Fundamentales de Bitcoin: Entendiendo el proceso de Prueba de Trabajo (PoW)
En la red de Bitcoin, los nodos (ordenadores que forman parte de la red) tienen la responsabilidad de verificar y validar que las transacciones cumplan con ciertas reglas y estándares. Estas reglas y estándares se conocen como “consenso”.
La red de Bitcoin está diseñada para ser descentralizada y resistente a ataques malintencionados. Los nodos están constantemente verificando transacciones y asegurándose de que cumplan con el consenso. Esto es fundamental para mantener la confianza en la red y garantizar su inmutabilidad y transparencia con total seguridad.
Cuando una transacción se envía a la red de Bitcoin, los nodos proceden a verificar que cumple ciertas condiciones para validarla. Si la transacción es válida, se incluye en un bloque y se envía a la red para registrarla en un nuevo bloque. Si la transacción no es válida, se rechaza y no se incluye en un bloque.
El consenso en la cadena de bloques de Bitcoin, se refiere al acuerdo entre los nodos de la red sobre qué es una transacción válida y cómo se agregan nuevas transacciones a la cadena de bloques.
La verificación de las transacciones es un proceso continuo en la red de Bitcoin. Los nodos en la red utilizan software especializado para verificar los bloques y asegurarse de que cumplen con las reglas y estándares necesarios. Este software realiza una serie de comprobaciones para determinar si un bloque es válido o no. Algunas de las comprobaciones que se realizan incluyen:
- La transacción intenta gastar bitcoins que el propietario no tiene: La transacción que se está intentando llevar a cabo busca gastar una cantidad de bitcoins que el propietario de la transacción no posee en su cuenta en la red blockchain. Es importante verificar la cuenta y las transacciones anteriores antes de intentar enviar bitcoins para asegurarse de que se disponga de los fondos necesarios y evitar posibles manipulaciones en la transacción.
- La transacción contiene una cantidad incorrecta de firmas o información de origen: En algunas ocasiones, puede ocurrir que la transacción no pueda ser procesada debido a que contiene una cantidad incorrecta de firmas o información de origen. Esto puede deberse a diversas causas, como una falla en el proceso de verificación de la información, una mala configuración de la transacción, o incluso un error humano.
- La transacción viola las reglas de la red de alguna otra manera: La transacción podría estar violando las reglas de la red en algún otro aspecto, como por ejemplo en el caso de que el bloque no sigue la secuencia correcta de la blockchain. La blockchain es una lista de bloques que están vinculados entre sí. Cada bloque contiene una referencia al bloque anterior. Si un bloque no sigue la secuencia correcta de la blockchain (es decir, si no contiene la referencia correcta al bloque anterior), se rechazará por la red.
Si el bloque cumple con todas estas comprobaciones, se considera válido y se agrega a la blockchain. Si el bloque no cumple con alguna de estas comprobaciones, se rechazará por la red y no se agregará a la blockchain.
Para entender el proceso de prueba de trabajo, es necesario primero entender el concepto de “nonce”. Un nonce es un número utilizado una vez (en inglés, “nonce” significa “number used once”).
En el contexto de Bitcoin, un nonce se utiliza para cifrar un bloque de transacciones de manera que cumpla con ciertas condiciones especificadas por el sistema. Cuando un minero (un ordenador que está trabajando en la red de Bitcoin) quiere validar un bloque de transacciones, utiliza el nonce para calcular un valor conocido como “hash”. El hash es un valor numérico que se calcula a partir de los datos contenidos en el bloque de transacciones.
Si el hash calculado cumple con ciertas condiciones especificadas por el sistema (por ejemplo, si tiene un determinado número de ceros al principio), entonces el bloque de transacciones se considera válido y se agrega a la cadena de bloques. Si el hash no cumple con estas condiciones, el minero debe volver a calcular el hash utilizando un nuevo nonce y volver a intentarlo.
Cuando un minero encuentra un nonce válido, envía el bloque de transacciones a la red para que otros mineros puedan validarlo. Si la mayoría de los mineros de la red confirman que el bloque es válido, entonces se agrega a la cadena de bloques.
Los mineros ejecutan el código de minería utilizando equipos especializados llamados “equipos de minería”, que son capaces de realizar cálculos complejos de manera rápida y eficiente. Estos equipos suelen ser contar con hardware especializado, como tarjetas gráficas potentes, que están diseñadas específicamente para realizar la minería de criptomonedas. El software que se instala en dichos equipos se encarga de realizar las operaciones matemáticas necesarias para validar los bloques de transacciones y encontrar un nonce válido.
Este proceso de prueba y error para encontrar un nonce que produzca un hash válido se conoce como “Prueba de Trabajo” y, se ejecuta automáticamente en la red de Bitcoin.
Los mineros que participaron en el proceso de Prueba de Trabajo del bloque minado, reciben una recompensa en bitcoin por su trabajo.
Al principio, cuando se lanzó Bitcoin, se emitían 50 bitcoins por bloque minado, pero después del primer halving o “reducción de la recompensa a la mitad” programada en el protocolo de Bitcoin, se emitieron 25 bitcoins por bloque minado. Después del segundo halving, se emitieron 12,5 bitcoins por bloque minado, y actualmente se emiten 6,25 bitcoins por bloque minado.
Cualquier persona puede convertirse en minero y ejecutar el código de minería, siempre y cuando cuente con el hardware y el software necesarios.
Sin embargo, tenga en cuenta que la minería de criptomonedas puede ser una actividad muy exigente en términos de recursos de hardware y de energía, y puede resultar costosa. Además, a medida que más mineros se unen a la red de Bitcoin, se hace más difícil encontrar un nonce válido, lo que a su vez hace que el proceso de prueba de trabajo sea más costoso en términos de tiempo y recursos.
Si está interesado en convertirse en minero, es recomendable que se informe bien sobre los requisitos y los desafíos involucrados antes de tomar la decisión de sumergirse en esta actividad.
