayor detalle.

Bloques

Volviendo al funcionamiento de Bitcoin, y como hemos comentado, las operaciones se registran en bloques, esos bloques, tienen una estructura bastante sencilla:

Número mágico 0xD9B4BEF9

Tamaño de bloque

Cabecera de bloque (a su vez la cabecera de bloque tiene la siguiente estructura)

Versión: Número de versión del protocolo bitcoin

Hash de la cabecera del bloque anterior

Hash del contenido del bloque

Timestamp

Dificultad minera del bloque

Nonce

Contador de transacciones

Transacciones (a su vez la transacción tiene la siguiente estructura)

Versión

Número de entradas

Variable Entradas

Número de salidas

Salidas

LockTime

Transacciones

De toda la estructura anterior, la que tal vez interese más en este momento de la lectura, y por entender dónde estaría el «dinero» dentro de Bitcoin, es la Transacción (trx). Como ya indicaba una transacción contiene otra estructura, que viéndola con un poco más de detalle contiene:

Versión: Es la versión a usar para la trx, dependiendo de la versión puede cambiar la estructura de datos del bloque.

Número de entradas: Es el total de inputs que se están incluyendo en la trx.

Variable Entradas: Indica las trx incluidas.

Número de salidas: Indica el total de outputs que se que se incluyen en la trx.

Salidas: Indica las trx de salida esto se le conoce como UTXO‘s.

LockTime: indica una condición de tiempo para que la transacción puede ser agregada a la cadena de bloques.

Cada campo dentro de toda la estructura del bloque tiene una función en particular y es de importancia, sin embargo para entender en dónde se almacena la referencia al valor de «dinero» que se almacena para una transacción en particular, es de vital relevancia entender que es en las salidas o UTXO’s (Unspent Transaction Outputs) donde se tiene ese «dinero», estas salidas son reconocidas por todos los participantes en la red.

UTXO

La salida o UTXO contiene dos partes:

Un monto de satoshis (son como centavos digitales)

Un script de bloqueo, el cual define las condiciones que se tienen que cumplir para que el UTXO pueda ser gastado.

Un comentario aquí, como podrás entender, en realidad en Bitcoin lo que tienes son referencias a transacciones las que identifican cuantos bitcoins tiene alguien, esto se explica mejor en el funcionamiento de las carteras o wallets.

Para poder hacer uso del UTXO, el protocolo establece mecanismos que permiten validar que esas salidas o UXTO’s son tuyos y que puedes gastarlos y/o en el caso contrario, que son de quién te los envía y puedes recibirlos.

Imagina estos UTXOS, como las monedas que puedes gastar, con la salvedad que al ser monedas electrónicas, no las tienes en tu bolsillo (no te asustes, tampoco tienes lo que dice tu tarjeta de débito), sino que están registrados en la cadena de bloques de Bitcoin, que es inalterable, incensurable y que si tienes tus llaves de acceso, nadie puede usar en tu nombre. Si no te ha quedado claro el concepto de UTXO, te dejo este otro artículo donde reviso un poco más a detalle el tema.

Podríamos profundizar mucho más y sobre todo en la parte técnica de como funciona Bitcoin, sin embargo, creo que en este punto podríamos darnos una breve idea de como funciona Bitcoin y ver dónde esta la magia que hace que todo esto sea seguro y funcione.

Es mi intención ir desarrollando más contenido que profundice en los temas aquí desarrollados y en todos los conceptos básicos y no tan básicos que hacen que esta tecnología sea tan increíble, por el momento lo dejamos aquí.

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