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¿Cómo funciona Bitcoin? Bloques, mineros y claves

Un recorrido en lenguaje sencillo por las transacciones, la cadena de bloques, la minería y las claves privadas, y cómo permiten a extraños ponerse de acuerdo.

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Esquema de bloques enlazados en una cadena con una llave al lado

Ideas clave

  • Bitcoin es un libro de contabilidad compartido que recoge quién posee qué. Miles de ordenadores mantienen copias idénticas y se verifican entre sí.
  • Las transacciones se agrupan en bloques más o menos cada 10 minutos. Cada bloque está enlazado con el anterior y forma la cadena de bloques.
  • Los mineros compiten por añadir bloques, lo que hace que reescribir la historia sea extremadamente caro.
  • Poseer bitcoin significa controlar claves privadas. Quien tiene las claves puede gastar las monedas.

El problema que resuelve Bitcoin

Los archivos digitales se copian con facilidad. Si el dinero fuera solo un archivo, podrías copiarlo y gastarlo dos veces. Es lo que se conoce como el problema del doble gasto. Tradicionalmente lo resuelven los bancos, que llevan el libro de contabilidad principal: cuando pagas a alguien, el banco resta de tu saldo y suma al suyo.

Bitcoin lo resuelve sin un encargado central del registro. Todo el mundo tiene una copia del libro y unas reglas claras deciden cuál es la versión verdadera. El resto de esta guía explica esas piezas.

Claves y direcciones: demostrar la propiedad

Bitcoin utiliza criptografía de clave pública. Una cartera (wallet) crea un par de números enlazados: una clave privada y una clave pública. Una dirección, que es lo que compartes para recibir dinero, se deriva de la clave pública.

Puedes imaginar la dirección como un buzón en el que cualquiera puede dejar dinero, y la clave privada como lo único que lo abre. Cuando gastas, creas una firma digital con tu clave privada. Cualquiera puede comprobar que la firma es válida sin llegar a conocer la clave.

Por eso circula la frase «si no son tus claves, no son tus monedas». Si otra persona guarda tus claves, como una plataforma de intercambio (exchange), dependes de ella. Consulta Cómo comprar y proteger Bitcoin y El poder de la autocustodia.

La mayoría de las carteras no te piden que manejes una clave en bruto. Te dan una lista de palabras, llamada frase semilla, que puede regenerar todas tus claves. Quien tenga esas palabras puede llevarse tu bitcoin.

Qué es una transacción

Una transacción es un mensaje firmado que dice, en esencia: «mueve este bitcoin de estos propietarios a estos nuevos propietarios». Bitcoin no usa saldos de cuenta como un banco. En su lugar, lleva el control de las salidas no gastadas, abreviadas a veces como UTXO.

Una comparación útil es el efectivo. Si tienes un billete de 20 euros y compras algo que cuesta 12, entregas los 20 y recibes 8 de cambio. Bitcoin funciona de forma parecida: una transacción gasta una salida anterior y crea otras nuevas, incluido el cambio que vuelve a ti. Tu cartera se ocupa de esto y te muestra un saldo sencillo.

También se adjunta una comisión. Las comisiones van a los mineros y varían según lo saturada que esté la red, así que consulta los niveles actuales en tu cartera en lugar de fiarte de una cifra fija.

De la transacción al bloque

Después de difundir una transacción, los nodos la comprueban. ¿Es válida la firma? ¿Existen las monedas y siguen sin gastar? Si es así, la transacción espera en un conjunto de transacciones pendientes.

Los mineros eligen transacciones de ese conjunto y las agrupan en un bloque candidato. Aproximadamente cada 10 minutos de media, un minero consigue publicar un bloque válido y este se añade a la cadena. Se dice que una transacción incluida en un bloque tiene una confirmación. Cada bloque posterior añade otra.

Muchos servicios consideran que seis confirmaciones, aproximadamente una hora, son muy seguras para pagos grandes, aunque el número que se espera varía según el importe y la tolerancia al riesgo de cada persona.

Diagrama de cinco pasos de una transacción de Bitcoin: firmada, difundida, en espera, minada y confirmada
Las cinco etapas de una transacción de Bitcoin, desde la firma hasta la confirmación.

La cadena de bloques

Cada bloque contiene una huella, llamada hash, del bloque anterior. Un hash es una cadena corta generada a partir de unos datos. Si cambias cualquier parte de los datos, la huella cambia por completo.

Como cada bloque incluye la huella del anterior, los bloques forman una cadena. Alterar una transacción antigua cambiaría la huella de ese bloque y rompería todos los que vienen después. Para que la manipulación se mantuviera, un atacante tendría que rehacer todo el trabajo de ese bloque y de los siguientes, más rápido de lo que la red honesta sigue añadiendo bloques nuevos.

Minería y prueba de trabajo

La minería es la competición por añadir el siguiente bloque. Para poder hacerlo, un minero debe encontrar un número que, combinado con los datos del bloque, produzca un hash por debajo de un objetivo. No hay atajos: el único método es probar billones de veces. Ese ensayo constante se llama prueba de trabajo.

Encontrar la respuesta es difícil, pero comprobarla es fácil. Cualquier nodo puede verificar el trabajo de un minero al instante.

La red ajusta la dificultad de este puzle cada 2016 bloques, aproximadamente cada dos semanas, para que los bloques lleguen más o menos cada 10 minutos sin importar cuántos mineros entren o salgan.

El minero ganador cobra el subsidio del bloque, es decir, bitcoin recién creado, además de las comisiones de transacción. El subsidio se reduce a la mitad cada 210.000 bloques, aproximadamente cada cuatro años, y de ahí surge el límite de 21 millones. La parte industrial se trata en La minería de Bitcoin por dentro.

Nodos: los árbitros

Los mineros no hacen las reglas. Las hacen los nodos. Un nodo es un ordenador que ejecuta el software de Bitcoin, almacena el libro de contabilidad y comprueba cada bloque según las reglas. Si un minero produjera un bloque que le pagara monedas de más, los nodos lo rechazarían y el minero habría malgastado su dinero.

Cualquiera puede ejecutar un nodo, y eso es lo que mantiene honestos a los mineros.

Por qué es difícil engañar al registro

Dos cosas funcionan a la vez. Reescribir la historia exige rehacer cantidades enormes de prueba de trabajo, y las reglas las hacen cumplir muchos nodos independientes en lugar de una única autoridad. Una parte deshonesta necesitaría una potencia de cálculo abrumadora y, aun así, no podría crear monedas más allá del límite ni gastar monedas que no controla.

Eso no significa que todo esté libre de riesgos. Los errores de software, los fallos de plataformas de intercambio y las estafas pueden seguir costando dinero a la gente, y esos riesgos suelen estar en los márgenes del sistema, no en el registro en sí.

Qué revela el registro

Todas las transacciones son públicas. Las direcciones no son nombres, pero a menudo pueden vincularse con personas a través de plataformas de intercambio o por reutilizarlas sin cuidado. Consulta ¿Es privado Bitcoin? Qué revelan las transacciones.

Pagos más rápidos por encima

Bitcoin en su capa base gestiona un número limitado de transacciones por bloque. Una capa independiente construida encima, llamada Red Lightning, pretende abaratar los pagos pequeños y rápidos. Tiene sus propias contrapartidas, que se explican en ¿Qué es la Red Lightning?.

Si prefieres ver el panorama general antes de los detalles técnicos, empieza por ¿Qué es Bitcoin? o por la ruta Empieza aquí.

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