El Whitepaper de Bitcoin: Decodificado

Resultados del aprendizaje: 

Al final de este artículo usted comprenderá:

1. El propósito de un whitepaper y el público al que va dirigido
2. Los fundamentos tecnológicos
3. El caso de uso fundamental de Bitcoin
4. Cómo la red de Bitcoin crea una estructura para realizar pagos sin terceros
5. Por qué el whitepaper de Bitcoin tiene un autor seudónimo 

El Whitepaper de Bitcoin: Decodificado

Bitcoin es una red de pagos digitales que permite el intercambio de su propia moneda escasa digitalmente sin necesidad de un tercero de confianza.

La razón por la que se creó Bitcoin y el modo en que funciona su sistema sin una autoridad central se explican en un documento llamado Whitepaper de Bitcoin.

¿Qué es un whitepaper?

Un white paper resume un concepto o idea central, a menudo proponiendo una solución a un problema concreto. 

Antes de publicar su whitepaper, Satoshi Nakamoto (seudónimo del creador de Bitcoin) invitó a debatir su idea de un nuevo sistema monetario. El 31 de octubre de 2008 solicitaron la opinión de los suscriptores de una lista de correo sobre criptografía. Posteriormente publicaron el whitepaper en el dominio. 

Bitcoin: qué, por qué y cómo  

El Whitepaper de Bitcoin intenta responder a las tres preguntas clave: qué, por qué y cómo. El Resumen comienza con una buena respuesta a la pregunta de qué es Bitcoin. 

"Una versión puramente entre pares (peer-to-peer) del dinero electrónico permitiría que los pagos en línea se envíen directamente de una parte a otra sin necesidad de realizarlos a través de una institución financiera".

La sección de introducción anticipa la pregunta obvia que podría surgir: ¿Por qué necesitamos un sistema de dinero electrónico de persona a persona? ¿Qué tiene de malo el que tenemos ahora?

¿Por qué necesitamos Bitcoin? 

Las razones que da Satoshi para explicar por qué necesitamos Bitcoin son críticas al sistema bancario centralizado existente.

Mediación: Los bancos gastan dinero resolviendo disputas, que los clientes pagan en comisiones por transacción.

Límites de transacciones: La mediación no es lo suficientemente rentable para que los bancos permitan los micropagos, lo que elimina una base de usuarios potenciales en los países en desarrollo.

Pagos reversibles: Los pagos no se pueden considerar definitivos, ya que los mediadores pueden revertirlos.

Confianza: Los bancos requieren su información personal; usted confía en que su banco protegerá esa información.

Fraude: Un sistema bancario basado en la confianza atrae inevitablemente a los estafadores. Los clientes sufren los costos de esto.

Confianza en la autoridad central: Satoshi vio la necesidad de confiar en las autoridades para controlar la oferta monetaria como un problema importante a solucionar.

Para pasar del problemático sistema bancario centralizado a su visión descentralizada, Satoshi tuvo que superar un importante problema que los anteriores intentos de dinero descentralizado no habían logrado resolver: cómo garantizar que los fondos no se gasten dos veces (el problema del doble gasto).

Resolución al doble gasto con una cadena de propiedad

La red de Bitcoin resuelve el doble gasto definiendo una "moneda" (coin) como una cadena histórica de propiedad. Alice puede enviar bitcoins a Bob proporcionando una firma válida (clave privada) de propiedad y los datos públicos (dirección) de la siguiente persona en la cadena de propiedad, Bob.

Las firmas de Bitcoin son criptográficas para garantizar el anonimato y la seguridad. Sin embargo, la transferencia de monedas mediante firmas solo puede funcionar con un sistema que verifique que se hayan gastado una sola vez, lo que requiere sellados de tiempo verificables.

Sellado de tiempo y cadena de bloques

Si Alice, Bob y el resto de la red mantienen un registro de las transacciones, la única información que podría resolver cualquier disputa sobre entradas válidas es un sellado de tiempo inmutable (inmutable significa que no se puede cambiar).

Satoshi creó una versión descentralizada del trabajo de Stuart Haber y Scott Stornetta, quienes en la década de 1990 utilizaron anuncios clasificados publicados en el New York Times como método analógico para el sellado de tiempo. 

Los datos de las transacciones de Bitcoin se agrupan en bloques de datos, se les asigna un sellado de tiempo y se les aplica un hash (se ejecuta a través de un algoritmo criptográfico que produce un identificador de longitud uniforme). Es importante destacar que el sellado de tiempo del bloque cronológico de datos anterior se incluye en el hash para crear una cadena, ahora conocida comúnmente como cadena de bloques.

El siguiente reto al que se enfrentó Satoshi fue cómo decidir cuál de los Nodos podía, añadir ese bloque de datos que contenían sellados de tiempo, y cómo incentivarlos para que fueran honestos.

Prueba de trabajo (PoW) y recompensas por bloque 

Para que un Nodo pueda enviar un bloque de transacciones de bitcoin, debe demostrar que ha realizado el trabajo suficiente para probar que sus intenciones son genuinas. Si fuera demasiado fácil, la red se llenaría de datos falsos. 

La solución fue pedir a los Nodos que compitieran en una especie de lotería en la que los ganadores podían añadir un nuevo bloque a la cadena. La lotería es un algoritmo que ajusta su dificultad según el número de participantes para garantizar que se encuentre un ganador aproximadamente cada diez minutos. 

Este proceso crea la siguiente secuencia para la generación continua de bloques y la emisión de monedas.

• Las nuevas transacciones se transmiten a todos los Nodos.
• Cada Nodo recopila las nuevas transacciones en un bloque.
• Cada Nodo compite para encontrar la PoW de su bloque.
• Cuando un Nodo encuentra una PoW, transmite el bloque a todos los Nodos.
• Los Nodos aceptan el bloque solo si todas las transacciones son válidas y no se han gastado ya.
• Los Nodos expresan su aceptación del bloque trabajando en la creación del siguiente bloque en la cadena.

Uso de incentivos

Como ejecutar el algoritmo consume electricidad, la PoW conlleva un costo. Para garantizar la participación de los Mineros, el Nodo ganador obtiene una recompensa por bloque de bitcoins recién creados, además de las comisiones pagadas por los usuarios para enviar las transacciones. 

La recompensa de la minería es la forma en que la red de Bitcoin emite nuevos bitcoins de forma programada e impone la escasez, garantizando que solo llegarán a existir 21 millones.

Como cada bloque contiene el sellado de tiempo del bloque anterior de una cadena, se desanima a los Nodos a añadir transacciones falsas (doble gasto) porque tendrían que seguir ganando la lotería para mantener los datos falsos en la cadena, y la red solo respeta la cadena más larga. Estos incentivos animan a los Nodos a ser honestos.

Árboles de Merkle y espacio en disco 

A cada paso en la explicación de cómo funciona Bitcoin como sistema monetario descentralizado, Satoshi se adelanta a los retos. Si cada bloque de datos requiriera una cantidad significativa de memoria, toda la cadena ocuparía demasiado espacio en disco para un PC promedio, lo que impediría la descentralización de la red.

Su solución fueron los árboles de merkle, un sistema de verificación eficaz y seguro para condensar grandes conjuntos de datos en una forma más manejable.

Simplificación de la verificación de pagos 

Aunque el Whitepaper de Bitcoin está dirigido a un público con conocimientos técnicos, Satoshi pensaba en los aspectos prácticos de los usuarios finales. 

La Red de Bitcoin se beneficia de los Nodos que descargan versiones completas de la cadena de bloques, pero un pequeño negocio que quiera ofrecer pagos con Bitcoin puede no estar dispuesto a asumir ese compromiso. La sección ocho del Whitepaper explica cómo se pueden verificar los pagos sin ejecutar un nodo de red completo, a menudo descritos como Nodos ligeros o podados/recortados.

Combinación y división de transacciones 

Al principio del Whitepaper se describe una moneda como una cadena de firmas, pero no se explica inicialmente cómo se pueden dividir o combinar las monedas. La divisibilidad es una de las funciones clave del dinero, por lo que Satoshi abordó esta cuestión haciendo que las transacciones fueran el agregado de Entradas y Salidas.

Una Entrada generalmente sería una transacción previa mayor que produce dos Salidas: el importe gastable y cualquier cambio que se devuelva como una transacción separada. 

En pocas palabras, piense que gastar 10 £ de un billete de 20 £ lo divide en un pago de 10 £, con una devolución separada de 10 £ de cambio.

Privacidad: anonimato vs. seudonimato 

Para que Bitcoin funcione como un sistema descentralizado, todas las transacciones se deben anunciar públicamente, lo que permite que cualquiera funcione como Nodo. 

Facilitar información personal en las transacciones podría comprometer la privacidad de los usuarios. Para proteger la información personal, los datos que usted comparte con alguien para que este le envíe bitcoins son una cadena anónima que mezcla texto y números. 

Sin embargo, es importante distinguir entre el anonimato y el seudonimato. Las direcciones públicas de bitcoin son seudónimas porque se pueden asociar con otra información para revelar su identidad. 

Esta es la razón por la que el Whitepaper de Bitcoin menciona que con cada nueva transacción un usuario debe generar una nueva dirección pública.

Cálculo de la posibilidad de que Bitcoin sufra un ataque

Satoshi identificó una amenaza importante: un atacante podría intentar cambiar una de sus propias transacciones para recuperar el dinero que gastó recientemente.

Para realizar un doble gasto en una transacción, el remitente debe firmarla honestamente para satisfacer al destinatario y, al mismo tiempo, crear otra cadena en la que se elimine la transacción. Como los Nodos siempre siguen la cadena más larga, la cadena falsa debe alcanzar a la honesta. Satoshi desglosó los distintos escenarios y probabilidades de lo difícil que se vuelve con cada bloque adicional, y la imposibilidad virtual de hacerlo. 

Dado el funcionamiento eficaz de Bitcoin durante toda su vida, sin interrupciones ni dobles gastos, podemos suponer que Satoshi hizo bien sus cálculos. Si observa detenidamente el logotipo de Bitcoin, verá las palabras vires in numeris, que en latín significan fuerza en los números. 

Satoshi Nakamoto nunca compartió su identidad, y poco más de dos años después de publicar el Whitepaper de Bitcoin cesó toda comunicación. Al desaparecer, Satoshi legó Bitcoin a sus usuarios y reforzó su cualidad descentralizada.

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