16 años de Bitcoin: ¿cuáles fueron sus mejoras más relevantes?  

Bitcoin (BTC) celebra hoy 3 de enero su 16° aniversario como el primer criptoactivo descentralizado del mundo y sus continuos avances técnicos. 

Desde la gestación del bloque génesis en 2009 la red ha experimentado mejoras tecnológicas significativas, como SegWit, Taproot y Lightning Network, que han transformado su funcionalidad y escalabilidad.  

Adicionalmente, la comunidad bitcoiner y sus desarrolladores, mediante las Propuestas de Mejoras de Bitcoin (BIP) han sido fundamentales para la evolución de esta red, abordando problemas de escalabilidad, seguridad, privacidad y usabilidad. 

Cada una de estas mejoras e innovaciones ha contribuido a hacer de Bitcoin una red más robusta y adaptable a las necesidades cambiantes de sus usuarios. 

Así, en este artículo revisaremos algunas de las más relevantes de estas implementaciones. 

BIP-16: más privacidad y menos congestión en la red Bitcoin 

Antes de la BIP-16, las direcciones en Bitcoin eran del tipo “Pago a Hash de Clave Pública” (Pay-to-Public-Key-Hash, P2PKH). Estas direcciones bloqueaban los fondos con un hash de una clave pública y, para desbloquear los fondos, se necesitaba proporcionar la firma y la clave pública correspondiente. 

Las transacciones complejas, como las de múltiples firmas (multisig), o aquellas con condiciones específicas, requerían incluir el script completo en la transacción. 

La BIP-16, implementada en 2012, introdujo el concepto de Pay-to-Script Hash (P2SH), un tipo de transacción en el que los fondos se bloquean utilizando el hash de un script en lugar del script completo. El script completo, junto con los datos necesarios para desbloquear los fondos, solo se revela al momento de gastar la transacción. 

En el contexto de Bitcoin, el término «script» se refiere a un lenguaje de programación simple utilizado para definir las condiciones del funcionamiento del protocolo, incluyendo aquellas que se relacionan con los métodos de transferencia de bitcoins 

Esta mejora establece que para que una transacción sea válida, el script de bloqueo debe contener el opcode ‘0x14’ seguido por exactamente 20 bytes, que representan el hash del script que se debe proporcionar para gastar los bitcoins. 

Para gastar los fondos, el remitente proporciona el script completo que coincide con el hash previamente proporcionado y los datos necesarios para satisfacer las condiciones del script (por ejemplo, firmas).  

Los nodos verifican que el script proporcionado coincida con el hash y que las condiciones del script se cumplan. 

Esto permitió que los usuarios obtuvieran beneficios como una mayor privacidad, dado que las condiciones del script permanecen ocultas hasta que se gastan los fondos. 

Además, al no incluir el script completo en el momento del bloqueo de fondos, las transacciones son más pequeñas, reduciendo la congestión y el uso de almacenamiento en la red Bitcoin. 

En adición, esta mejora habilitó la creación de direcciones para transacciones complejas, como por ejemplo multisig (requieren múltiples firmas para desbloquear fondos) y bloqueos temporales (fondos que solo pueden gastarse después de cierto tiempo). 

BIP-32: simplicidad para gestionar los fondos 

Implementada también en 2012, esta BIP incorporó el estándar de Carteras Determinísticas Jerárquicas (o en inglés Hierarchical Deterministic Wallets, HD Wallets). 

La BIP-32 define un sistema que permite generar un número infinito de claves privadas y públicas a partir de una única semilla maestra. Esta semilla, generalmente representada por una frase mnemotécnica (seed phrase), sirve como respaldo único para recuperar toda la wallet. 

Las claves derivadas se organizan en un árbol jerárquico, lo que permite separar fondos y direcciones para diferentes propósitos de manera estructurada y predecible. 

El principal beneficio de las wallets HD es su capacidad de generar nuevas direcciones de Bitcoin para cada transacción, mejorando la privacidad y dificultando el rastreo de fondos. 

Con estas wallets, los usuarios solo necesitan proteger la clave maestra privada, mientras que las claves públicas pueden compartirse sin riesgo. Este sistema simplifica la gestión de fondos, ya que un solo respaldo garantiza la recuperación de la billetera completa. 

BIP-30: inmutabilidad del registro contable de Bitcoin 

La BIP-30, establecida en 2012 y conocida como Transacciones Duplicadas (Duplicate Transactions), es una mejora al protocolo de Bitcoin que aborda un problema técnico relacionado con la posibilidad de que dos transacciones con el mismo hash coexistan en la esta red.  

Este cambio fue implementado para prevenir la sobreescritura de transacciones en circunstancias específicas, mejorando la seguridad y consistencia del sistema. 

Esta mejora estableció una regla que prohíbe que dos transacciones con el mismo hash coexistan en la red, incluso si una de ellas está gastando salidas de la otra. En términos prácticos, esto significa que Bitcoin no permite que una transacción sobrescriba una salida no gastada ya registrada. 

Al prevenir hashes duplicados, se reforzó la inmutabilidad del registro y la seguridad del historial transaccional.  

Este cambio fue una base importante para futuras mejoras en la infraestructura de Bitcoin, incluida la implementación de SegWit (Testigo Segregado), que también optimiza la gestión de transacciones. 

BIP-66: fortalecimiento de la seguridad de Bitcoin 

En 2015, esta propuesta mejoró la seguridad de las firmas digitales en las transacciones de Bitcoin, haciendo que las firmas DER (Distinguished Encoding Rules) fueran estrictamente validadas para prevenir ataques de maleabilidad de transacciones. 

El formato DER es una codificación estándar utilizada para representar datos estructurados, como firmas digitales, en un formato binario que sigue reglas estrictas. 

En el caso de Bitcoin, las firmas digitales en formato DER se usan como parte del proceso de validación de transacciones, asegurando que las firmas sean auténticas y no hayan sido manipuladas. 

Antes de la implementación de esta propuesta, existía flexibilidad en la interpretación de las firmas digitales, lo que podía generar inconsistencias entre los nodos de la red. Algunos nodos aceptaban firmas mal formateadas, mientras que otros las rechazaban. 

La BIP-66 introdujo una regla que exige que todas las firmas digitales sigan estrictamente el formato DER. Esto significa que cualquier transacción con una firma que no cumpla con estas reglas es rechazada por todos los nodos de la red. 

Al imponer un formato estricto para las firmas digitales, esta mejora fortaleció la seguridad, la consistencia y la confiabilidad del sistema. 

SegWit, Testigo Segregado: BIP-141

SegWit fue una de las mejoras más significativas en el protocolo de Bitcoin, introducida en 2017 a través de BIP-141 y varias BIP complementarias (BIP-142, BIP-143, BIP-144, BIP-145).  

Su principal objetivo fue resolver el problema de la maleabilidad de transacciones y aumentar la eficiencia de la red. SegWit separó los datos de la firma (testigo o «witness«) del resto de los datos de la transacción, almacenándolos en una estructura aparte. 

Al excluir los datos de la firma de la transacción principal, las firmas no pueden ser modificadas sin invalidar la transacción. 

Adicionalmente, aunque el tamaño oficial del bloque sigue siendo de 1 MB (megabyte) en términos de datos no testigo, la inclusión de datos de testigo permite que el bloque contenga más transacciones.  

Si un bloque está completamente lleno de transacciones donde la mayoría del espacio es ocupado por datos de testigo, el tamaño efectivo del bloque puede llegar hasta 4 MB. Esto es porque esos datos de testigo solo contribuyen con 1/4 de su tamaño real al cálculo del tamaño del bloque. 

Lightning Network (2018) 

Lightning Network (LN) no se trata de un BIP en específico, sino que es una red de segunda capa (L2) de Bitcoin, diseñada para aumentar la escalabilidad, velocidad y reducir los costos de las transacciones de Bitcoin. 

LN crea canales de pago bidireccionales entre usuarios, donde se pueden realizar múltiples transacciones sin necesidad de que cada una de ellas se registre en la red principal de Bitcoin. 

Estas transacciones se resuelven «off-chain» (fuera de la cadena principal), y solo las aperturas y cierres de canales se publican en Bitcoin, lo que reduce la carga sobre la red. 

Para que funcione, los usuarios abren un canal de pago depositando bitcoins en una dirección compartida, creando así un «balance compartido». Una vez abierto, pueden realizar transacciones entre ellos actualizando este balance sin necesidad de confirmación en la red.  

Cuando ambos usuarios están de acuerdo en cerrar el canal, se registran todas las transacciones acumuladas en un solo movimiento en Bitcoin, actualizando los saldos finales. 

Taproot: BIP-341 (2020) y BIP-342 (2021)  

Taproot, activado en noviembre de 2021, es una mejora que introdujo un sistema para manejar transacciones complejas, enfocándose en privacidad, eficiencia y escalabilidad.  

Se basa en la combinación de firmas Schnorr (BIP-340) y un esquema de árboles Merkelizados de scripts (Merkleized Abstract Syntax Tree, MAST). 

Taproot introduce el soporte para firmas criptográficas Schnorr. Esta tecnología permite combinar múltiples firmas en una sola, reduciendo el tamaño de las transacciones y mejorando la eficiencia. 

También, la introducción de las firmas Schnorr consigue que transacciones complejas, como las multisig o cierto tipo de contratos inteligentes, parezcan transacciones simples desde afuera.  

Esto significa que la privacidad de las transacciones se ve beneficiada, ya que no es evidente si una transacción es simple o involucra lógica compleja hasta que se intenta gastar. 

Sumado a ello,Taproot introduce el «script de desbloqueo», donde la lógica de gasto de una transacción permanece oculta hasta que se intenta usar una condición específica. 

Esto, combinado con el concepto de MAST (Merkelized Abstract Syntax Trees), permite que solo las partes necesarias del script se revelen durante la transacción, reduciendo el tamaño de las transacciones y mejorando aún más la privacidad. 

Ordinals (2023) 

Ordinals es un protocolo que permite la numeración y seguimiento de los satoshis individuales (la unidad más pequeña de bitcoin, equivalente a 0,00000001 BTC) para crear tokens no fungibles (NFT) directamente sobre esta red. 

Este protocolo habilita la posibilidad de que los usuarios puedan «inscribir» datos en una transacción, lo que puede incluir imágenes, textos o cualquier contenido digital.  

Este proceso se realiza añadiendo información al campo de «testigo» de una transacción de Bitcoin, que fue posible gracias a las actualizaciones de SegWit y Taproot.  

Ordinals amplía el uso de la red Bitcoin más allá de las transacciones financieras, permitiendo la creación y transferencia de activos digitales, como los tokens no fungibles (NFT) y tokens fungibles.  

No obstante, la inserción de protocolos como Ordinals también han levantado preocupaciones sobre la congestión de la red y el uso del espacio de bloques. 

Por ejemplo, recientemente CriptoNoticias reportó que producto de una memecoin creada con el protocolo Runes (similar a Ordinals y creado por el mismo desarrollador), la congestión circunstancial de la red condujo a que las tarifas en Bitcoin se eleven a más de 70 dólares. 

En conclusión, cada una de estas (y otras) mejoras han jugado un papel importante en la evolución del protocolo de Bitcoin, abordando desafíos técnicos y mejorando la funcionalidad, escalabilidad, seguridad y usabilidad de la red.  

A lo largo de los últimos 16 años, estas mejoras no solo consolidaron a Bitcoin como una red robusta y confiable, sino que también demostraron la capacidad de la comunidad para adaptarse a un entorno tecnológico en constante cambio.