Una transacción de Bitcoin se compone de varios pasos que se suceden en segundo plano desde el momento en el que el usuario pulsa el botón “Enviar”.
Estos pasos implican la creación de una nueva dirección única de Bitcoin, el envío del pago, la verificación de la transacción, la codificación de la información en un nuevo bloque y la validación de los pagos utilizando solo salidas de transacción no gastadas (UTXOs) como entradas.
La velocidad de transacción por minuto y por hora de Bitcoin puede variar dependiendo de las condiciones de la red.
Procesos en segundo plano de una transacción de Bitcoin
En el siguiente ejemplo vamos a analizar los procedimientos que intervienen en una transacción de Bitcoin:
Juan, un comerciante en línea, decide aceptar Bitcoin como forma de pago.
Alicia, una compradora, tiene bitcoines y quiere adquirir productos de Juan.
Las carteras son archivos que proporcionan acceso a múltiples direcciones de Bitcoin. Una dirección es una cadena de letras y números, como esta: 1HULMwZEPkjEPech43BeKJL1ybLCWrfDpN. Cada dirección tiene su propio saldo de bitcoines y los usuarios pueden crear tantas direcciones como deseen. Piensa en las direcciones como si fuesen cuentas bancarias que funcionan de forma un poco diferente.
El software de cliente de Bitcoin genera direcciones de Bitcoin para los usuarios. Cuando Juan crea una nueva dirección, lo que realmente está haciendo es generar un “par de claves criptográficas”, compuesto por una clave privada (que solo conoce el usuario) y una clave pública (accesible para cualquiera).
Los mensajes firmados con una clave privada pueden verificarse utilizando la clave pública correspondiente. La nueva dirección de Bitcoin de Juan representa una clave pública única, y la clave privada emparejada se almacena en su cartera. La clave pública permite a cualquiera verificar la validez de un mensaje firmado con la clave privada.
Envío de un pago
La cartera de Alicia contiene las claves privadas de cada una de sus direcciones. Comunica a su cliente de Bitcoin que le gustaría transferir BTC a la dirección de Juan. El cliente de Bitcoin firma la solicitud de transacción con la clave privada de la dirección desde la que está transfiriendo bitcoines. Cualquiera en la red puede ahora utilizar la clave pública para verificar que la solicitud de transacción proviene realmente del propietario legítimo de la cuenta.
Dicho de otro modo:
La clave pública se utiliza para recibir bitcoines.
La clave privada se utiliza para firmar transacciones para gastar esos bitcoines.
Al gastar bitcoines, el propietario actual presenta su clave pública y su firma digital en una transacción de Bitcoin. La transacción está firmada digitalmente por una clave privada, que indica la autorización para gastar los fondos a los que hace referencia la transacción.
Con la clave pública y la firma digital, cualquier usuario de la red de Bitcoin puede verificar y aceptar la transacción como válida, y confirmar que la persona que transfiere los bitcoines era su propietario en el momento de la transferencia.
¿Cómo ganan dinero los mineros? Retribución de los mineros por verificar transacciones
Supongamos que Carlos, Luís y Jorge son mineros de Bitcoin. Sus ordenadores agrupan las transacciones de los últimos 10 minutos en un nuevo bloque de transacciones. Cada bloque incluye una transacción ‘coinbase’ que recompensa con 50 bitcoines al minero ganador, en este caso, Carlos. Se crea una nueva dirección en la cartera de Carlos con el saldo de bitcoines recién acuñados.
Además, los mineros reciben las comisiones que pagan los usuarios que envían las transacciones. La comisión es un incentivo para que el minero incluya la transacción en su bloque.
La transacción se difunde a través de la red de Bitcoin, donde cada participante valida y propaga la transacción hasta que llega a casi todos los nodos de la red.
La transacción es verificada por un nodo minero e incluida en un bloque de transacciones que se registra en la cadena de bloques.
Una vez registrada en la cadena de bloques y confirmada por suficientes bloques posteriores, la transacción se convierte en una parte permanente del registro abierto y distribuido de Bitcoin y es aceptada como válida por todos los participantes.
Los bitcoines recibidos por el nuevo propietario como parte de la transacción pueden entonces emplearse en una nueva transacción.
¿Cuántas transacciones de Bitcoin se pueden realizar por segundo?
Ahora, ¿cuánto tiempo lleva todo el proceso?
Bitcoin procesa una media de siete transacciones por segundo (tps), lo que equivale a 420 transacciones de Bitcoin por minuto; 25 200 transacciones por hora; y más de 600 000 transacciones de Bitcoin por día. Aunque puede parecer mucho, es una cifra bastante baja en comparación con sistemas de transacciones más establecidos como Visa, que puede procesar miles de tps.
Codificación de información en un bloque: algoritmos de hash criptográficos
La codificación criptográfica es lo que hace que la cadena de bloques sea tan segura, donde las funciones de hash criptográficas transforman una recopilación de datos en una cadena alfanumérica con una longitud fija, llamada valor de hash.
Hasta el más mínimo cambio en los datos originales modificaría drásticamente el valor de hash resultante. Es esencialmente imposible predecir qué conjunto de datos iniciales creará un valor de hash específico.
Por ejemplo:
Nonces
Para crear diferentes valores de hash a partir de los mismos datos, Bitcoin utiliza nonces. La modificación del nonce produce un valor de hash muy diferente.
Los ordenadores de minería calculan nuevos valores de hash a partir de una combinación del valor de hash anterior, el nuevo bloque de transacción y un nonce. La creación de hashes apenas requiere potencia computacional, pero el sistema de Bitcoin exige que el nuevo valor de hash tenga una forma particular, en concreto, debe comenzar por un cierto número de ceros.
Los mineros no tienen forma de predecir qué nonce producirá un valor de hash con el número necesario de ceros iniciales. Por tanto, se ven obligados a generar muchos hashes con diferentes nonces hasta que dan con el que funciona.
Pero, ¿dónde está la transacción de Alicia en el nonce?
Mientras tanto, la transferencia de Alicia a Juan queda enterrada bajo otras transacciones más recientes. Aunque todavía no esté registrada en la cadena de bloques, ya está a la espera de confirmación y esta información no se puede alterar más. Para que alguien pueda modificar los detalles, tendría que rehacer el trabajo que hizo Carlos, ya que cualquier cambio requeriría un nonce ganador completamente diferente, y luego rehacer el trabajo de todos los mineros posteriores, lo cual es casi imposible.
Salida de transacción no gastada (UTXO)
Antes de introducir las salidas de transacciones no gastadas (UTXOs), necesitamos conocer la entrada y la salida de las transacciones de Bitcoin.
Entrada
Una entrada es una referencia a una salida de una transacción anterior. Todos los valores de entrada de la nueva transacción (el valor monetario total de las salidas anteriores referenciadas por las entradas de la nueva transacción) se suman y el total (menos cualquier comisión de transacción) es utilizado íntegramente por las salidas de la nueva transacción.
A menudo, una transacción incluye varias entradas.
Salida
Una salida contiene instrucciones para enviar bitcoines. Una salida de transacción incluye el valor que tendrá esta salida cuando sea reclamada.
Salida de transacción no gastada (UTXO)
Dado que cada salida de una transacción concreta solo puede gastarse una vez, las salidas de todas las transacciones incluidas en la cadena de bloques pueden clasificarse como salidas de transacción no gastadas (UTXOs) o salidas de transacción gastadas. Para que un pago sea válido, solo debe utilizar UTXOs como entradas.
La ilustración anterior muestra las partes principales de una transacción de Bitcoin. Cada transacción tiene al menos una entrada y una salida, y cada entrada gasta los satoshis abonados a una salida anterior. Cada salida permanece como UTXO hasta que una entrada posterior la gasta. Cuando la cartera de Bitcoin de un usuario muestra un saldo de 10 000 satoshis, en realidad significa que tiene 10 000 satoshis esperando en una o más UTXOs.
UTXO durante las transacciones
Imagina que alguien ha usado la dirección 1HULMwZEPkjEPech43BeKJL1ybLCWrfDpN para recibir bitcoines dos veces antes. La transacción del 5 de febrero de 2019 contiene 4000 satoshis y la transacción del 9 de marzo de 2019 contiene 6000 satoshis. La cadena de bloques de Bitcoin no le ayudará a sumar el saldo de tal forma que exista un registro con 1HULMwZEPkjEPech43BeKJL1ybLCWrfDpN: 10 000. En lugar de ello, cada vez que un usuario quiere gastar sus bitcoines, debe desbloquear las transacciones que le pertenecen (con bitcoines enviados a su clave pública) una a una.
Por ejemplo, para enviar 3000 satoshis, basta con desbloquear la transacción del 5 de febrero de 2019 o la del 9 de marzo de 2019, ya que ambas contienen más de 3000 satoshis.
Pero para enviar 8000 satoshis, es necesario desbloquear ambas transacciones para gastar todos los bitcoines en una nueva transacción, ya que no se puede realizar un gasto parcial; el usuario debe utilizar todos los bitcoines que ha desbloqueado. Si su intención era enviar solo 8000 satoshis, sigue necesitando gastar 10 000 satoshis en la nueva transacción, y luego enviar los 2000 satoshis restantes a una dirección que le pertenezca.
Aunque las transacciones con Bitcoin funcionan a la perfección, los pagos al por menor en la vida real con BTC siguen viéndose obstaculizados por la lentitud de las transacciones. Sin embargo, realizar pagos reales con Bitcoin es una de las funcionalidades clave de BTC que Satoshi Nakamoto imaginó en el libro blanco de Bitcoin. La capa 2 de Bitcoin, denominada Lightning Network, ofrece actualmente una solución a este problema de escalabilidad.
Descubre cómo realizar pagos casi instantáneos con Bitcoin a través de Lightning Network.
Diligencia debida e investigación propia
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¿Cómo funciona en detalle el proceso actual de transacción de Bitcoin? En este artículo, explicamos el proceso y términos como recompensas de minero, nonces y UTXOs.
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