¿Cuál es la complejidad de las criptomonedas? Definición y ejemplo de Bitcoin

¿Cuál es la complejidad de las criptomonedas?

La dificultad de una criptomoneda es una medida de qué tan difícil es extraer un bloque en la cadena de bloques para una criptomoneda en particular. La alta complejidad de las criptomonedas significa que se requiere potencia informática adicional para verificar las transacciones ingresadas en la cadena de bloques, un proceso llamado minería.

La dificultad de las criptomonedas es un parámetro que Bitcoin y otras criptomonedas utilizan para mantener un tiempo promedio constante entre bloques a medida que cambia el poder hash de la red. La dificultad de una criptomoneda es importante porque una dificultad alta puede ayudar a proteger la red blockchain de ataques maliciosos.

Comprender la complejidad de las criptomonedas

Bitcoin y otras criptomonedas que utilizan cadenas de bloques de prueba de trabajo están respaldadas por el proceso de minería. Los mineros verifican las transacciones realizadas en blockchain y actúan como auditores para prevenir el fraude y garantizar la legitimidad de las transacciones. La minería fue concebida por el fundador de Bitcoin, Satoshi Nakamoto.

En este sistema, los mineros, que ejecutan software de criptomonedas en sus computadoras, compiten para encontrar un nuevo bloque agregando los datos de transacción más recientes a la cadena. Cuando se han verificado suficientes transacciones, se agrega un nuevo bloque a la cadena de bloques. Los mineros pueden recibir recompensas por sus esfuerzos, pero existen otros requisitos antes de que un minero pueda recibir una compensación, si corresponde. El grado de potencia informática necesaria para extraer un bloque está determinado por la dificultad de la criptomoneda. El tiempo que lleva encontrar un nuevo bloque depende del nivel de dificultad de la criptomoneda y de la aleatoriedad.

Para medir la dificultad de un nuevo bloque en una criptomoneda, es importante comprender el poder hash, que es la potencia informática total utilizada para extraer y procesar transacciones en la cadena de bloques.

hashes aleatorios

Un hash es un código alfanumérico que se utiliza para representar palabras o datos. Los mineros toman un lote de datos de transacciones y los ejecutan a través de un algoritmo hash, una función unidireccional que, dado un conjunto de datos determinado, siempre producirá el mismo resultado, pero cuya salida no se puede revertir para mostrar los datos originales. Se utilizan algoritmos hash para crear estos códigos hash aleatorios. Antes de que se puedan agregar nuevos datos a la cadena de bloques, los mineros deben competir para crear un hash que sea menor o igual a un valor numérico llamado hash objetivo.

Los mineros realizan el proceso de hash cambiando un valor llamado nonce (o un número usado una vez), y cada vez que cambia el nonce, se crea un nuevo hash con su propio conjunto de números. No hay forma de predecir cuál será el hash y, dado que cada conjunto de datos tiene solo una salida para una función hash determinada, los mineros deben repetir el proceso de agregar un nuevo nonce a los datos hasta que cumplan con los requisitos de hash.

Dificultad de las criptomonedas

Requisito que debe cumplir un hash coincide con la dificultad. Un hash válido debe estar por debajo de un determinado valor objetivo establecido automáticamente (y ajustado periódicamente) por el protocolo de criptomonedas. Cuanto menor sea el valor objetivo, más iteraciones de la función hash deberá realizar el minero para obtener un resultado aceptable; en otras palabras, mayor será la dificultad. En teoría, un minero podría tener suerte y poder obtener un hash válido para un bloque determinado en el primer intento. Sin embargo, con el tiempo, una mayor dificultad significa que los mineros tendrán que conectar más noces por bloque en promedio.

Los individuos y las organizaciones aportan su potencia informática a través de sus plataformas de minería para procesar datos y crear hashes. El poder de hash de una red de criptomonedas es la tasa de hash total de todas las plataformas mineras. La tasa de hash es la cantidad de hashes que se pueden calcular por segundo.

Dado que cada hash se genera aleatoriamente, es posible que se requieran millones de conjeturas o hashes antes de que se cumplan los requisitos de hash objetivo y un minero exitoso acuñe nuevas monedas de criptomonedas. Sólo después de esto, las transacciones se agregan a un nuevo bloque en la cadena de bloques. En cierto modo, el proceso de hash es similar a una lotería. Como resultado, se liberan nuevas monedas a través del proceso de minería.

Beneficios de la dificultad de las criptomonedas

Uno podría preguntarse por qué los participantes de la red aumentarían la dificultad de una criptomoneda si eso provocara que los mineros repitieran la misma función una y otra vez. La complejidad de las criptomonedas tiene dos ventajas clave.

Nivel estable de nuevos bloques.

bitcóin papel blanco Satoshi Nakamoto explica cómo la dificultad de la prueba de trabajo ayuda a garantizar una producción estable de nuevos bloques agregados a la cadena de bloques.

“Para compensar el aumento de la velocidad del hardware y el cambio de interés en ejecutar nodos a lo largo del tiempo, la dificultad de la prueba de trabajo está determinada por un promedio móvil dirigido al número promedio de bloques por hora. Si se generan demasiado rápido, la dificultad aumenta. «

Bitcoin está diseñado para agregar un nuevo bloque a la cadena de bloques cada 10 minutos en promedio. Otras criptomonedas apuntan a bloqueos más frecuentes; Litecoin, por ejemplo, apunta a 2,5 minutos. El problema es que la cantidad de potencia informática que controlan colectivamente los mineros de la red puede variar mucho.

Cuando Satoshi Nakamoto extrajo el primer bloque, solo había una máquina en la red, probablemente una simple computadora portátil o de escritorio. Hoy en día hay una serie de enormes granjas de ASIC del tamaño de un almacén. Los ASIC son máquinas diseñadas específicamente para realizar funciones hash lo más rápido posible.

Para garantizar que la red cree un nuevo bloque a una velocidad promedio constante, el software está configurado para ajustar automáticamente el hash objetivo hacia arriba o hacia abajo, lo que resulta en una dificultad menor o mayor respectivamente. Cuando Nakamoto extrajo el bloque génesis, la dificultad de Bitcoin era una.

Seguridad de la red

La tasa de hash general proporciona información sobre la seguridad de una red de criptomonedas, ya que los estafadores o atacantes tendrán que superar el poder de hash general de la red para tomar el control de un ataque malicioso. Las funciones de hash utilizan computadoras especialmente diseñadas que son capaces de hacer billones de conjeturas cada segundo para resolver el problema de hash.

Cuanto mayor sea la dificultad de una criptomoneda, más conjeturas o hashes se necesitarán para alcanzar el requisito de hash objetivo. Como resultado, este proceso hace que sea muy difícil y costoso para los atacantes obtener una mayoría controladora (la llamada mayoría del 51%) de la red blockchain.

Ejemplo de dificultad de las criptomonedas

Al 2 de abril de 2021, la dificultad de la criptomoneda Bitcoin era de 23,14 billones. Si comparamos el cambio en la dificultad, vemos que el 1 de abril de 2018, la dificultad de Bitcoin era de 3,51 billones.

El siguiente cuadro muestra cómo la dificultad de Bitcoin ha cambiado a lo largo de los años:

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