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Satoshi está a la vanguardia de la ciberseguridad
Un pequeño punto técnico para empezar, pero esencial para una buena comprensión. Una transacción en la blockchain de Bitcoin sólo existe realmente si se registra en un bloque y éste se adjunta al bloque anterior. Hasta ahora, nada nuevo. El sistema de minería (Proof-of-Work) no sólo se utiliza para descifrar las claves públicas y privadas de los emisores para verificar que tienen los fondos, sino también para crear una resistencia sin fisuras contra los ataques de posibles piratas informáticos. Como la cadena está descentralizada y, por tanto, compartida entre todos los miembros de la red, habría que crear bloques más rápido que los mineros auténticos para poder defraudar con éxito (es decir, habría que poseer una enorme potencia de cálculo). Cuanto más larga sea la cadena (al acumularse el número de transacciones), más difícil será el intento de fraude, ya que habría que recrear toda la cadena, lo que es imposible con la tecnología disponible hoy en día.
El registro de un bloque debe implicar necesariamente un cierto coste, porque de lo contrario un hacker podría recrear todo el bloque sin ningún gasto. Para entender completamente Bitcoin es esencial integrar el hecho de que el coste energético de validar una transacción de Bitcoin es totalmente artificial y creado por el código algorítmico subyacente de la red. Pero este coste energético impuesto por el código no sirve para nada, aunque sea artificial. Este coste sirve de base para la seguridad del protocolo. Este coste está íntimamente ligado a la tasa de hash de la red.
La tasa de hash, la clave del éxito
Una transacción publicada en la red Bitcoin tiene que ser validada y asegurada en un bloque por los mineros, por lo que estos ordenadores, llamados "nodos de la red", son los que lo hacen. Hoy en día hay casi 15.000 de ellos que operan en todo el mundo.
Fuente: Bitnodes
Una transacción se agrupará con varias transacciones para formar un bloque de 1 megabyte de tamaño. Para añadir este bloque a la cadena de bloques de Bitcoin, los mineros tendrán que realizar un cálculo matemático muy complejo y el primero que encuentre la solución registrará el bloque y será recompensado con bitcoins (6,25 BTC por bloque). La tasa de hash es una medida del esfuerzo que tienen que hacer los mineros para resolver este puzzle criptográfico. La siguiente analogía podría servir para ilustrar la tasa de hash:
- Tasa de hash baja: lanza una moneda al aire tantas veces como sea necesario hasta que caiga en el lado de la cara 3 veces seguidas.
- Velocidad media de hash: lanzar una moneda al aire tantas veces como sea necesario hasta que caiga del lado de la cara 6 veces seguidas.
- Alta tasa de hash: lanza una moneda al aire tantas veces como sea necesario hasta que caiga en el lado de la cara 9 veces seguidas.
Como se puede ver, la tasa de hash no permanece fija para mantener una media de 10 minutos para minar un bloque. Satoshi eligió específicamente diez minutos como un compromiso ideal entre el tiempo que se tarda en abrir el bloque y la cantidad de trabajo necesaria para poner el bloque en la cadena. Para mantener este tiempo de minado, cada 2016 bloques aproximadamente (es decir, cada 14 días), la dificultad de minar un bloque se reajusta en función del número de mineros que operan. Así, aunque haya una afluencia masiva de mineros, el aumento de la dificultad de la minería (expresada con la tasa de hash) permite mantener el tiempo de registro de 10 minutos de un bloque.
En pocas palabras, cuantos más mineros intenten validar un bloque, mayor será la tasa de hash y más difícil será validar un bloque. De ahí la frenética carrera de los mineros por tener un hardware cada vez más potente para optimizar sus posibilidades de registrar un bloque y ser así recompensados con bitcoins.
Fuente: Blockchain.com
Este aumento de la tasa de hash sugiere el creciente consumo de energía de los ordenadores para encontrar la solución del bloque. Volvamos a nuestra analogía de la moneda:
Escenario 1: 3 individuos componen toda la red de mineros. La primera persona que deje caer la moneda 3 veces seguidas en una cara registrará el bloque y será recompensada con BTC.
Escenario 2: 30 individuos componen toda la red de mineros. La primera persona que lance la moneda 30 veces seguidas registrará el bloque y será recompensada con BTC.
Es fácil entender que el gasto energético será mayor en el escenario 2. Entendemos por esta analogía del sistema de minería de Bitcoin que el creciente consumo de energía es necesario para garantizar un tiempo de grabación de 10 minutos por bloque a medida que más mineros se conectan a la red.
La tasa de hash es, en última instancia, el nivel de complejidad de la minería y una medida de la seguridad de la cadena de bloques. Un aumento de la tasa de hash significa un aumento del número de mineros y, por tanto, un aumento de su invulnerabilidad, ya que la dificultad de la minería es cada vez mayor y más mineros verifican los bloques de transacciones. Esto hace que sea cada vez más difícil defraudar e intentar tomar el control de la red Bitcoin.
Una seguridad a costa de una baja velocidad y un alto coste por transacción
No mezcles la velocidad con la prisa
Una transacción de Bitcoin ocupa entre 0,2 kilobytes (KB) y 1 kilobyte en un bloque. Si tomamos una media de 0,5 kilobytes como tamaño medio por transacción y sabemos que un bloque puede contener 1 Megabyte, podemos averiguar fácilmente cuántas transacciones puede contener un bloque:
- 1000 KB / 0,5 KB = 2000 transacciones por bloque (es decir, cada 10 minutos)
O en transacciones por segundo :
10 x 60 = 600 segundos
2000 transacciones / 600 segundos = 3,33 transacciones/segund
Obviamente, se trata de una media. Pero si rastreamos la historia de las transacciones/segundo en la red Bitcoin, no nos encontramos lejos de esta media:
Fuente: Blockchain.com
No compraré mi pan en Bitcoin
Utilizar la red Bitcoin para realizar transacciones también significa pagar tasas/transacciones.
Fuente: Blockchain.com
La seguridad tiene prioridad sobre otros parámetros
La cuestión de la compensación entre velocidad y seguridad es el núcleo del proceso de validación y seguridad de las transacciones en el mecanismo de prueba de trabajo de Bitcoin. Al obligar a los jugadores a respetar un tiempo de validación de bloques de 10 minutos, Satoshi Nakamoto quería maximizar la seguridad de la red sobre todo adaptando la dificultad de la minería a través de la tasa de hash, que representa la variable de ajuste de esta dificultad. Como hemos visto, es poco probable, si no imposible, que Bitcoin, en su estado actual, pueda convertirse en una red de pagos diarios. Es demasiado lento y demasiado caro. Por otro lado, no se puede cuestionar la seguridad absoluta de la red y, en cierta medida, podría utilizarse para transacciones críticas como la compra de un coche o una propiedad.
Pero Bitcoin no se queda quieto
La Lightning Network actúa como una segunda capa tecnológica para Bitcoin. Esto significa que las transacciones se realizan fuera de la cadena de bloques a través de canales de pago entre varios actores. Esta segunda capa permite aumentar la escalabilidad al registrar las transacciones según su grado de criticidad una vez que se han realizado todos los intercambios entre los actores. Por analogía, la red Lightning puede compararse con el mecanismo de compensación de los sistemas bancarios. Si el banco A debe al banco B 15 euros, y el banco B debe al banco A 20 euros, el banco B pagará al banco A 5 euros para evitar un doble pago. Esto permite que la transacción final entre los diferentes actores se registre sólo en Bitcoin. En otras palabras, se trata de aprovechar la seguridad absoluta de la red Bitcoin al tiempo que se aprovecha la escalabilidad de la segunda capa de Lightning Network para realizar las transacciones. No te preocupes, voy a escribir un artículo dedicado a la Red Relámpago que explorará esta segunda capa desde todos los ángulos. Nos vemos pronto en las columnas de MarketScreener.
