Bitcoin, Una Batería de Valor. Parte 1.
La invención de Bitcoin es el resultado de décadas de investigación en criptografía y sistemas distribuidos, es la culminación de varios intentos fallidos de crear monedas digitales no emitidas por gobiernos. El funcionamiento de Bitcoin es posible gracias a un conjunto de cuatro innovaciones fundamentales reunidas en una combinación única y potencialmente eficaz:
- Una red descentralizada entre pares iguales (P2P). El protocolo Bitcoin.
- Un registro público de transacciones, en orden cronológico. La Blockchain (Cadena de Bloques).
- Un conjunto de reglas para la validación independiente de transacciones y emisión de moneda. Reglas de Consenso.
- Un mecanismo para alcanzar el consenso global descentralizado de forma emergente en la blockchain. Algoritmo de Prueba-de-Trabajo (Proof-of-Work, PoW), minería.
Seguridad descentralizada:
La combinación de las cuatro innovaciones claves permite a Bitcoin descentralizar la confianza. La esencia de Bitcoin es la habilidad de operar en una forma descentralizada sin tener que confiar en nadie. Bitcoin revoluciona la confianza, es un sistema autónomo donde la autonomía sustituye a la autoridad.
La minería
La minería es el mecanismo por el cual la seguridad de Bitcoin es descentralizada, esta utiliza el concepto del algoritmo de Prueba-de-Trabajo (Proof-of-Work, PoW) para lograr el consenso de una forma emergente sin la necesidad de una autoridad central de control confiable. La minería crea un modelo de seguridad basado en una competición (teoría de juegos) que implica un riesgo y un incentivo.
El riesgo: «participación de energía»
El riesgo es representado por la participación de un recurso universal extrínseco al sistema en forma de inversión «participación de energía» que los mineros están comprometiendo y poniendo en garantía de que realizarán el trabajo de seguridad correctamente. En otras palabras, depositan una garantía en forma de uso de energía y lo demuestran resolviendo el algoritmo de Prueba-de-Trabajo (PoW) que es un mecanismo asimétrico en dificultad, difícil de resolver pero fácil de verificar por el resto de los competidores.
El incentivo: «la moneda “bitcoin”»
En contraposición, se tiene un esquema de recompensa que persigue alinear las acciones de los mineros con la seguridad de la red e incentiva a los mineros a mantenerse trabajando honestamente, en orden de tener un incentivo significativo se tiene un activo intrínseco y nativo en forma de una moneda «el token, “bitcoin”» el cual todos los mineros buscan obtener y los mantiene compitiendo de una manera honesta y justa.
Los mineros reciben dos tipos de recompensas:
- Subsidio de bloque: nuevos bitcoin recién creados, es el mecanismo mediante el cual se efectúa la emisión monetaria en Bitcoin.
- Comisiones: tarifas que pagan las transacciones incluidas en los bloques por usar los recursos de la red.
Recompensa de bloque = Subsidio de bloque + Comisiones
La recompensa de bloque se refiere a la cantidad de bitcoin que los mineros pueden reclamar como parte del sistema de incentivos por crear un bloque válido y es igual a — la suma del subsidio de bloque (nuevas monedas) más la comisión de transacción pagada por las transacciones incluidas en el bloque—.
El consenso
La moneda a su vez tiene valor en un libre mercado de intercambio, lo que hace que este modelo de seguridad también está basado en las fuerzas de un libre mercado. Si no se tuviera un incentivo de valor no se tendrían las bases para una competición. Sin las bases para una competición no se podría obtener una seguridad de forma descentralizada.
Esto crea el conjunto correcto de incentivos y desincentivos para que el sistema funcione consiguiendo el «Consenso Global Descentralizado Emergente». Cada vez que se logra el consenso se registra de manera permanente e inmutable en la Blockchain. Lograr consenso en palabras simples significa alcanzar «el acuerdo en una única verdad que representa el estado actualizado de todo el historial de registros de transacciones y creación de moneda de Bitcoin». La brillantez del consenso de Nakamoto en Bitcoin funciona de forma probabilística, lo que implica que en lugar de que todos los nodos acuerden un valor, el protocolo funciona de manera que todos los nodos acuerdan la probabilidad de que el valor sea correcto.
Tener un sistema descentralizado sin ninguna autoridad central o tercero de confianza en control provee neutralidad y resistencia a la censura a una red global, abierta, libre y sin fronteras, ya que el proceso de validación de las transacciones y de creación de nuevas monedas no está controlado por ninguna autoridad central en la que haya que confiar.
La invención de Satoshi Nakamoto es la mejor solución a la descentralización de la confianza que se ha propuesto hasta la fecha y la cual ha tenido una amplia adopción.
La teoría incorrecta de la energía
La teoría de que Bitcoin desperdicia y quema energía es comúnmente leída en los medios y esa es una teoría incorrecta. Bitcoin consume energía para mantener funcionando un sistema autónomo de «asentamiento y liquidación» de transacciones que no depende de la intervención humana y que no tiene un horario de operaciones. En Bitcoin no existe tal cosa como «días hábiles». Esa energía es lo que permite mantener a un sistema autónomo funcionando las 24 horas, los 7 días sin interrupciones. La red de Bitcoin ha sido funcional en el 99,9854968317% del tiempo desde su inicio el 3 de enero de 2009 02:54:25 (GMT). En el siguiente vínculo puedes hacer seguimiento a esto:
https://www.buybitcoinworldwide.com/bitcoin-uptime/
¿Cuánta energía consume Bitcoin?
Un número aproximado del consumo de energía de Bitcoin es 65,10 TWh por año y esto es similar al consumo de energía de un país como Suiza, República Checa, Austria, Colombia o Venezuela. Fuente de datos de Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index.
A continuación, algunas referencias de la energía que consume Bitcoin con respecto a la producción total mundial de energías:
- Producción total de electricidad 25 082 TWh, Bitcoin representa el 0,26%.
- El consumo total de electricidad 20 863 TWh, Bitcoin representa el 0,30%.
- Producción mundial total de energías renovables:
- Energía hidráulica 4164 TWh, esta podría alimentar toda la red Bitcoin 64 veces.
- Biocombustibles y residuos 577 TWh, esta energía podría alimentar toda la red de Bitcoin 9 veces.
- Energía solar, eólica y otros 1405 TWh, podría alimentar toda la red Bitcoin 22 veces.
- La cantidad de electricidad consumida cada año por dispositivos domésticos siempre encendidos pero inactivos solo en los EE. UU. Podría alimentar la red de Bitcoin por 3,5 años.
Ahora veamos en donde se expresa esa cantidad de energía en términos de seguridad computacional en Bitcoin. Al momento de terminar de escribir este documento (20 de agosto de 2020), el total de poder computacional de la red Bitcoin está alrededor de 135 ExaHashes-por-Segundos (EH/s, fuente de dato: nodo personal), lo que significa:
135 000 000 000 000 000 000 Hashes por segundos (se lee 135 trillones H/s).
La tasa de hash se refiere a la cantidad de computo que los mineros usan para validar la blockchain de Bitcoin. Piense en la tasa de hash total de la red como la potencia informática total dedicada en la red por los mineros de todo el mundo. Cuanto más poder, más seguridad
Podemos hacer una analogía con números aproximados entre Bitcoin y la cantidad de computadoras de uso doméstico equivalentes en términos del poder total computacional en la red de Bitcoin, una computadora puede computar hashes SHA-256 dentro de este rango 1 MH/s (gama baja) – 10 MH/s (gama alta).
CPU rango = 1 000 000 H/s (gama baja) – 10 000 000 H/s (gama alta)
Networkhashps = 135 000 000 000 000 000 000 EH/s
Cantidad de CPUs (gama baja) = 135 000 000 000 000 (se lee 135 billones)
Cantidad de CPUs (gama alta) = 13 500 000 000 000 (se lee 13,5 billones)
En pocas palabras, podemos hacer una «simple suposición» de que el total de poder computacional asegurando la red de Bitcoin «equivaldría» a tener 135 billones de computadoras de gama baja computando 24×7 sin interrupciones o 13,5 billones de computadoras de gama alta computando 24×7 sin interrupciones. Tenga en cuenta que otros factores aplican, pero esta es una simple analogía para tener una referencia asimilable para la mente humana en general.
Imaginemos una pila de computadoras portátiles MacBook Air (1,61 cm de grosor) una encima de otra, si formamos una pila de 13,5 billones de portátiles está alcanzaría una altura de 217,35 millones de kilómetros que representaría una distancia mayor a la que hay desde la Tierra al Sol (151 millones de kilómetros).
Vale la pena mencionar que Bitcoin utiliza SHA-256 como algoritmo de prueba-de-trabajo (PoW). Los equipos de minería actualmente más eficientes para minar Bitcoin son los dispositivos «ASIC, circuito integrado de aplicación específica», estos dispositivos usan un microchip diseñado y fabricado para un propósito muy específico y en el caso de la minería de Bitcoin es computar esa función criptográfica SHA-256 de una manera eficiente y no se pueden reprogramar para nada más, ya que las lógicas están codificadas en el cableado de silicio de los chips. Pero tenga presente que se pueden tener dispositivos ASIC para cualquier propósito, siempre y cuando se diseñen y se fabriquen para él.
También cabe destacar que los equipos de minería ASIC son altamente eficientes, y esto hace que el costo de la energía consumida por ellos sea infinitamente pequeño en comparación al costo de la energía que consumirían computadoras de uso doméstico computando a una misma tasa de hash.
Una batería de valor
La «Pila Voltaica» fue la primera batería eléctrica que pudo proporcionar continuamente una corriente eléctrica a un circuito. Su creador Alessandro Volta, un físico, químico italiano, pionero de la electricidad y la energía, cuya invención de la «Pila Voltaica» en el año 1799 proporcionó la primera fuente de corriente continua. Volta demostró que la electricidad podía generarse químicamente y desacreditó la teoría predominante para la época de que la electricidad era generada únicamente por seres vivos. Volta descubrió que el tejido animal no era necesario para producir una corriente, esto provocó mucha controversia entre los seguidores de la electricidad-animal y los defensores de la electricidad-metálica, pero con el anuncio de la «Pila Voltaica» el debate existente llegó a su fin.
El invento de Volta se basó en el descubrimiento de Luigi Galvani en 1780 de cómo un circuito de dos metales y un anca de rana pueden hacer que el anca de rana responda. Volta demostró que cuando dos metales y una tela o cartón empapado en salmuera se colocan en un circuito, producen una corriente eléctrica. En 1799, Volta apiló varios pares de discos alternos de cobre (o plata) y zinc (electrodos) separados por tela o cartón empapado en salmuera (electrolito) para aumentar la conductividad del electrolito. Cuando los contactos superior e inferior estaban conectados por un cable, una corriente eléctrica fluía a través de la pila voltaica y el cable de conexión.
La batería fue un gran éxito. No sólo colocó a la comunidad científica del lado de Volta en el debate existente, sino que fue inmediatamente reconocida como un dispositivo útil y permitió una rápida serie de otros descubrimientos, incluida la descomposición eléctrica «electrólisis» del agua en oxígeno e hidrógeno por William Nicholson y Anthony Carlisle en 1800, y el descubrimiento o aislamiento de los elementos químicos sodio (1807), potasio (1807), calcio (1808), boro (1808), bario (1808), estroncio (1808) y magnesio (1808) por Humphry Davy.
En la década de 1830, Michael Faraday usó una batería en sus estudios innovadores del electromagnetismo. Otros inventores hicieron mejoras en el diseño original de Volta, y pronto estaba alimentando telégrafos y timbres. El descubrimiento de Volta abrió las puertas a una nueva era llena de innovaciones.
Toda la industria eléctrica del siglo XIX funcionaba con baterías relacionadas con las de Volta, por ejemplo: la celda Daniell y la celda Grove; hasta la llegada del dínamo —el generador eléctrico— en la década de 1870.
En el año 2008, dos siglos más tarde del descubrimiento de Volta, Satoshi Nakamoto descubrió que una forma de dinero descentralizada de naturaleza global e incluyente por diseño podía generarse a partir de la energía. Nakamoto desacreditó la teoría prevaleciente de que el dinero sólo podía ser creado a través de entidades centrales o autoridades y que su valor sólo podía ser conferido por estas.
Bitcoin es una batería de valor, toma energía a través del proceso de minería, que es el mecanismo por el cual la seguridad de Bitcoin es descentralizada, usa esa energía como garantía para alcanzar el «Consenso Global Descentralizado Emergente», lo que respalda y asegura el sistema. Los mineros reciben una recompensa en forma de un incentivo que alinea las acciones de estos con la seguridad de la red, esto incentiva a los mineros a mantenerse trabajando honestamente. La recompensa es en forma de monedas «bitcoin» e incluye nuevas monedas emitidas dentro de este proceso más las comisiones de las transacciones que son validadas en el mismo proceso. Es un mecanismo inherentemente codependiente.
Bitcoin actúa como una batería no solo por el proceso de alquimia en sí mismo, que permite transformar la energía en valor «dinero, “nuevas monedas y comisiones”», también sirve para almacenar esa energía en forma de dinero, Bitcoin es una alternativa para generar y ser depósito de valor usando la energía que no es consumida o combustibles residuales.
La energía que no puede ser consumida es la forma más económica de energía, pero si no puede ser almacenada es desperdiciada. Lo mismo sucede con los combustibles residuales, si no se pueden almacenar o utilizar para entregar trabajo o producir energía, deben ser quemados o desechados. Bitcoin representa una opción de aprovechamiento de esas energías y combustibles en forma de «una batería de valor».
Nota: 21 millones de gracias a Enrico Carrara por su contribución que me ayudó a escribir este documento.
