Hasta ahora hemos explicado el funcionamiento básico de las redes DLT, así como los principales algoritmos de consenso que se suelen utilizar. Sin embargo, cada red es distinta, y algunas cuentan con componentes complejos y difíciles de entender. En muchos casos, estos componentes son indispensables para entender cómo funcionan y cuáles son sus virtudes y carencias. Dado que el lenguaje técnico de estos activos incluye muchos conceptos complejos, es necesario conocerlos para entender su funcionamiento.
En otros casos, estos conceptos ayudan a entender el progreso tecnológico de las criptomonedas en los últimos años. Por ello, en este artículo, analizaremos algunos de estos conceptos básicos. Veremos que la mayoría de ellos son utilizados muy a menudo en la comunidad, y es muy importante conocerlos bien.
Halving
El halving no es más que un evento programado en el protocolo de la red que reduce a la mitad la recompensa recibida por los mineros. En Bitcoin, este evento se produce cada 4 años, y es una forma de controlar la emisión de moneda. De esta forma, la nueva oferta de bitcoins se irá reduciendo hasta llegar a 0. A partir de ese momento, el único incentivo de los mineros para seguir minando bloques serán las comisiones pagadas por los usuarios.
Esta reducción de la recompensa tiene por objetivo elevar el valor intrínseco de la criptomoneda. Cuantos más “halving” se producen en una criptomoneda, el precio tenderá a subir siempre y cuando la demanda se mantenga. De hecho, así ha ocurrido en los casos de Bitcoin y Litecoin después de sus respectivos eventos de “halving”. El halving es, de hecho, uno de los motivos por los que se considera que Bitcoin es una moneda no inflacionaria. Al estar controlada la emisión y crecer a una tasa finita y determinada, la criptomoneda no pierde valor en el tiempo.
Sin embargo, este evento puede producir dos efectos negativos. Por un lado, si las recompensas son cada vez menores, entonces es posible que las comisiones se encarezcan. Esto permitiría que los mineros mantuvieran su nivel de rentabilidad, pero supondría una reducción en el atractivo de la criptomoneda.
Por otro lado, los nodos dispuestos a realizar tareas de minería serán cada vez menores debido al efecto del hash rate. En consecuencia, no todos podrán asumir una estructura que les permita ganar dinero sin recompensas. A largo plazo, esta situación perjudicará el nivel de descentralización. Esto es algo que actualmente se observa en Bitcoin y que, de hecho, es objeto de crítica.
Staking
Este es un concepto exclusivo de las blockchain cuyo algoritmo de consenso es Proof of Stake (PoS) o una versión modificada de éste. Hablamos de “staking” cuando un nodo “bloquea” o «apuesta» una cantidad determinada de criptomonedas para poder validar un bloque. Según estos protocolos, los nodos compiten entre ellos para introducir el siguiente bloque en la red y así ganar la recompensa. Lo que tiene en cuenta el protocolo para elegir un nodo u otro es la cantidad de criptomonedas apostadas.
Mientras dura la validación, estas monedas no pueden ser transferidas ni utilizadas para ningún otro fin. De esta forma, si un nodo posee 150 ETH, y bloquea 50, tendrá menos posibilidades que un nodo que bloquee 75 ETH, aunque tenga menos en propiedad.
Cada red puede definir, en las reglas de su protocolo, los parámetros necesarios del staking. Entre ellos está el número o porcentaje mínimo de participación que los nodos deben dedicar si quieren tener posibilidades de minar el siguiente bloque. Las actividades de staking permiten mantener la red en funcionamiento, y por ello son recompensadas. De hecho, muchos inversores deciden colaborar poniendo sus criptomonedas a disposición de la red, y reciben una pequeña rentabilidad por ello.
El staking al final es la otra forma de optar a la validación de bloques a parte de la minería. Ambas son las más utilizadas y las más conocidas, por ser las empleadas en Bitcoin y Ethereum. Ninguna es perfecta, por lo que al final cada red elige su protocolo en función de sus necesidades de descentralización, seguridad, etc.
Fork
Un “fork” o bifurcación es el proceso mediante el cual una red blockchain incorpora una nueva versión de su protocolo. Esta actualización suele realizarse o bien para solucionar errores existentes, o bien para añadir nuevas funcionalidades. El concepto no es exclusivo de las redes blockchain, pero con ellas se ha incrementado significativamente su popularidad.
La bifurcación consiste en que, a partir de un bloque determinado previamente, se implementa la nueva versión del protocolo. De esta forma, todos los bloques minados de ahí en adelante incorporan los cambios. Hay que tener en cuenta que dicho protocolo debe ser actualizado también en el software que tienen instalados todos los nodos de la red. Si no, podrían quedarse obsoletos y por lo tanto no poder interactuar con ella.
La nueva versión del protocolo puede, o no, ser compatible con la versión anterior. Si ambas versiones son compatibles, hablaremos de un “soft fork” (bifurcación suave), o “hard fork” (bifurcación fuerte) en caso contrario. Con este procedimiento, se produce una «cadena alternativa» a la principal. Tras la bifurcación, cada una de las dos cadenas resultantes tiene una versión del protocolo distinta.
A modo de ejemplo, algunas de las criptomonedas más conocidas, como Litecoin o Bitcoin Cash, han nacido a partir de “hard forks” sobre la red principal. Por ello, comparten su estructura principal pero tienen rasgos diferenciales. Bitcoin Cash, por ejemplo, gestiona bloques de transacciones 16 veces mayores a los de Bitcoin. Esto le permite tratar muchas más transacciones por segundo y, por lo tanto, mejora la escalabilidad.
Hash Rate
Otro concepto que suele causar bastante confusión es el “Hash Rate”, también conocido como Tasa de Hash. Como comentábamos en el artículo sobre Bitcoin, la función hash es como el puzzle que deben resolver los mineros para incorporar un nuevo bloque a la red. Pues bien, el “hash rate” no es más que el nivel de dificultad de dicha función. Técnicamente hablando, la Tasa de Hash representa la cantidad de operaciones computacionales que la red de mineros en todo su conjunto es capaz de realizar. La operación computacional es la generación de un hash, que es el conjunto de letras y números único que identifica cada bloque y que es clave en la tecnología blockchain.
Cuando el proyecto de Bitcoin arrancó, el hash rate conjunto era relativamente bajo. Por eso, casi cualquier persona desde su casa podía poner su equipo a minar moneda con relativa facilidad. Sin embargo, dentro del protocolo de Bitcoin está programado un ajuste progresivo del hash rate en función del número de nodos. Consecuentemente, la minería exige cada vez más recursos. Esto provoca, a largo plazo, una disminución de la descentralización, ya que el coste de los nuevos equipos se convierte en barrera de entrada para potenciales nuevos mineros.
Adicionalmente, cada vez que un nuevo nodo se incorpora a la red, su capacidad de cómputo se añade al Hash Rate. Por ello, un Hash Rate muy elevado es también signo de un elevado nivel de seguridad. Para que se produjera un ataque del 51% por ejemplo, el atacante debería tener una capacidad de cómputo igual o superior al 51% del Hash Rate conjunto de toda la red. Esto resulta prácticamente imposible en redes como Bitcoin actualmente.
Minería
La minería es una actividad que, al igual que ocurría con el staking, tiene una doble función. Para los inversores, es una forma de obtener rentabilidad por la potencia computacional de sus equipos informáticos. Para la red en su conjunto, la minería permite crear nuevas unidades de criptomonedas. Esto se consigue mediante la resolución de la Prueba de Trabajo, que permite crear nuevas criptomonedas cuando un nuevo bloque se valida.
Ocurre además que este concepto está muy relacionado con la Tasa de Hash explicada anteriormente. Cuantos más nodos mineros hay, mayor es la la Tasa de Hash y, por tanto, mayor es la seguridad de la red. Por todo ello, la minería es una actividad realmente importante para las criptomonedas. Sin embargo, lo cierto es que la minería solo tiene sentido con protocolos distintos a la Prueba de Participación (PoS), ya que en este último los bloques se validan mediante procesos de staking.
Uno de los principales problemas que presenta la minería es el consumo de energía que exige. Este consumo es especialmente acusado en Bitcoin, dado su elevado nivel de seguridad actual. En múltiples ocasiones, este consumo de energía no es asumible por individuos particulares. Además, los equipos informáticos normales ya no son capaces de minar bloques dada la complejidad del algoritmo. Por todo ello, hemos visto cómo en los últimos años han nacido los llamados «pools de minería».
Los pools de minería consisten en agrupaciones de individuos o empresas que deciden colaborar conjuntamente para minar criptomonedas. De esta forma, los gastos en equipos informáticos y en consumo energético se distribuyen entre todos, haciéndose más asequibles. En la actualidad, de hecho, los 5 mayores pools de minería concentran casi el 70% de la Tasa de Hash de Bitcoin. Esto permite que las criptomonedas se sigan minando, pero puede terminar afectando al nivel de descentralización.
Sharding
El sharding es un proceso informático que es propio de la gestión de bases de datos generales. Ya existía mucho antes que las criptomonedas, pero con ellas ha aumentado su importancia. Consiste en la fragmentación de una base de datos en pequeñas partes o «shards» para mejorar su escalabilidad. Al fragmentar en partes más pequeñas la base de datos, esta se vuelve menos pesada y, por lo tanto, más manejable. Este rasgo es el que ha hecho que protocolos como el de Ethereum hayan aplicado este proceso a sus redes.
La implementación del sharding, además, permite que la totalidad de la información de la blockchain no se almacene en cada uno de los nodos. Esto disminuye las barreras de entrada, ya que permite que nodos con menor potencia computacional puedan acceder a la red. Sin embargo, si bien esta técnica puede mejorar la escalabilidad, también puede afectar a su seguridad.
Esto se debe a que la fragmentación de los nodos hace que sea necesaria una herramienta adicional de comunicación entre ellos. Además, podría producirse un ataque dirigido únicamente a alguno de los fragmentos. Esto no pondría en peligro toda la red, pero sí que tendría un elevado impacto, y no sería tan difícil de ejecutar.
Por todo ello, el sharding puede convertirse en una buena solución en lo relativo a la escalabilidad. Sin embargo, las criptomonedas que lo han puesto en práctica no han demostrado su éxito. Es necesario seguir trabajando en la seguridad de estos procesos antes de pensar en ellos como una solución definitiva.
