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La blockchain (cadena de bloques) es una base de datos de transacciones en la red de Bitcoin compartida por todos los nodos (los ordenadores que participan en la red) participantes en un sistema basado en el protocolo Bitcoin.
Por qu es importante la blockchain (cadena de bloques)?
Cuando compramos algo en una tienda hay un intercambio fsico entre el cliente y la tienda. La tienda se queda con un billete o monedas de euro y el cliente se va con un producto. Ese dinero que le damos al vendedor solo existe en un nico lugar: o en nuestro monedero o en la caja registradora del vendedor. No puede existir en los dos sitios al mismo tiempo. No hay forma de que nosotros podamos gastar ese mismo billete ms de una vez. El dinero fsico por lo tanto no puede ser gastado ms de una vez por la misma persona, a no ser que de un servicio o producto a cambio.
Los sistemas contables como los de los bancos emulan esa misma operativa. Antes de poder retirar dinero de un cajero, el sistema del banco comprueba el estado de la cuenta. En el momento que se retira dinero, de forma inmediata se actualiza el estado de la cuenta. Eso ocurre de forma instantnea porque el banco no se quiere arriesgar a que vayamos de nuevo al cajero para retirar dinero que en realidad ya no tenemos. La actualizacin en tiempo real del sistema previene el doble gasto de nuestra cuenta corriente. El banco tiene el poder central de actualizar los estados de las cuentas en este sistema.
En la red Bitcoin no existe ningn banco o nadie con la autoridad de ajustar los extractos. No hay una autoridad central. Los estados reales de las cuentas se determinan por el consenso del trabajo computacional de los mineros. El poder de procesamiento computacional va creando la blockchain.
Cuando se hace una transaccin y esa transaccin es retransmitida a toda la red, la existencia y veracidad de esa transaccin todava no est confirmada. Con la estructura descentralizada de Bitcoin, la existencia de esa transaccin se confirma cuando es incluida en la blockchain y se crean nuevos bloques encima del bloque en la que est confirmada la transaccin que hemos realizado.
En cualquier momento podra haber dos o ms bloques al mismo nivel compitiendo por procesar la misma transaccin y convertirse en el prximo bloque de la blockchain. Algunos de los bloques acabarn siendo hurfanos y solo uno ser el verdadero al conseguir crecer con ms bloques. La estructura del sistema asume como verdaderos aquellos bloques de la cadena ms larga cuando tenga 5 o ms bloques encima del mismo. Un bloque que se haya extendido con 5 bloques ms mostrar un total de seis confirmaciones.
Una bolsa de cambio (Bitcoin exchange) no se puede exponer al riesgo del doble gasto. Por eso solo puede transferir los bitcoins a la cuenta de un cliente cuando se haya confirmado como verdadera y, es precisamente por eso, que ignorar los bloques hasta que no sean parte de la cadena ms larga y tengan ms de seis confirmaciones.
Cmo funciona la blockchain en Bitcoin?
Una copia completa de la blockchain contiene todas las transacciones ejecutadas en la divisa y con esa informacin uno puede saber qu valor ha sido propiedad de cualquier direccin (esto es una direccin Bitcoin: 31uEbMgunupShBVTewXjtqbBv5Mndw**hb) en cualquier momento desde la existencia de la base de datos.
Cada bloque contiene un hash (un cdigo) del bloque anterior. Eso permite crear una cadena de bloques desde el bloque gnesis (el primer bloque de la cadena) hasta el bloque actual. Todos los bloques van en un orden cronolgico porque si no se desconocera el hash del bloque anterior. Esta caracterstica dificulta el gasto doble de bitcoins ya que sera poco prctico modificar toda la blockchain despus de que haya pasado un tiempo porque se tendran que modificar todos los bloques anteriores.
Generadores honestos solo construyen sobre los bloques que forman parte de la cadena vlida ms larga. La longitud de una cadena se calcula por la dificultad combinada de la cadena y no por el nmero de bloques. Esta diferenciacin es importante en caso de ataques al sistema. Una cadena es vlida si todos los bloques y las transacciones que forman parte de los bloques son vlidos y slo si comienza por el gnesis block.
Para cualquier bloque de la cadena solo hay un camino al gnesis block. Pero desde el gnesis block puede haber bifurcaciones (forks en ingls) que se crean cuando dos bloques son creados con solo unos pocos segundos de diferencia. Cuando pasa eso, los nodos siguen construyendo la cadena sobre el bloque que hayan recibido primero.
Los bloques de cadenas ms cortas no validas no se utilizan para nada. Cuando un cliente Bitcoin (por ejemplo un monedero o wallet) cambia a una cadena ms larga, todas las transacciones que forman parte de la cadena corta se reagrupan en las transacciones pendientes y se incluyen en otro bloque. La recompensa para los bloques en la cadena ms corta no estarn en la cadena ms larga, por lo que estarn perdidos, que es la razn por la que la red obliga un tiempo de maduracin de 100 bloques para la generacin. El tiempo de maduracin de un bloque solo aplica para los bloques nuevos generados por los mineros generadores de bloques Bitcoin y son una medida de seguridad para evitar el doble uso de bitcoins. Eso significa para el minero que no podr gastar o pagar con sus bitcoins generados hasta que su bloque est a 101 bloques del ms reciente que se haya generado.
Los bloques en cadenas cortas se suelen denominar bloques hurfanos (en ingls orphan). Eso es porque las transacciones de generacin no tienen un bloque paterno en la cadena ms larga. Esas transacciones aparecen como hurfanos en la lista de transacciones del RPC call.
Como un bloque solo puede estar referenciado con un bloque anterior es imposible que se fusionen dos cadenas de bloques bifurcados.
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