Diez años han pasados desde que alguien con el seudónimo Satoshi Nakamoto publicó el libro blanco de Bitcoin, en el cual se definía la primera criptomoneda del mundo. Titulado “Bitcoin: un sistema de efectivo electrónico de usuario-a-usuario”, el documento que describe los detalles del funcionamiento de un método de pago que rompió los esquemas financieros existentes, fue publicado el 31 de octubre de 2008.

El Libro Blanco o White Paper de Bitcoin fue publicado en medio de la crisis hipotecaria de Estados Unidos, que luego de contagiar al resto del mundo, terminaría en una crisis financiera de escala mundial, en 2008. Con este panorama, la propuesta de “una versión enteramente persona-a-persona del dinero electrónico” “sin la carga de pasar a través de una institución financiera” llegó a través de una lista de correo de criptografía  a un grupo de desarrolladores entre los que se encontraban Gavin Andresen, Pieter Wuille y Wladimir van der Laan, quienes más tarde impulsaron el desarrollo de Bitcoin.

El primer mensaje enviado por Satoshi Nakamoto a dicha lista contenía el anuncio de Bitcoin. El título del mensaje era “Bitcoin P2P e-cash paper“, seguido del resumen  y el enlace al Libro Blanco de Bitcoin en el foro Bitcoin.org, un dominio registrado poco antes, el 18 de agosto de 2008. 

Asimismo, a través de esa lista de correos, Nakamoto se refiere a Bitcoin como dinero electrónico, un término que sería sustituido luego en la comunidad con criptomoneda, pues tiene como antecedente en el trabajo de Nick Szabo con los contratos y monedas digitales, aunque ambas fueron propuestas centralizadas.  

He estado trabajando en un nuevo sistema de efectivo electrónico, que es totalmente peer-to-peer, sin tercero de confianza.

Las principales propiedades [de Bitcoin]:
-El doble gasto es prevenido con una red usuario-a-usuario
-Sin casas de la moneda o terceros confiables
-Los participantes pueden ser anónimos
-Nuevas monedas provienen de la prueba-de-trabajo de Hashcash
-La prueba-de-trabajo para la generación de nuevas monedas también potencia la red para prevenir el doble gasto.

Satoshi Nakamoto

Transacciones irreversibles, sin intermediarios

Como bien lo asoma el título del Libro Blanco, la propuesta principal de Nakamoto es lograr eliminar por completo la necesidad de confiar en un tercero para realizar una transacción financiera, como ocurre con el sistema financiero actual cuyo funcionamiento es centralizado y se basa en la intermediación de los bancos.

El documento plantea que la principal causa de la dependencia de la banca por parte de los usuarios está relacionada al requerimiento de un mediador, bien sea para revertir una transacción o para generar otras operaciones. Nakamoto juzga esta  reversibilidad como una de las debilidades del sistema basado en terceros de confianza. Por ello, propone “un sistema de pagos electrónicos» que utilice «pruebas criptográficas en vez de confianza”. De esta manera, “dos partes interesadas” podrían realizar “transacciones directamente sin la necesidad de un tercero confiable”.  

Nakamoto explica que las pruebas criptográficas de Bitcoin convierten a las transacciones digitales en operaciones poco factibles de revertir, protegiendo así a los usuarios de fraudes y del doble gasto.

Las transacciones que son computacionalmente poco factibles de revertir protegerían a los vendedores del fraude, y mecanismos de depósitos de fideicomisos de rutina podrían ser fácilmente implementados para proteger a los compradores. En este trabajo, proponemos una solución al problema del doble-gasto utilizando un servidor de marcas de tiempo usuario-a-usuario distribuido, para generar una prueba computacional del orden cronológico de las transacciones. El sistema es seguro mientras que nodos honestos controlen colectivamente más poder de procesamiento (CPU) que cualquier grupo de nodos atacantes en cooperación.

Satoshi Nakamoto

Foco en la seguridad, no en la rapidez

Dentro de Libro Blanco de Bitcoin la rapidez de las transacciones no representa la primera prioridad de la tecnología. De hecho, en la actualidad, la rapidez del procesamiento de las transacciones y, en consecuencia, la escalabilidad de la red, es uno de los temas más debatidos y abordados del ecosistema. Pero una década atrás, en la visión de Nakamoto -lejos de lo que aseguran que podría ser hoy- prima la seguridad del sistema por encima de la velocidad, que no es mencionada explícitamente.

La penúltima sección del White Paper está dedicada a calcular las probabilidades de que los datos de la “cadena de firmas”, pues Nakamoto no utiliza en el documento el término blockchain, sean vulnerados. Según se establece, la prueba de trabajo y el gran número de confirmaciones de nodos honestos reducen las oportunidades de que un atacante genere una cadena paralela para cambiar las transacciones originalmente registradas.

Asimismo, por los incentivos de la red, los atacantes deberían escoger entre emplear su poder de cómputo para rehacer la prueba-de-trabajo (PoW) y perpetrar un ataque de 51% o crear nuevas monedas, minar, y generar más beneficios. Nakamoto asegura que el atacante “debería encontrar más rentable jugar por las reglas”, pues  las reglas aseguran “más monedas que (…) intentar socavar el sistema”

Incentivo, clave para que el sistema funcione

Actualmente, los bitcoins son generados en la primera transacción de cada bloque, y se mantendrá de esta forma hasta que se emitan los 21.000.000 de BTC establecidos en el diseño de la criptomoneda. Tal como lo define el Libro Blanco, la primera transacción en el bloque “es una transacción especial que comienza una nueva moneda”, propiedad del minero creador del bloque. De esta manera, los miembros del ecosistema dedicados a la minería reciben importantes retribuciones por su labor, un “incentivo para que los nodos apoyen la red”.

Nakamoto previó reducir a la mitad la recompensa por bloque forjado, cada 210.000 bloques. La recompensa pasó de 50 bitcoin (BTC) por bloque, a 25 BTC, después del bloque 210.001, para reducirse nuevamente a 12,5 BTC a partir del bloque 420.001. El próximo halving, o división por 2, se espera para el 22 de mayo de 2020, aproximadamente. En ese momento, la recompensa bajará a 6,25 BTC.

El número máximo de BTC fue establecido en 21 millones. Por ello, el libro blanco establece  que la forma de retribuir el poder de cómputo y la energía eléctrica empleados en las labores de minería, cuando ya queden más bloques por minar provendrán de loa ingresos por validar las transacciones.

El incentivo también puede ser fundado con costos de transacción. Si el valor de salida de una transacción es menor que la entrada, la diferencia es una tarifa de transacción que se le añade al valor de incentivo del bloque que contiene la transacción. Una vez que un número predeterminado de monedas han entrado en circulación, el incentivo puede transicionar enteramente a tarifas de transacción y ser completamente libre de inflación. El incentivo puede ayudar a animar a los nodos a mantenerse honestos.

Satoshi Nakamoto

Está previsto que la emisión de bitcoins termine en el año 2140, y de momento, es imposible predecir cómo puedan los mineros tomar que su rentabilidad se reduzca a comisiones por transacción.

Reduciendo el consumo de espacio

Asimismo, para resolver los posibles desafíos que podrían presentarse al mantener una cadena de bloques gigantesca, Bitcoin establece un sistema para reducir el consumo de espacio de memoria de los nodos: la metodología del Árbol de Merkle.

Basándose en el Árbol de Merkle , los bloques más antiguos son compactados conforme se generan nuevas ramas en el árbol, pues los hashes anteriores no necesitan ser guardados ya que se resumen todos los datos a un único hash. Planteándolo de esta forma, Nakamoto estimó que la cabecera de un bloque, sin las transacciones, es de 80 bytes. Por lo que por año el consumo de espacio podría ser de 4.2 Mb. Actualmente, según CoinDance la cadena completa de Bitcoin pesa 196.33 GB.

La cabecera de un bloque sin transacciones sería de unos 80 bytes. Si suponemos que cada bloque es generado cada 10 minutos, 80 bytes * 6 * 24 * 365 = 4.2MB por año. Con computadoras generalmente vendiéndose con 2GB de RAM para el 2008, y la ley de Moore prediciendo el crecimiento actual de 1.2GB por año, el almacenamiento no debe ser un problema aun si las cabeceras de los bloques deben permanecer en memoria.

Satoshi Nakamoto

Definir una sistema nunca antes creado no fue una tarea sencilla, como lo admitió Nakamoto. Sin embargo, el concepto de Bitcoin estuvo inspirado en el trabajo criptográfico de Wei Dai, mejorado posteriormente por los contratos digitales y las monedas digitales de Nick Szabo y Hal Finney. Así como los desarrollos de Stuart Haber y Stornetta con las estampas de tiempo digitales, del que derivó la Prueba-de-Trabajo.

Es importante reconocer que el establecimiento conceptual de Bitcoin en un documento, su libro blanco, fue el primer paso para la creación de una comunidad que no solo mueve millones de dólares cada año, sino que apuesta a un cambio en las finanzas inspirado en la descentralización, la seguridad y la innovación.  

Actualmente el libro blanco está traducido a varios idiomas, incluyendo dos versiones en español, italiano, ruso y suizo. Además de estar construyéndose la traducción del mismo en braille, el sistema de lectura táctil para personas ciegas.

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