Publicaré tres breves artículos sobre el Bitcoin. Este es el
primero, en el que solamente intentaré hacer una sencilla aunque relativamente
completa descripción tecnológica, es decir, acá estaría la respuesta más “material”
posible a la pregunta ¿Qué es el Bitcoin? Posteriormente publicaré otro artículo
con las consideraciones más importantes desde la teoría económica y, por
último, otro sobre los aspectos más mundanos, prácticos y coyunturales en
cuanto a la percepción, el uso, ventajas y riesgos del Bitcoin.
Un Bitcoin, así como casi todas las llamadas criptomonedas
que se inspiran en él, no es ni una cosa material, ni un archivo en la nube, ni
un código informático, ni algo almacenado en algún servidor en internet. El Bitcoin
es simplemente una unidad de cuenta, es decir, la unidad en la que se
contabilizan los montos de las transacciones que son registradas en un
gigantesco libro contable o ledger. Este ledger es mantenido por una comunidad de
pares (esto es, no centralizada ni jerarquizada, sino compuesta por gente como
tú y como yo que tengan instalado un programa en su computador) conectados en
red a través de internet y utilizando un protocolo común llamado Blockchain.
Este libro contable contiene registros de la forma: “A usará los fondos de
tales y cuales transacciones anteriores dirigidas a él para pagar a B tantos Bitcoins”.
Acá, A y B, no son nombres, sino la parte pública de una llave criptográfica.
Aquí viene la primera parte de lo “cripto” de las llamadas cripto-monedas… Sobre
la parte de “monedas” hablaremos en el artículo sobre el aspecto económico.
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| Una página Web que al igual que un "wallet" es capaz de generar un par de llaves pública/privada para Bitcoin |
Una llave o clave criptográfica, en este contexto, se compone
de una llave pública y de otra llave privada. Este par de llaves están
relacionadas matemáticamente de forma única. Una llave no es otra cosa que una
larguísima cadena de dígitos (e.g. 390fa7439ec13e948dd8…) tan larga que, junto
al algoritmo de encriptación que se utiliza, posee las importantes propiedades
matemáticas y estadísticas que la hace útil para esta aplicación. Por ejemplo,
solamente una clave pública está apareada con una clave privada y viceversa.
Además es imposible, a menos que se tenga un tiempo casi infinito y toda la
capacidad computacional de la humanidad, encontrar la clave privada a partir de
la clave pública. De ahí que la clave “pública” sea conocida por los demás (es
la que le darías a alguien para que te haga una transferencia en Bitcoins), mientras
que la clave “privada” deba mantenerse oculta (es la que utilizarías para
disponer de tus Bitcoins, es decir, poder realizar pagos con ellos).
Un algoritmo de encriptación no es otra cosa que un conjunto
de procedimientos matemáticos que permiten manipular de cierta forma unos
datos. Por ejemplo, cualquier dato desde “hola mundo”, o una fotografía, o la
información de una transacción como “A le pagó a B tres Bitcoins” puede ser
“firmado” con la llave privada. Es decir, imaginemos que el algoritmo de
encriptación es simplemente una calculadora muy especial que toma dos entradas
u operandos: por un lado el dato que va a ser firmado y por el otro la llave
privada con la que se firma. Esta calculadora dará como resultado una “firma”,
que viene a ser otra larguísima cadena de dígitos (e.g. c28fe2a7129b128c…).
Pero una firma tiene propiedades matemáticas particulares: es imposible, ni
siquiera teniendo el dato original y la llave pública, ir hacia atrás y obtener
con estos la llave privada; pero, en cambio, lo que sí es posible es usar la llave
pública (hermana de la llave privada con la que se firmó el dato) para
demostrar, con otra “calculadora especial”, rápidamente y sin lugar a dudas,
que esa firma fue producida exactamente con ese dato que se recibió y con la
clave privada que no se conoce, pues su dueño la mantiene oculta. Este útil
truco matemático permite que cualquiera, sin conocer la llave privada que se
utilizó para “firmar” el dato, pueda con la llave pública, la firma y el dato
original, saber con toda certeza que tanto la firma producida como el dato son auténticos
y que el firmante sí que posee la clave privada correcta.
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| Firmar un dato con una llave privada y verificar la firma con la correspondiente llave pública |
Así, una persona que “tenga” Bitcoins, lo que en realidad
tiene es un par de claves: una clave privada que sólo él conoce y que le
permitiría solamente a él firmar las transferencias de sus Bitcoins a otros; y
otra clave pública que él da a conocer a quienes quiera que le destinen pagos
(o quieran autenticar que las transferencias fueron firmadas con la clave
privada correcta). Tus Bitcoins son aquellos que, de acuerdo a aquél ledger o
libro contable que ya hemos introducido, hayan sido destinados en el pasado a
tu llave pública y que aún no has transferido a alguien más usando tu llave
privada. “Tener” Bitcoins es en realidad poder disponer de ellos y esto se
logra porque solo tú, con tu correspondiente clave privada, podrías firmar
transacciones usando los fondos restantes que antes hayan sido destinados a tu
clave pública. Por cierto, perder tu clave privada sería en este contexto el
equivalente al hundimiento de un galeón español con monedas de oro en la fosa
de las Marianas: habrás perdido para siempre tus Bitcoins, ni tú ni nadie podrán
usarlos jamás. Los wallets o billeteras, son los programas o servicios
informáticos que se encargan de guardar de forma segura tu colección de pares
de llaves públicas/privadas y de gestionar tus transferencias comunicándose con
la red Blockchain que soporta al Bitcoin.
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| Una de las billeteras o wallets para PC más populares |
Tener Bitcoins no es como tener una “cuenta bancaria”, sino
que en ese gigantesco libro contable hay una serie de pagos asentados que
tuvieron como destino tu llave pública y que solo podrían servir como fuentes
de pagos utilizando la correspondiente llave privada que solo tú conoces. Nadie
tiene cómo asociar tu identidad a tu clave pública, pero sí cualquiera puede
observar todas las transacciones y todas las llaves públicas asociadas en todas
las transacciones de la historia del Bitcoin. De hecho, el libro contable o
ledger mantiene todas las transacciones hechas con Bitcoins desde la primera realizada
por su creador en 2009 hasta las que se estén registrando justo en este
instante. De hecho, puedes ver el ledger aquí: https://blockchain.info/es y con mucha
paciencia ser capaz de rastrear cada transacción hacia atrás, hasta la creación
de cada Bitcoin involucrado en cada transacción jamás realizada. La forma de
saber cuántos Bitcoins “tiene” alguien, es simplemente hacer esto, revisar todas
las transacciones que hayan tenido a tu llave pública como destino de algún
pago y por supuesto restar los pagos que ya hayas realizado con esos fondos. Esto lo hace tu wallet por ti al calcular tus saldos.
Más precisamente, una transacción de Bitcoins consiste en
una pieza de información que agrupa las fuentes y los destinos de la
transacción. Las fuentes son algunas transacciones pasadas que hayan sido
dirigidas a la llave pública del emisor. Y los destinos de la transacción incluirían
los montos y las llaves públicas de los receptores a las que se dirijan los
pagos. Entre estos suele incluirse el vuelto, cuando la suma de las
transacciones de origen supere el monto del pago que se quiera realizar. Este
vuelto generalmente se destina a la propia llave pública del emisor de la
transacción. Hacer una transacción en Bitcoins consiste en utilizar el wallet o
billetera para firmar con la clave privada toda esta información y mandar la
firma y los datos de la transacción no a un banco, ni a algún otro
intermediario, ni a un gobierno, sino a todos los nodos de la red Bitcoin para
su validación y eventual registro oficial en el ledger.
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| Porción del bloque #500112 aceptado el 19-12-2017 Mostrando 4 transacciones de 2339 https://blockchain.info/es/block/000000000000000000498a938147db1ee4edc08f4ab5468594b03386d899a45b |
¿Quién se encarga de verificar que sean míos los Bitcoins con
los que cuento al firmar una transacción con mi llave privada? Pues la red de
mineros de Bitcoin. Ya hemos visto que cualquier persona con el dato, su firma
y la llave pública, puede certificar que quien firmó el dato lo hizo con la legítima
llave privada correspondiente. El ledger o libro contable se mantiene con el protocolo
Blockchain, el cual es un conjunto de reglas que rigen a todos los que quieran
minar Bitcoins y hacer transacciones con ellos. El trabajo de los mineros consiste
en dedicar su tiempo y poder computacional a procesar las transacciones y
mantener de forma consistente y sincronizada millones de copias de una única versión
del ledger. Y su recompensa, al menos principalmente por ahora, es recibir Bitcoins
creados de la nada. El protocolo Blockchain impone una cantidad finita de Bitcoins,
es decir, jamás habrá más de 21 millones de Bitcoins en el mercado, los cuales
se irán creando cada vez más lentamente y con mayor dificultad. Hasta alcanzar
este tope, el premio a los mineros es mayormente recibir Bitcoins de nueva
creación. Una vez alcanzado este límite, la única recompensa para los mineros
serán las comisiones que cada transacción de Bitcoins permite incluir.
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| La herramienta para enviar transacciones desde un wallet para PC |
Cuando alguien realiza una transacción, lo que hace es utilizar
el programa informático o el servicio on-line que haga las veces de wallet o
billetera para “firmar” con su clave privada un texto que puede ser de la
forma: “de tal transacción en la que recibí 0,2 Bitcoins y de aquella otra en
la que recibí 0,4 Bitcoins, quiero transferir a tal otra clave pública 0,42 Bitcoins
y enviar de vuelta lo que sobre a mi propia clave pública. Comisión: 0,0001
Bitcoins”. Como sólo esa persona puede firmar estos datos con su clave privada,
pero todos los que conozcan su clave pública pueden verificar la autenticidad
de la firma y, además, revisar el historial de las transacciones del inmenso,
público y distribuido libro contable mantenido con el protocolo Blockchain, la
validez de la transacción y la disponibilidad de los fondos es fácilmente
verificable. Pero esto es solo una parte del trabajo de los mineros…
El programa informático utilizado como “billetera” de
Bitcoins, con el que un usuario redacta y firma su transacción, divulga a toda
la red de mineros conectados la información de dicha transacción. Ahora bien
¿cómo se ponen de acuerdo los mineros para escribir y mantener consistentemente
la misma copia de un único libro contable o ledger compartido por todos con
exactamente las mismas transacciones registradas en el mismo orden? La
respuesta es que todos los nodos compiten entre sí para intentar que se acepte
su candidato como el nuevo “bloque” de transacciones que será oficialmente registrado
por todos. El ledger consiste en una única cadena de bloques (grupos de
transacciones) consecutivos ya procesados, identificados cada uno con un número
y encadenados de forma única, con el bloque anterior. Esto se logra con otra
técnica criptográfica similar a la que hemos visto que se llama hash.
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| Otra herramienta: el Hash Una especie de huella digital de un dato |
Un hash
es parecido a una firma (e.g. 8dd5c1383437e94990fa…) pero se produce solamente
a partir de un dato (sin necesidad de llaves o claves). Es decir, de nuevo
sería como una calculadora especial pero en la que solo se introduce el dato a “hashear”
para producir ese larguísimo número llamado hash el cual viene a ser, en este
caso, el identificador de cada bloque de transacciones, siendo el bloque de
transacciones como tal el dato que introducimos en la calculadora. La utilidad
de esta técnica es que si se produce el más mínimo cambio en el dato original,
el nuevo hash que se produciría sería radicalmente distinto. Por tanto, el
encadenar los bloques, esto es incluir el en siguiente bloque el hash del
anterior y así sucesivamente, impediría que algún bloque antiguo sea modificado
o sustituido sin que se recalculen todos los bloques posteriores. De ahí el
nombre del protocolo de “cadena de bloques” o Blockchain. Cada uno de los millones
de mineros mantiene actualizada y sincronizada su propia copia de este libro
contable. Todas las transacciones nuevas que se hagan en un instante dado, van
a parar a una especie de limbo desde el que cada nodo de la red puede tomar una
cierta cantidad de ellas para agruparlas en lo que será su propio candidato
para ser el siguiente bloque de transacciones a registrarse oficialmente en el
libro contable. Con su candidato a bloque y con el identificador o hash del
último bloque aceptado por todos en sus correspondientes e idénticas copias del
ledger, comienza la competencia. Aquí viene la otra parte fundamental de lo
“cripto” en las llamadas criptomonedas…
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| El libro contable o ledger Encadenamiento de los bloques de transacciones Blockchain |
La competencia consiste en que cada nodo debe usar esos
datos (el identificador del último bloque oficial aceptado por todos y su propio
candidato a nuevo bloque de transacciones) para introducirlos en otra
calculadora especial (otro algoritmo criptográfico, en esencia otro “hasheo”) junto
con, digamos, un “número mágico” que va incrementando en cada intento (0,1,2,3,…181.686,181.687,…)
hasta que, por ensayo y error, una y otra vez, porque no hay otra forma de
hacerlo, el resultado que muestre la calculadora supere finalmente el límite
que en ese momento haya impuesto la red de Blockchain. Gana el nodo que resuelva
esta especie de acertijo criptográfico de primero, recibe su premio (nuevos Bitcoins
y las comisiones de las transferencias registradas) y lo anuncia a todos los
demás nodos. Los cuales verifican fácil y rápidamente que el número mágico y
los datos sean consistentes y que han superado el reto impuesto por la red. Ganar
esta competencia es por una parte un juego de azar, es decir, a la hora de ir
intentando un número tras otro hasta que el resultado sea uno ganador; y, por
la otra, un gasto de energía, tiempo y capacidad de procesamiento al probar
cada número, hacer los cálculos matemáticos (millones de “hasheos” por
segundo), verificar si se superó o no la meta y hacer esto millones de veces más.
Si todo es correcto, todos los demás nodos se rinden, aceptan el nuevo bloque
como el último bloque oficial y lo registran como tal actualizando así sus
copias del libro contable. Comienza entonces nuevamente otra competencia para
seguir procesando las nuevas transacciones disponibles en el limbo de
transacciones aún no verificadas. Como cada carrera depende del estado actual
del libro contable, en particular del número identificador o hash del último
bloque oficial (que como está encadenado depende a su vez del hash del bloque
anterior y así sucesivamente), todos los nodos deben comenzar la competencia de
nuevo, pues el ledger ya fue actualizado con el nuevo bloque, el cual ahora es
el último ya habiéndose encadenado al anterior. El trabajo de minado puede
hacerlo cada minero de forma solitaria o asociado con otros en grupos
denominados “pools”, repartiéndose así el trabajo y la suerte pero también los
premios.
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| Un pequeño cambio en el dato produce un hash totalmente distinto |
Aquél límite o meta que determina la dificultad del acertijo
criptográfico (esto es, la cantidad de cálculos que estadísticamente en un
momento dado deba realizar un nodo para llegar eventualmente a una solución
válida tratando de encontrar aquél número mágico), es calculado e impuesto por
el protocolo Blockchain y varía de acuerdo con el poder computacional actual de
la red (a mayor cantidad de nodos, más difícil será el reto) para intentar
mantener un tiempo promedio de un bloque de transacciones confirmado cada 10
minutos. El objetivo de este acertijo es literalmente hacer gastar tiempo,
energía y poder computacional a quien quiera proponer candidatos de bloques de
transacciones para que sean oficialmente registrados en el libro contable. Esto
es lo que se llama “proof-of-work” o prueba de trabajo. De esta forma, se
asegura que un nodo malicioso que quiera hacer trampa, deba tener, además de mucha
suerte, que reunir una potencia computacional mucho mayor que el resto de toda
la red de millones de mineros, para que la red entera solo registre sus transacciones
manipuladas una y otra vez (por el encadenamiento) hasta que logre su objetivo
malicioso. Todo esto (y otros detalles que no se explican acá) está matemática
y estadísticamente diseñado e instrumentalizado en las reglas que componen el
protocolo Blockchain, para que una conspiración como esta no pueda ocurrir y que
intentarlo sea económicamente contraproducente para quien desee hacerlo.
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| Dificultad impuesta a la red de mineros y potencia computacional de la red de mineros (Hash Rate en TH/s: millones de millones de hashes calculados por segundo para intentar resolver el acertijo criptográfico) https://bitcoinwisdom.com/bitcoin/difficulty |
En resumen, el Bitcoin se reduce a ser la unidad de cuenta
de las transacciones registradas en un libro contable público también llamado
ledger. Este es mantenido por una red de computadores (en la que cualquiera
puede participar), que trabajan con la mismas reglas (Blockchain) y que se
apoya en herramientas criptográficas que, por un lado, hacen matemática y
estadísticamente imposible hacer trampas pero, por el otro, hacen muy fácil las
tareas de descubrir a quien intente hacerlas así como verificar las acciones
legítimas. Tener Bitcoins se reduce a disponer de un par de claves, una pública
y su par privada, con las que puedes recibir y emitir transacciones usando
aquellos fondos que ya hayas recibido antes. Estas llaves se almacenan y
gestionan utilizando programas o servicios online llamados wallets o billeteras
con los que también puedes emitir tus transacciones y visualizar las que
recibas. Minar Bitcoins consiste en ser parte de la red de computadores que
mantienen el libro contable. El trabajo del minero consiste en invertir energía,
tiempo y capacidad informática verificando transacciones y resolviendo
acertijos criptográficos, para asegurarnos a todos el sostenimiento y la
seguridad del sistema Blockchain/Bitcoin. El premio e incentivo para los
mineros es recibir Bitcoins de nueva creación (hasta que se llegue al límite
global de 21 millones) y llevarse las comisiones que los usuarios tengan a bien
incluir en las transacciones (que también son un incentivo para que sean
procesadas antes que otras con comisiones menos atractivas). La red de usuarios
que mantiene al Bitcoin es abierta, descentralizada y sin jerarquías, evitando
que algún actor, gobiernos, personas o empresas, puedan tener un control significativo
sobre el Bitcoin y mucho menos hacerlo sin poner en riesgo la percepción de su
confiabilidad y por tanto su valor.
La tecnología criptográfica que utiliza
Blockchain es tanto o más robusta que la que cotidianamente utiliza el sistema
bancario tradicional para garantizar la seguridad de todas sus transacciones.
El riesgo esencial es mantener a salvo, de pérdida y de hackers, tus llaves
privadas que permiten disponer de tus Bitcoins, en vista de que sin la llave
privada será imposible disponer de tus Bitcoins y que las transacciones en Bitcoin
son irreversibles. No existe algo como un banco o PayPal donde reclamar o
solicitar el reenvío de una llave privada extraviada. De hecho, han sido las
vulnerabilidades de algunos programas utilizados como wallets o de los
servicios online que prestan esta funcionalidad en internet, las responsables
de prácticamente todos los ataques, robos y pérdidas de Bitcoins en toda su
historia. El resto de los casos han sido dolorosas pérdidas de claves privadas
por cosas como un disco duro dañado, un pendrive perdido, una contraseña
olvidada o un trozo de papel con una ridícula cantidad de dígitos que se haya extraviado.
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La misma pero representada como un código de barras QR:
La misma pero generada por https://blockchain.info/:
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