Uno de los procesos que se llevan a cabo dentro de la tecnología Blockchain es la minería, un mecanismo que permite que la cadena de bloques sea totalmente segura. Veamos qué es.
En este artículo encontrarás:
¿Qué es la minería?
La función de la minería dentro del blockchain es la de introducir nuevos bloques en una cadena, según los requisitos que han establecido los usuarios. Gracias a este proceso el sistema se valida, por lo que la minería permite que la cadena de bloques, en la que se sustentan tecnologías como la de las criptomonedas, sean seguras aún sin un control centralizado.
Proceso de minería
El proceso de minería valida las nuevas transacciones y las registra en el libro mayor (Ledger inmutable, en inglés). Para tener una idea, cada diez minutos se produce el ingreso de un bloque (una estructura que contiene transacciones) dentro de la cadena.
En el proceso de verificación se resuelve el problema matemático derivado del algoritmo Hash y se encuentra la solución, que se llama ‘prueba de trabajo’. Esta prueba es lo que indica que el sistema es seguro, ya que se requirió tiempo y recursos para resolver la incógnita. Entonces, cuanto más complicado es resolver el problema, más seguro es el sistema.
Cuando se encuentra el resultado del problema, es decir, cuando se resuelve el algoritmo, las transacciones del bloque se consideran confirmadas y la moneda digital que está vinculada en las transacción se puede usar. Por lo tanto, se puede decir que las transacciones con criptomonedas tardan alrededor de diez minutos en confirmarse.
La minería recibe una recompensa cada vez que resuelve un problema matemático. Hay dos tipos de recompensas:
- Nuevas criptomonedas
- Comisiones de transacción
Recompensa con nuevas criptomonedas
Vamos a tomar como ejemplo la moneda digital más conocida, el Bitcoin. El problema de la compensación con nuevos bitcoins es la siguiente: la cantidad de bitcoins creados disminuye cada cuatro años o cada 210.000 bloques. Actualmente cada bloque crea 12’5 bitcoins. Lo que sucederá es que la cantidad nueva irá bajando hasta 2140, cuando se habrán creado aproximadamente 21 millones de bitcoin y ya no se puedan crear más.
Recompensa con comisiones de transacción
Los trabajadores de la minería pueden recibir recompensas a través de honorarios de transacción, es decir, comisiones.
En relación con la creación de nuevos bitcoins, a lo largo de los años, cuando se disminuya la cantidad de bitcoin creada, las tarifas de transacción aumentarán. Esto sucede porque las cadenas de bloques serán más complicadas de revolver por los algoritmos y como no habrá más bitcoins, el valor de la transacción será mucho más alto.
En conclusión, en el año 2140 ( aproximadamente) no habrá más creación de nuevos bitcoins y las transacciones serán muchos más caras. Por lo tanto sólo se harán compensaciones a los trabajadores de la minería a través de comisiones.
¿Cómo es posible confiar en una red descentralizada?
Hay algo sorprendente en todo el sistema del blockchain. ¿Cómo puede haber una verdad universal sobre la propiedad de una moneda digital? Hay que tener en cuenta que la cadena de bloques no es creada ni gestionada por ninguna autoridad central.
La respuesta es que es un sistema en el que cada usuario puede verificar la inmutabilidad de la cadena gracias a sus características. Cada nodo y usuario tienen acceso al libro mayor (Ledger Inmutable) de transacciones que actúa como un registro autorizado. Es por esto que todos acaban llegando a las mismas conclusiones y es capaz de recopilar el mismo libro mayor.
¿Cómo funciona la red de minería de blockchain?
Cuando se produce una transacción, los mineros, considerados los trabajadores de la minería, empiezan a buscar la resolución del algoritmo y validar el bloque.
Al hacerse la validación de un bloque para la transacción se crea inmediatamente otro bloque nuevo, que también debe validarse y al que también hay que encontrar una ‘prueba de trabajo’. Este proceso es un proceso en cadena que se va unificando y así se crea la cadena de bloques.
Recompensa de los trabajadores de la minería
Lo primero que hace el nodo del minero que encuentra la ‘prueba de trabajo’ es crear su recompensa, la transacción de la base de monedas. Este tipo de transacciones es diferente a las otras, ya que es una transacción que se hace con bitcoins creados de la nada, o sea bitcoins nuevos. Hay que entender que éstos no provienen de nadie.
Construcción de la cabecera del bloque
El nodo del minero tiene la responsabilidad de crear un encabezado de bloque que se encargue de armar el bloque que está extrayendo. En un encabezado de bloque hay tres conjuntos diferentes de datos: el hash del bloque anterior, la raíz del árbol de Merkle y un campo de datos para la competencia minera.
¿Qué es el árbol de Merkle?
El árbol de Merckle (Merkel Hash Tree, en inglés) es una estructura de datos creada para facilitar la verificación de una gran cantidad de datos. Dentro de cada bloque de Blockchain hay un árbol de Merkle que tiene como finalidad relacionar cada nodo con una raíz única asociada.
¿Qué es el campo de datos?
El campo de datos es un conjunto de metadatos que contiene:
- La versión: un número de versión para rastrear las actualizaciones de software y/o protocolos.
- Marca de tiempo: una marca de cuando se creó el bloque.
- Objetivo: ‘prueba de trabajo’ del algoritmo de destino para este bloque.
- Nonce: contador utilizado para el algoritmo de ‘prueba de trabajo’.
Toda esta información que encontramos en el campo de datos tiene como función la comprobación de la ‘prueba de trabajo’, es decir, la validación. Es decir, define lo que hace que el Hash de un bloque sea válido o no. Por ejemplo, si un Hash es superior al objetivo, no es válido.
Validación de datos
En la validación de un nuevo bloque deben confirmase los siguientes datos:
- El hash del encabezado del bloque es menor que el objetivo.
- El tamaño del bloque está dentro de los límites aceptables.
- La marca de tiempo de bloqueo es de menos de dos horas.
- La primera transacción es una transacción de base de monedas.
- La transacción tiene una recompensa válida.
En el caso que se valide todo esto, los bloques son confirmados y se actualiza la cadena de bloques.
Más sobre la minería de blockchain
En el caso del Bitcoin, la función Hash utilizada es la que se denomina SHA256. Hay que tener en cuenta que un algoritmo Hash siempre produce los mismos datos de longitud arbitraria con las mismas entradas. Entonces, la función Hash SHA256 produce una salida de 256 bits de longitud.
El trabajo de la minería es encontrar el Nonce, la única entrada que cambia cada vez que se ejecuta la función Hash. Todos los usuarios pueden ver esta información y todos los usuarios pueden ejecutar la función Hash y confirmar si es válido o no.
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