¿Cómo funciona Ethereum? Introducción a ETH

Guía completa sobre la red de Ethereum, desde contratos inteligentes a dApps y comisiones de gas.

Principales consideraciones:

• Concebida y cocreada por Vitalik Buterin, Ethereum es una plataforma que admite monedas digitales, contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas (dApps).

• Ether (ETH) es la criptomoneda nativa de Ethereum, usada para gestionar la red. Las comisiones de gas representan los costes de transacción de la red de Ethereum, determinados por la oferta, la demanda y la capacidad de la red.

• A diferencia de Bitcoin, que es, ante todo, una moneda digital, Ethereum admite aplicaciones más complejas, incluidos contratos inteligentes y dApps.

• Al utilizar un mecanismo de consenso de prueba de stake (PoS), en el que los validadores (en lugar de los mineros) son los responsables de crear y validar los bloques, Ethereum es un sistema más eficiente en términos de energía que las cadenas de bloques de prueba de trabajo (PoW).

• El cambio de Ethereum de PoW a PoS en 2022 redujo su consumo de energía en un 99,95 %, disminuyó la emisión de ETH y mejoró la seguridad y la escalabilidad.

• El desarrollo continuo de Ethereum, incluidas las actualizaciones The Merge, Shapella y Dencun, han convertido a la plataforma en una solución versátil con multitud de aplicaciones en varios sectores.

Introducción

Cocreado por Vitalik Buterin, Ethereum ha revolucionado la forma en que concebimos las transacciones digitales y el potencial de la tecnología de cadena de bloques. En esta guía, desglosamos la cadena de bloques de Ethereum, explicamos su mecanismo de consenso y arrojamos luz sobre los contratos inteligentes y la máquina virtual de Ethereum (EVM).

Descubre cómo funciona Ethereum, conoce sus componentes y características principales y comprende mejor las aplicaciones descentralizadas (dApps) y el papel del éter (ETH) como combustible de la red.

Cadena de bloques de Ethereum, una red descentralizada

¿Qué es una cadena de bloques?

En esencia, una cadena de bloques es una base de datos o registro distribuido, compartido entre los nodos de una red informática. Esta cadena de bloques almacena los datos en bloques vinculados entre sí mediante criptografía, creando una cadena de información transparente y segura. Los datos registrados en la cadena de bloques son inmutables, lo que significa que no pueden alterarse, una característica que tiene aplicación en muchos sectores.

El papel de los nodos

Los nodos, ordenadores o servidores individuales que participan en la red desempeñan un papel crucial en el preservación de la naturaleza descentralizada de Ethereum, ya que mantienen una copia sincronizada de la cadena de bloques y se adhieren a las reglas de la red. Los nodos de Ethereum tienen varias responsabilidades básicas:

• Verificación de transacciones: los nodos verifican todas las transacciones según las reglas de consenso del protocolo de Ethereum.
  
  
• Validación de bloques: los nodos participan en la validación de los nuevos bloques propuestos por los validadores.
  
  
• Ejecución de contratos inteligentes: los nodos ejecutan contratos inteligentes interpretando y procesando el código que contienen.
  
  
• Sincronización de datos: los nodos mantienen una copia sincronizada de la cadena de bloques, por lo que siempre están al día del estado más reciente de la red.
  
  
• Interacción: cada nodo ejecuta un software cliente que le permite comunicarse con otros nodos e interactuar con la cadena de bloques de Ethereum.

En el sistema de prueba de stake (PoS) de Ethereum, que sustituyó al anterior mecanismo de prueba de trabajo (PoW), los nodos validadores desempeñan un papel capital. En función de la cantidad de ETH en stake (bloqueados), los validadores proponen y añaden nuevos bloques a la cadena de bloques. Este proceso es más eficiente energéticamente que el enfoque basado en la minería utilizado en Bitcoin.

La red interconectada de nodos garantiza la descentralización, transparencia y seguridad de Ethereum. Al trabajar juntos en la verificación de las transacciones y el mantenimiento de la integridad de la cadena de bloques, estos nodos conforman la columna vertebral del ecosistema de Ethereum y multiplican sus aplicaciones en finanzas descentralizadas (DeFi), tokens no fungibles (NFTs) y la emergente infraestructura Web3.

Diferencias entre Ethereum y Bitcoin

Aunque tanto Ethereum como Bitcoin utilizan la tecnología de cadena de bloques, tienen propósitos y capacidades distintos.

Finalidad

Diseñado principalmente como moneda digital, Bitcoin es un medio de intercambio y una reserva de valor. Ethereum, por otro lado, se concibió como una plataforma versátil para contratos inteligentes y dApps. Aunque también funciona como criptomoneda, Ethereum se centra principalmente en permitir a los desarrolladores crear aplicaciones que se ejecuten en su cadena de bloques, un aspecto considerado fundacional para el ecosistema emergente Web3.

Mecanismo de consenso

Bitcoin utiliza la PoW, que obliga a los mineros a resolver complejos problemas matemáticos para validar las transacciones y crear nuevos bloques. Ethereum transicionó de la PoW a la PoS en 2022, en la que los validadores pueden crear nuevos bloques en función de sus ETH en stake, lo que mejora la eficiencia energética.

Contratos inteligentes

Las capacidades de programación de Bitcoin son limitadas y se centran principalmente en las transacciones simples. Ethereum se construyó con un lenguaje de programación robusto que admite contratos inteligentes complejos y dApps.

Mecanismos de consenso: de la PoW a la PoS

Explicación de la prueba de trabajo de Ethereum

PoW era el mecanismo de consenso original utilizado por Ethereum para crear nuevos bloques, en el que los mineros competían por resolver complejos rompecabezas matemáticos, lo que requería cantidades ingentes de potencia de cálculo y energía.

Aunque la PoW proporciona un alto grado de seguridad y descentralización, tiene sus inconvenientes. El consumo anual de energía de Ethereum con la PoW se estimó en 21 teravatios-hora (TWh), comparable al consumo de electricidad de Google.

La transición de Ethereum a la prueba de stake

El 15 de septiembre de 2022, Ethereum culminó con éxito la transición de la PoW a la PoS en un evento conocido como ‘The Merge‘ (La Fusión). Esta transición constituyó un hito importante en el desarrollo de Ethereum, ya que abordó varios retos asociados con la PoW.

En el sistema de PoS, los validadores sustituyen a los mineros y, en lugar de resolver complejos rompecabezas, depositan sus ETH en stake para crear nuevos bloques y validar transacciones. Este proceso implica bloquear una cierta cantidad de ETH en un contrato inteligente, que sirve como depósito de seguridad.

Si quieres obtener más información sobre la PoS, consulta nuestra guía.

El cambio a la PoS ha aportado varias ventajas a la red de Ethereum, en particular, en cuanto a eficiencia energética y seguridad:

• Eficiencia energética: la PoS ha reducido drásticamente el consumo de energía de Ethereum en aproximadamente un 99,95 % y, gracias a ello, la plataforma es ahora más respetuosa con el medio ambiente.

• Menor emisión: la emisión anual de ETH ha disminuido de alrededor de 5,4 millones con la PoW a alrededor de 816 000 con la PoS, lo que puede generar una presión deflacionaria sobre ETH.

• Mayor seguridad: la PoS introdujo la finalización de bloque, que eleva enormemente la dificultad y el coste de alterar o eliminar bloques finalizados.

• Escalabilidad: la transición ha dado lugar a un tiempo de bloque consistente de 12 segundos y mejora ligeramente la escalabilidad de Ethereum.

• Accesibilidad: la PoS ha reducido la barrera de entrada para participar en la validación de la red al eliminar la necesidad de hardware especializado para minar.

Aunque la PoS ha mejorado considerablemente la red de Ethereum, no está exenta de desafíos. El auge de proveedores de stake líquido como Lido ha suscitado dudas sobre su posible centralización. En el momento de escribir este artículo, Lido controla alrededor del 28,12 % de ETH en stake, lo que podría afectar a la gobernanza de Ethereum en el futuro.

Contratos inteligentes: el corazón de Ethereum

Los contratos inteligentes son programas autoejecutables almacenados en la cadena de bloques de Ethereum. Estos contratos se ejecutan automáticamente cuando se cumplen unas condiciones predeterminadas y acaban con la necesidad de intermediarios. Característica básica de Ethereum, los contratos inteligentes han revolucionado la forma en que pensamos sobre las transacciones digitales y la tecnología de cadena de bloques.

¿Cómo funcionan los contratos inteligentes de Ethereum?

Los contratos inteligentes funcionan con una lógica simple de “si-esto-entonces-esto”. Cuando los usuarios interactúan con un contrato inteligente, envían una transacción que ejecuta una función definida en el contrato. A continuación, el contrato aplica automáticamente las reglas y condiciones establecidas en su código.

Piensa en los contratos inteligentes como en una máquina expendedora: con las entradas correctas (dinero + selección de producto), te garantiza una salida determinada (producto dispensado). Esta lógica se programa en la cadena de bloques sin que pueda modificarse una vez creada. Los contratos inteligentes se escriben en lenguajes específicos, de los que Solidity es el más común en Ethereum. Una vez escritos, se implementan en la red de Ethereum, donde pasan a ser inmutables y públicamente visibles.

Aplicaciones reales

Los contratos inteligentes tienen una amplia variedad de aplicaciones posibles en diversos sectores, como la gestión de cadenas de suministro y el arte.

• Finanzas descentralizadas (DeFi): los contratos inteligentes permiten ejecutar préstamos descentralizados, realizar intercambios y crear monedas estables.
  
  
• Gestión de cadenas de suministro: pueden automatizar el seguimiento de artículos y aumentar la eficiencia y la transparencia.
  
  
• Sistemas de votación: los contratos inteligentes pueden crear un entorno seguro para celebrar votaciones y reducir el riesgo de manipulación.
  
  
• Arte: pueden garantizar una distribución más justa de regalías y una gestión más sencilla de los derechos de autor.

Al automatizar los procesos, reducir los intermediarios y reforzar la transparencia, los contratos inteligentes tienen el potencial de transformar numerosos sectores. A medida que la tecnología siga evolucionando, cabe esperar que surjan aplicaciones todavía más innovadoras en el futuro.

Máquina virtual de Ethereum (EVM)

¿Qué es la EVM?

La máquina virtual de Ethereum (EVM) es el corazón de la red Ethereum y constituye una máquina virtual descentralizada de Turing completo. Sirve de entorno de ejecución de los contratos inteligentes en la cadena de bloques de Ethereum y funciona como un ordenador global distribuido que ejecuta código de forma coherente y segura en todos los nodos de Ethereum.

Como máquina virtual basada en pila, la EVM procesa bytecode compilado a partir de lenguajes de programación de alto nivel como Solidity y Vyper. Mantiene una pila con un máximo de 1024 elementos, cada uno con una palabra de 256 bits. Este diseño simplifica las llamadas de funciones y los contextos de ejecución, lo que resulta especialmente beneficioso en el sistema distribuido de Ethereum.

¿Cómo procesa la EVM los contratos inteligentes?

La EVM procesa los contratos inteligentes a través de una serie de pasos, como se describe a continuación:

1. Inicio de la transacción: una cuenta externa u otro contrato inicia una transacción y especifica la dirección del contrato, los datos de entrada y el límite de gas.
   
   
2. Verificación de la transacción: la EVM verifica primero la validez de la transacción. Si es válida, establece un contexto de ejecución que incorpora el estado actual de la red.
   
   
3. Ejecución del código de operación: la EVM lee y ejecuta los códigos de operación (instrucciones de bajo nivel) del bytecode del contrato inteligente. Estos códigos de operación dictan acciones como actualizar el “estado mundial”, consumir gas o revertir el estado si se produce un error.
   
   
4. Gestión del gas: cada operación de la EVM tiene asociado un coste de gas, que refleja los recursos informáticos necesarios para su ejecución. Si el gas especificado por los usuarios se agota, la operación no se completa y revierte el estado.
   
   
5. Cambios de estado: una ejecución satisfactoria da lugar a cambios de estado en la cadena de bloques, como actualizaciones de los saldos de las cuentas.
   
   
6. Finalización: tras el procesamiento, el nuevo estado resultante de la ejecución del contrato inteligente se propaga por todos los nodos de la red, que actualizan sus copias de la cadena de bloques para reflejar estos cambios y garantizar que se mantenga el consenso en toda la red.

dApps en Ethereum

Las dApps son programas de software que se ejecutan en redes de cadena de bloques o en una red par a par (P2P) de ordenadores. Son autoejecutables y funcionan mediante contratos inteligentes que aplican reglas predefinidas, de modo que permiten interacciones directas entre usuarios sin intermediarios.

A diferencia de las aplicaciones tradicionales, que se ejecutan en un servidor centralizado, las dApps distribuyen el programa entre muchos nodos, lo que garantiza que ninguna entidad tenga el control total. Esta naturaleza descentralizada confiere a las dApps resistencia a la censura y a la interferencia de una única autoridad. A través del uso de la tecnología de cadena de bloques, las dApps pretenden ofrecer mayor seguridad, transparencia y autonomía en comparación con las aplicaciones tradicionales.

Aplicaciones populares basadas en Ethereum

Ethereum se ha convertido en un centro neurálgico para el desarrollo de aplicaciones en diversos sectores. A continuación citamos algunos ejemplos destacados:

• Uniswap: un exchange descentralizado líder (DEX) que permite a los usuarios operar directamente con criptomonedas sin intermediarios. En 2024, Uniswap procesaba miles de millones de dólares en operaciones mensuales.
  
  
• Aave: plataforma de préstamos DeFi de código abierto que permite a los usuarios prestar y tomar prestadas criptomonedas. En septiembre de 2024, Aave tenía 12 600 millones de dólares bloqueados en su sistema.

Ether y gas: el combustible de la red Ethereum

Ether (ETH)

Ether (ETH) es la criptomoneda nativa de la cadena de bloques de Ethereum que impulsa toda la red. ETH desempeña un papel nuclear en el ecosistema de Ethereum, ya que facilita todas las operaciones en la cadena de bloques y la ejecución de contratos inteligentes y dApps. Los traders pueden adquirir y mantener ETH como inversión a largo plazo, al igual que Bitcoin.

Explicación de las comisiones del gas

Las comisiones de gas son comisiones de transacción que los usuarios pagan en la cadena de bloques de Ethereum para realizar transacciones y ejecutar contratos inteligentes. Estas comisiones se denominan en pequeñas fracciones de ETH llamadas Gwei, donde 1 ETH equivale a 1000 millones de Gwei (o 1 Gwei = 10^-9 ETH). En esencia, las comisiones de gas son los costes asociados a la potencia de cálculo necesaria para procesar las transacciones.

El precio del gas viene determinado por la oferta, la demanda y la capacidad de la red en el momento de la transacción y puede variar desde unos pocos céntimos hasta más de 100 dólares. Las comisiones de gas se calculan mediante la siguiente fórmula:

Comisiones de gas = Unidades de gas utilizadas * (Tarifa base + Tarifa prioritaria)

La tarifa base la fija el protocolo: los usuarios tienen que pagar al menos esta cantidad para que su transacción se considere válida. La tarifa prioritaria es una propina que los usuarios añaden a la tarifa base para que su transacción resulte atractiva a los validadores y la elijan para incluirla en el siguiente bloque.

¿Cómo comprar ETH?

Para interactuar con la red de Ethereum, los usuarios necesitan adquirir Ether (ETH), que está disponible en la aplicación Crypto.com junto con una lista cada vez mayor de más de 250 criptomonedas y monedas estables compatibles, incluyendo Bitcoin (BTC), Polkadot (DOT), USD Coin (USDC) y Cronos (CRO).

Los usuarios de la aplicación Crypto.com pueden comprar ETH con dólares estadounidenses, euros, libras esterlinas y otras 20 monedas fíat más y usarlo en más de 80 millones de comercios de todo el mundo utilizando la Tarjeta Visa Crypto.com.

Además, los usuarios también pueden comprar Ether en el Exchange de Crypto.com. Para empezar a comprar ETH hoy mismo, descarga la aplicación Crypto.com.

Conclusión

Ethereum ha remodelado verdaderamente el panorama de la tecnología de cadena de bloques al ofrecer una plataforma versátil que va más allá de las simples transacciones digitales. Su capacidad para admitir contratos inteligentes y dApps ha abierto un mundo de posibilidades, desde las DeFi al arte digital y más allá. La transición al mecanismo de prueba de stake ha mejorado aún más la eficiencia y sostenibilidad de Ethereum, y la ha convertido en una red más accesible y respetuosa con el medio ambiente.

A medida que Ethereum siga evolucionando, es probable que aumente su impacto en diversos sectores. El desarrollo continuo de la plataforma y el aumento de la adopción de la tecnología de cadena de bloques sugieren un futuro en el que las dApps pueden llegar a ser más habituales en nuestra vida cotidiana.

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