¿Qué Es El Consenso De Nakamoto?

El Consenso de Nakamoto es el conjunto de reglas que, junto a la Prueba de Trabajo, gobierna el mecanismo de consenso y asegura la naturaleza sin confianza de esta red.

Este, como su nombre lo indica, fue creado por Satoshi Nakamoto, el pseudónimo que esconde detrás a la verdadera persona que fundo a Bitcoin.

Lo interesante de este desarrollo presentado en el whitepaper de Bitcoin es que se puede considerar como una solución al problema de los generales bizantinos. Un problema relacionado con las redes de computación compuesta por nodos independientes.

Antes de la llegada de la creación de Nakamoto, se utilizaba la tolerancia a fallas bizantinas en las redes punto a punto para mantener la autenticidad de la información en proyectos relacionados con la criptografía, incluso en algunos intentos tempranos de criptomonedas.

Sin embargo, esta implementación tenía algunos problemas, ya que en los sistemas como estos la votación para el consenso requerirá líderes que eran rotados continuamente.

Si uno de estos líderes obraba de manera maliciosa, estos podrían ser sacados por el resto de los nodos a través de una votación. El problema para muchas redes, en especial para Bitcoin, es que plantearía un problema de escalabilidad a futuro.

Además, esto no evitaría que estos nodos realizaran sus ataques, ya que obtendrían algún beneficio y serían quitados de la red sin más. Afectándoles muy poco y consiguiendo algo valioso a cambio.

Por eso, Bitcoin, para operar como una red tolerante a fallas bizantinas, introdujo el concepto de Prueba de Trabajo junto con una serie de reglas que gobiernan el mecanismo para que la red se mantenga sin confianza. Esto es lo que se conoce finalmente como consenso de Nakamoto.

¿Cómo funciona el consenso?

El consenso de Nakamoto se puede dividir en 4 grandes partes:

• Prueba de Trabajo (PoW)
• Selección de bloque
• Escasez
• Estructura de incentivos

Es la combinación y trabajo en conjunto de todas estas partes de Bitcoin que permiten que la red sea distribuida y que se pueda enviar y recibir valor a través de ella.

También permiten que funcione con un consenso sin confianza y se mantenga segura a medida que la mayoría del poder contribuido para el proceso de minería se encuentra en las manos honestas de los mineros.

1. Prueba de trabajo

Lo más importante, lo que hace posible al consenso de Bitcoin, es el protocolo de consenso llamado Prueba de Trabajo.

En particular, se trata de mineros que utilizan una especie de nodos completos para competir con otros en la tarea de minar bloques. A cambio, consiguen ganar recompensas de bloque que son creadas en cada bloque minado exitosamente.

El costo de esta tarea es la electricidad, que tiene un valor real en el mundo financiero, y que le ofrece a cada BTC emitido un valor inherente.

¿Qué es la minería de Bitcoin?

La prueba de trabajo ha sido creada para prevenir un problema conocido como doble gasto. Si bien la firma digital junto con el modelo UTXO provee una forma de verificar la propiedad de las salidas de las transacciones a gastar, esto no impide el doble gasto.

La cadena de bloques es una cadena con bloques que contienen las transacciones y con el hash del bloque anterior. Esto provee inmutabilidad a esta solución, pero no podemos saber si la cadena en la que estamos ahora es la correcta, aquí es donde la prueba de trabajo entra en escena.

Para contribuir con la minería es necesario utilizar poder computacional, cuanto mayor es el poder con respecto a la red, mayor es la posibilidad de minar un bloque.

Sin embargo, el proceso es estocástico, lo que implica que se trata de una lotería, una posibilidad aleatoria de ganar. Por lo que es imposible saber quien será el próximo en conseguir minar el siguiente bloque.

Debido a este modelo, la cadena más larga es considerada la válida debido a que ha presentado la mayor cantidad de trabajo para su creación.

Por lo que mientras que la mayor cadena de bloques esté compuesta por nodos honestos, la cadena de bloques honesta crecerá más rápido y dejara atrás a las cadenas competidoras.

El resultado es que, una vez que se haya resuelto el problema criptográfico de la minería, un minero propone un nuevo bloque en la red, la red válida a través de sus nodos, si las transacciones dentro del bloque no han sido gastadas dos veces, y el bloque es añadido a la cadena más larga.

Debido a la gran distribución de la red de Bitcoin, el coste de atacarla, realizar un ataque del 51%, es enorme. Un costo que crece cada día más a medida que la red continúa haciéndose más grande y poderosa.

2. Selección de bloque

El proceso de selección de bloque utilizado por el consenso de Nakamoto es una de los principales componentes que lo diferencian de otros modelos de consenso.

Debido a que el modelo se basa en la prueba de trabajo, la selección de bloque se refiere precisamente a la lotería en la que los mineros compiten para ganar la recompensa de bloque en el próximo bloque.

En el algoritmo de tolerancia a fallas bizantinas, donde el bloque es seleccionado a través de un proceso de votación y reemplazado en cada ronda en un formato round robin (de primero a último), no existe la minería.

El bloque es seleccionado para ser agregado por un líder y necesita la aprobación de al menos 2/3 de los otros nodos.

En Bitcoin, no hay un sistema de votación para determinar el líder. En su lugar, se utiliza un problema criptográfico que consiste en probar con un valor nuevo cada vez, llamado nonce, hasta encontrar el valor correcto que permita que el hash del bloque se encuentre por debajo de cierto hash objetivo.

Así, todos los mineros compiten por resolver el problema y ser el primero en encontrar la solución que les ofrezca el boleto ganador de la lotería.

Este bloque luego es propagado por el minero a la red para que otros mineros y nodos lo acepten como válidos al agregarlo a la cadena más larga.

Lo que permite que no sea necesario un tercero que actúe como líder, ya que el proceso es aleatorio. Cualquiera que quiera contribuir deberá utilizar el poder de hash en la red y esperar a tener suerte. Durante este proceso consumirá electricidad, que no es desperdiciada, sino usada en contribuir en la seguridad de la red.

3. Escasez

Antes de que existiera dinero fiduciario, los metales preciosos eran la forma elegida como refugio de valor y para realizar transacciones.

La mayor razón para utilizarlas, y por el hecho de que todavía mantenga su valor, es que son bienes escasos. No solo eso, sino que también requiere un esfuerzo (podemos verlo como una prueba de trabajo) para minarlos y usarlos.

La escasez en Bitcoin se encuentra basada en la premisa de que el número total de bitcoins que pueden ser minados es de 21 millones. Además, cada BTC que es ingresado al sistema lo hace a través del proceso de minería, que sigue un esquema deflacionario donde la recompensa es reducida a la mitad cada 210.000 bloques (4 años aproximadamente).

4. Estructura de incentivos

El diseño deflacionario de Bitcoin crea un mecanismo de incentivos a largo plazo donde los intereses de los propietarios de BTC y participantes de la red buscan aseguran y validar la red mientras apoyan el crecimiento del valor de Bitcoin.

Esta naturaleza deflacionaria también crea un modelo de teoría de juego donde la cooperación entre personas en la red se encuentra alineada a los intereses de una deflación a largo plazo.

Los mineros están incentivados a validar y asegurar la red de manera honesta, ya que la recompensa que reciben por su trabajo se encuentra en forma de bitcoins. Si el valor de los BTC cae o la red sufre un problema, esto afecta sus ingresos.

Algo importante es que Bitcoin es, utilizando el consenso de Nakamoto, una red socialmente escalable. Y es que gracias a los incentivos con los que fue diseñado, la prueba de trabajo y el conjunto de reglas que gobiernan este consenso, Bitcoin ha podido resolver el problema de la naturaleza humana para transformarse en una fuente intrínseca de valor legítima y confiable.