Minería Bitcoin ¿Cómo se crea un bloque?

Te presentamos un completo viaje que te dejará conocer el proceso y los pormenores que hacen posible la minería de Bitcoin.

En artículos precedentes hemos analizado la tecnología blockchain y cómo está constituida. Asimismo disponemos de un artículo dedicado a los bloques que conforman la blockchain y otro dedicado a las transacciones, que conforman por su parte los bloques. Si no conoces estos términos, te recomendamos que des una ojeada a estos 3 artículos ya antes de proseguir para tener un conocimiento más claro y extenso sobre estos elementos que te van a ayudar a entender: ¿de qué manera se mina un bloque?

En el sistema blockchain, los mineros son los encargados de producir los nuevos bloques añadiéndolos al final de la cadena. Y como establece el protocolo Bitcoin, deben realizar dicho proceso cada diez minutos más o menos. Cada bloque minado contiene un registro detallado de las distintas transacciones efectuadas en todos y cada periodo. Y que siendo añadidos al final de la blockchain actualizan su registro.

Proceso de minado de un bloque

Para crear un nuevo bloque, los mineros deben efectuar un proceso para solucionar un problema. Al localizar una solución válida para la red, puede darse por minado un nuevo bloque que va a ser añadido a la blockchain en acuerdo. Y por el que, el minero que halló la solución, va a recibir una recompensa por el nuevo bloque. Esta recompensa es famosa como la recompensa de bloque.  

Cada diez minutos más o menos se produce un nuevo bloque en Bitcoin. Con lo que toda vez que se halla uno, significa el comienzo del minado para otro. Puesto que estos estén relacionados matemáticamente o bien encadenados entre sí. Mas veamos con más detalle de qué manera se efectúa este proceso:

Primera etapa: Transacción

El proceso de minado de un nuevo bloque comienza en el momento en que un usuario quiere mandar una cierta cantidad de criptomonedas a otra persona. Entonces, manda dicha transacción con los datos desde su wallet, a la espera de que la red la realice y confirme. Allá continúan hasta el momento en que sea minado un bloque donde puedan incluirse y validarse.

Segunda etapa: Compilación

Estas transacciones pendientes en internet, son compendiadas y agrupadas en un bloque de transacciones por los nodos mineros. Es muy posible que múltiples mineros recojan exactamente las mismas transacciones. Y todas y cada una van a estar sin confirmar hasta el momento en que no se mine el bloque.

Tercera etapa: Formación

Cada minero elegirá las transacciones que quiere incluir y edificará su bloque. Si existen transacciones ya ratificadas y también incluidas en el bloque precedente van a ser eliminadas de este.  Este nuevo bloque se conoce como aspirante, puesto que todavía no es válido pues no cuenta con una prueba de trabajo válida.

En la capacitación de este nuevo bloque, se debe incluir un encabezado que contenga el hash del bloque precedente, la raíz de Merkle y los datos para la competencia minera. O sea, la marca de tiempo, la meta del algoritmo de PoW para dicho bloque (los bits), la versión del software y el nonce.

Cuarta etapa: Prueba de trabajo

Una vez que cada minero haya conformado su bloque de transacciones, va a deber localizar una firma válida para dicho bloque. Esto es, efectuar una prueba de trabajo. Cada minero debe efectuar un proceso de cálculo matemático que es único para cada bloque que formaron. Con lo que, si bien el procedimiento sea exactamente el mismo, el resultado va a ser plenamente diferente para cada uno de ellos. Este complejo cálculo implica mucho poder computacional, y por lo tanto, un enorme gasto de energía eléctrica. Que asimismo va a depender de la dificultad del sistema para el instante del minado.

La solución que deben localizar los mineros es famosa como hash. Esta función es realmente difícil de hallar, mas una vez hallada, es simple de contrastar por los otros nodos. A fin de que de esta manera puedan revisar que el hash de salida cumpla con las condiciones establecidas del sistema.

Para hallar un hash de salida válido los mineros efectúan los cálculos matemáticos de forma repetitiva una y otra vez mediante un nonce. Que es un número azaroso que emplean y cambian continuamente hasta hallar una firma o bien hash de salida que sea válido conforme la condición. No hay forma de pronosticar que nonce resolverá el inconveniente, con lo que deben emplear tantos como sea preciso. Y hablamos de ¡miles y miles de millones de valores!, increíble ¿no?.

En caso de la red Bitcoin, el sistema condiciona que el hash de salida debe contener un determinado número de ceros al comienzo del hash.

Quinta etapa: Transmisión

Cuando un nodo minero consigue localizar un hash de salida válido para un bloque, transmite dicho bloque así como la firma a el resto nodos de la red a fin de que estos puedan validarlo.

En este instante, siempre que no hayan emitido los veintiuno millones de bitcoins, el minero recibe la recompensa establecida por el minado, poniendo bitcoins nuevos en circulación. Esto se registra en su nodo, el resto de nodos de la red lo va a hacer en el próximo paso.

Además, con independencia de que se hayan emitido todos y cada uno de los bitcoins o bien no, el minero asimismo recibe todas y cada una de las comisiones de minado que los usuarios hayan puesto en las transacciones que componen este bloque.

Sexta etapa: Verificación

Los demás nodos de la red se hacen cargo de validar y contrastar que el bloque y el hash cumplen con las condiciones del sistema, comprobando su legitimidad y si verdaderamente contiene la cantidad de ceros establecida.

Aquí asimismo se confirma la prueba de trabajo, o sea, el poder computacional que se gastó para localizar la solución, y se anota que el minero que descubrió el bloque ciertamente puede hacer empleo de los bitcoins recién recibidos.

Séptima etapa: Confirmación

Una vez añadido el nuevo bloque a la blockchain, todos los otros que sean añadidos sobre él van a contar como una confirmación. En este punto, podemos llegar a meditar que como cada minero comenzó el proceso con su bloque, pueden seguir con el minado. Mas no es de esta forma. En el momento en que se produzca un bloque, todos y cada uno de los nodos mineros deben empezar el proceso formando un nuevo bloque de transacciones. No pueden proseguir minando el bloque precedente debido a que cada bloque debe incorporar el hash de salida del bloque que le antecede.

Por esto conocemos esta tecnología como cadena de bloques o bien blockchain. Entonces, cuando el minero logre un hash válido pueden haberse minado otra cantidad de nuevos bloques. Con lo que el hash de salida de su bloque extraído no va a coincidir con el hash de salida del último bloque añadido en la cadena. Va a ser rechazado. Además de esto, es muy posible que todas y cada una o bien la mayor parte de las transacciones incluidas en ese bloque, ya hayan sido añadidas a otros. Aun si consigue minar el bloque la mayor parte de sus transacciones incluidas no van a poder ser ratificadas ni confirmadas.

¿Cuánto sabes, criptonauta?

¿El proceso de minería de Bitcoin puede ser perturbado para producir falsas monedas?

Características de los bloques minados

Los bloques minados en el sistema Bitcoin deben cumplir con determinadas peculiaridades y condiciones para ser considerados como válidos. Veamos cuales son:

  • El hash del encabezado del bloque minado ha de ser menor que la meta. Si es mayor, no se considerará como válido.
  • El tamaño del bloque ha de estar en los límites admisibles. En Bitcoin, un bloque debe tener un tamaño máximo de dos MB.
  • La marca de tiempo (timestamp) del bloque ha de ser inferior a 2 horas en el futuro.
  • La primera transacción añadida al bloque va a ser la transacción de coinbase. Que le dará al nodo minero la recompensa de la red. Y solo va a existir una transacción coinbase por bloque.
  • Todas las transacciones añadidas al bloque son válidas.
  • El encabezado de cada bloque contendrá el hash del bloque precedente y la altura del bloque del mismo.

Todas estas peculiaridades son revisadas para confirmar un bloque. Y cada nodo minero valida independientemente los nuevos bloques siguiendo las mismas reglas. De este modo, se cerciora de que ningún nodo minero pueda hacer trampa. Lo que le ofrece solidez y seguridad a la red. Una vez ratificado el bloque, el resto nodos de la red lo agregarán en su copia de la blockchain. Y cuando esto ocurra, no va a poder ser cambiado o bien alterado.

Ahora bien sabes el proceso de creación que han seguido todos los bitcoin que existen en circulación. Todos los bitcoins que existen, han sido emitidos siguiendo este proceso, para más tarde ser utilizados o bien vendidos por el minero a otras personas, hasta llegar a tus manos.

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