Cómo Funciona Bitcoin
Este post explica cómo funciona Bitcoin por dentro. Si buscas entender por qué importa, empieza con Fundamentos de Bitcoin.
Para los técnicamente curiosos.
La Blockchain
El problema del doble gasto
El dinero digital tiene un problema fundamental: ¿cómo evitas que alguien copie sus monedas y las gaste dos veces? Los sistemas tradicionales lo resuelven con una autoridad central (bancos, PayPal) que rastrea quién posee qué. El avance de Bitcoin fue resolver esto sin ningún intermediario.
La solución: un libro mayor compartido que todos pueden verificar pero nadie controla.
Cómo funciona
Bitcoin usa una blockchain: una cadena de bloques donde cada bloque contiene transacciones y enlaza al bloque anterior a través de hashes criptográficos.
Una función hash toma cualquier entrada y produce una huella digital de tamaño fijo. Cambia un bit de la entrada y la salida cambia por completo. Esto hace evidente cualquier manipulación. Bitcoin usa SHA-256, que produce una salida de 256 bits.
Cada bloque contiene:
- Una lista de transacciones
- Un hash del encabezado del bloque anterior
- Una solución proof-of-work (más abajo)
Antes de entrar en un bloque, las transacciones esperan en el mempool. Los mineros seleccionan de este pool, priorizando las que pagan más comisiones. Puedes verlo en tiempo real en mempool.space.
Cada nodo guarda una copia completa de la blockchain. No hay un solo servidor que hackear ni una base de datos central que corromper. Para cambiar el historial, tendrías que reescribir bloques en la mayoría de nodos del mundo.
Deep Dive: Estructura del bloque
Un bloque tiene dos partes: el encabezado (80 bytes) y el cuerpo (transacciones).
El encabezado contiene:
- Versión: Versión del protocolo
- Hash del bloque anterior: Enlaza a la cadena
- Raíz Merkle: Hash de todas las transacciones en el bloque
- Marca de tiempo: Cuándo se creó el bloque
- Objetivo de dificultad: Qué tan difícil era el puzzle
- Nonce: La solución que encontraron los mineros
Los árboles Merkle organizan las transacciones de forma eficiente. Cada transacción se hashea, luego los pares de hashes se combinan y hashean de nuevo, hasta llegar a un único hash raíz. Esto permite probar que una transacción existe en un bloque sin descargar todas las demás. Muy útil para wallets ligeras.
El peso del bloque se mide en bytes virtuales (vB). El límite es 4 millones de unidades de peso, aproximadamente 1-1.5 MB de datos por bloque.
Transacciones y criptografía
El modelo UTXO
Bitcoin no usa cuentas con saldos. En su lugar, rastrea Salidas de Transacciones No Gastadas (UTXOs). Piensa en ellas como monedas digitales de varios tamaños.
Cuando recibes bitcoin, obtienes un UTXO. Cuando gastas, consumes UTXOs completos como entradas y creas nuevos como salidas. Si tienes un UTXO de 1 BTC y quieres enviar 0.3 BTC, gastas el UTXO entero y creas dos salidas: 0.3 BTC para el destinatario y unos 0.7 BTC de vuelta para ti (menos las comisiones).
Tu “balance” es la suma de todos los UTXOs que puedes gastar.
Criptografía de clave pública
Las transacciones de Bitcoin usan criptografía de clave pública:
- Clave privada: Un número secreto de 256 bits. Demuestra la propiedad.
- Clave pública: Se deriva matemáticamente de la clave privada. Se comparte públicamente.
Cuando envías bitcoin, firmas la transacción con tu clave privada. Esta firma demuestra que posees los UTXOs sin revelar la clave privada. Cualquiera puede verificar la firma usando tu clave pública.
Dinero programable
Bitcoin no es solo efectivo digital. Tiene su propio lenguaje de programación llamado Script. Cada transacción incluye un pequeño programa que define las condiciones para gastarla.
La mayoría de transacciones usan scripts simples: “quien pueda demostrar que posee esta clave pública puede gastar estas monedas.” Pero Script permite mucho más: wallets multifirma que requieren varias claves, transacciones con bloqueo temporal que no pueden gastarse hasta cierta fecha, y condiciones complejas combinando múltiples requisitos.
Esto convierte a Bitcoin en dinero programable. Para profundizar en Script y tipos de direcciones, mira Dinero Programable.
Deep Dive: Criptografía de curva elíptica
Bitcoin usa ECDSA (Algoritmo de Firma Digital de Curva Elíptica) con la curva secp256k1. Se eligió esta curva por su eficiencia y porque no la diseñó ninguna agencia gubernamental (a diferencia de las curvas NIST), lo que reduce preocupaciones sobre puertas traseras.
Una clave privada es un entero aleatorio de 256 bits. La clave pública se deriva multiplicando ese número por un punto generador en la curva. Fácil de calcular en un sentido, prácticamente imposible de revertir.
La firma de transacciones implica:
- Hashear los datos de la transacción
- Crear una firma usando la clave privada
- Incluir la firma y clave pública en la transacción
Las banderas SIGHASH controlan qué partes de una transacción cubre la firma:
SIGHASH_ALL: Firma todas las entradas y salidas (más común)SIGHASH_NONE: Firma solo las entradasSIGHASH_SINGLE: Firma una salida específica- Estas pueden combinarse con
ANYONECANPAYpara casos de uso avanzados
Minería y consenso
¿Cómo se pone de acuerdo una red descentralizada sobre qué transacciones son válidas? Mediante minería proof-of-work.
El puzzle
Los mineros compiten por encontrar un número (el nonce) que, combinado con el encabezado del bloque y hasheado, produce un resultado por debajo de un valor objetivo. Es como tirar dados hasta sacar un número menor que 100, pero con 2^256 resultados posibles.
El trabajo es:
- Difícil de encontrar: Requiere billones de intentos
- Fácil de verificar: Una comprobación de hash prueba la solución
Esta asimetría es clave. Cualquiera puede verificar un bloque al instante, pero crearlo requiere trabajo computacional real.
Por qué importa
La minería sirve para tres propósitos:
- Asegura la red: Reescribir la historia significa rehacer todo el trabajo de hash
- Emite nuevas monedas: Siguiendo un calendario predecible (halving cada 210.000 bloques)
- Procesa transacciones: Incluyéndolas en el registro permanente
Cada 2016 bloques (unas 2 semanas), la red ajusta la dificultad para mantener tiempos de bloque de unos 10 minutos. ¿Se suma más hashpower? Los puzzles se vuelven más difíciles. ¿El hashpower baja? Los puzzles se vuelven más fáciles.
Explora los pools de minería y hashrate en mempool.space/mining.
Deep Dive: Dificultad y teoría de juegos
Cálculo de dificultad: El objetivo es un número de 256 bits. Un hash de bloque válido debe estar por debajo de este objetivo. Objetivo más bajo = puzzle más difícil. La red ajusta cada 2016 bloques según cuánto tardaron realmente esos bloques frente a los 20.160 minutos esperados.
Hashrate y seguridad: La seguridad de Bitcoin viene del coste de reescribir el historial. Con unos 500 EH/s (exahashes por segundo) de hashrate, atacar la red requeriría controlar la mayoría del hashpower. Eso supone miles de millones en hardware y electricidad, y además el ataque haría colapsar el valor del activo.
Incentivos económicos: Los mineros gastan recursos reales (electricidad, hardware). Solo obtienen beneficio si juegan según las reglas. Un minero que crea bloques inválidos desperdicia su trabajo porque los nodos los rechazan. Esto alinea el beneficio individual con la seguridad de la red.
Ataques del 51%: Si un atacante controlara la mayoría del hashpower, en teoría podría hacer doble gasto minando una cadena alternativa. Pero la economía hace esto irracional para grandes valores: el ataque destruye el valor de lo que intentas robar.
Direcciones y wallets
Las direcciones de Bitcoin se derivan de las claves públicas. Han evolucionado diferentes formatos:
- P2PKH: Direcciones legacy que empiezan con “1”
- P2SH: Direcciones script que empiezan con “3”
- P2WPKH: Direcciones SegWit nativas que empiezan con “bc1q”
- P2TR: Direcciones Taproot que empiezan con “bc1p”
Para detalles técnicos de cada tipo, ve Dinero Programable.
Wallets
Una wallet gestiona tus claves y construye transacciones. No contiene tus monedas: las monedas existen en la blockchain. La wallet contiene las claves que demuestran que puedes gastarlas.
Wallets calientes se conectan a internet. Convenientes para uso diario, más vulnerables. Ejemplos: apps de móvil, extensiones de navegador.
Wallets frías permanecen offline. Más seguras para ahorros. Ejemplos: hardware wallets (Ledger, Trezor), paper wallets.
Wallets HD y frases semilla
Las wallets modernas son Deterministas Jerárquicas (HD). Una semilla maestra genera claves ilimitadas en una estructura de árbol. Haces backup de la semilla una vez y puedes recuperar todo.
BIP-39 define la frase semilla de 12 o 24 palabras que usa la mayoría de wallets. Estas palabras codifican entropía que deriva todas tus claves. Pierdes la frase, pierdes el acceso. Cualquiera con la frase controla los fondos.
Nunca almacenes frases semilla digitalmente. Escríbelas. Guárdalas de forma segura offline.
La red
Bitcoin es una red peer-to-peer, sin servidores centrales. Los nodos se conectan entre sí, comparten transacciones y bloques, y hacen cumplir las reglas de forma independiente.
Tipos de nodos
Nodos completos descargan y validan cada bloque y transacción. Hacen cumplir todas las reglas de consenso y no confían en nadie. Ejecutar un nodo completo significa verificar todo por ti mismo.
Clientes SPV (ligeros) solo descargan encabezados de bloque. Confían en que los mineros ya validaron las transacciones. Menos seguridad, pero funcionan en móviles y dispositivos de baja potencia.
Nodos de minería son nodos completos que también compiten por crear nuevos bloques.
Cómo se propagan las transacciones
Cuando transmites una transacción:
- Tu wallet la envía a los nodos conectados
- Cada nodo valida y reenvía a sus pares
- En segundos, la transacción alcanza la mayor parte de la red
- Los mineros la incluyen en sus bloques candidatos
Los bloques se propagan de forma similar. Cuando un minero encuentra un bloque válido, se extiende por la red en segundos.
Deep Dive: Arquitectura de red
Descubrimiento de pares: Los nodos se encuentran mediante semillas DNS (direcciones hardcodeadas que devuelven IPs de nodos activos) y compartiendo direcciones de pares con otros nodos conectados.
Protocolo gossip: La información se propaga mediante mensajes “inv” (inventario). Un nodo anuncia que tiene algo nuevo, y los pares lo solicitan si les interesa. Esto evita desperdiciar ancho de banda con datos duplicados.
Bloques compactos (BIP-152) aceleran la propagación de bloques. Como los nodos ya tienen la mayoría de transacciones en su mempool, los bloques pueden transmitirse solo como el encabezado más IDs cortos de transacciones.
Seguridad y confirmaciones
Por qué importan las confirmaciones
Cuando una transacción se incluye en un bloque, tiene 1 confirmación. Cada bloque posterior añade otra confirmación.
Más confirmaciones = más difícil de revertir. Para deshacer una transacción confirmada, un atacante tendría que minar una cadena alternativa más rápido que la red honesta. Cada bloque hace esto exponencialmente más difícil.
Guías generales:
- 0 confirmaciones: Transacción transmitida pero aún no en un bloque. Puede ser doble gastada.
- 1 confirmación: En un bloque. La reversión requiere hashpower significativo.
- 6 confirmaciones: Estándar para grandes cantidades. Reversión prácticamente imposible.
Deep Dive: Seguridad de confirmaciones
El whitepaper de Satoshi incluye el cálculo de probabilidad. Con un atacante que controla una fracción q del hashpower:
- Si
q < 0.5: La probabilidad de alcanzar disminuye exponencialmente con cada confirmación - A 6 confirmaciones con
q = 0.1(10% hashpower): Probabilidad de éxito < 0.1%
La regla de “6 confirmaciones” asume un atacante bien financiado con hashpower sustancial pero minoritario. Para transacciones más pequeñas, muchas veces bastan menos confirmaciones.
La finalidad en Bitcoin es probabilística, no absoluta. Pero tras suficientes confirmaciones, la probabilidad de reversión se acerca a cero para cualquier atacante realista.
Alineación de incentivos
Bitcoin no es solo tecnología ingeniosa. Es un sistema donde el interés propio de cada participante fortalece la red.
-
Mineros invierten en hardware y electricidad. Solo obtienen beneficio produciendo bloques válidos. Hacer trampas desperdicia su inversión porque los nodos rechazan bloques inválidos al instante.
-
Nodos hacen cumplir las reglas para proteger sus propios fondos. Un operador de nodo que acepta transacciones inválidas devalúa su propio bitcoin. El interés propio los convierte en validadores honestos.
-
Usuarios pagan comisiones para que sus transacciones se procesen. Comisiones más altas significan confirmación más rápida. Esto crea demanda de espacio de bloque y financia la seguridad de la red.
-
Desarrolladores contribuyen a software que ellos mismos usan. Los bugs perjudican sus propias tenencias. Las mejoras benefician a todos, incluyéndoles.
-
Holders se benefician de la seguridad y adopción de la red. Cuanto más seguro y útil se vuelve Bitcoin, más valiosos son sus fondos. Tienen incentivos para apoyar el ecosistema.
Sin coordinador central. Sin necesidad de confianza. Todos actúan en su propio interés, y el sistema beneficia a todos.
“No confíes, verifica.” Cualquiera puede ejecutar un nodo y verificar cada transacción, cada bloque, cada regla. No hace falta confiar en bancos, gobiernos, ni siquiera en otros usuarios de Bitcoin. Las matemáticas se demuestran solas.
Escalabilidad: Lightning Network
La capa base de Bitcoin procesa unas 7 transacciones por segundo. Es así por diseño: mantener la descentralización requiere bloques lo suficientemente pequeños para que cualquiera pueda verificar. Pero esto limita cuántas transacciones puede manejar.
Lightning Network resuelve esto con una segunda capa construida sobre Bitcoin. Permite:
- Pagos instantáneos: Sin esperar confirmaciones de bloque
- Comisiones casi nulas: Fracciones de céntimo
- Alta capacidad: Millones de transacciones por segundo
Lightning funciona abriendo “canales de pago” entre partes. Las transacciones dentro de un canal ocurren off-chain, al instante. Solo la apertura y cierre de canales requieren transacciones on-chain. Puedes visualizar la topología de la red y estadísticas en mempool.space/lightning.
La capa base de Bitcoin proporciona seguridad y liquidación final. Lightning proporciona velocidad y escala. Diferentes herramientas para diferentes trabajos.
Si quieres ejecutar tu propio nodo Lightning y tomar control total de tus pagos, escribí una guía sobre cómo Ejecutar tu nodo LN en una Raspberry Pi.
Deep Dive: Cómo funciona Lightning
Los canales de pago usan direcciones multifirma 2-de-2. Ambas partes deben firmar para mover fondos. Esto crea una cuenta compartida de la que ninguna puede robar.
HTLCs (Contratos Hash Time-Locked) permiten pagos multi-salto. El mecanismo:
- Alice quiere pagar a Carol a través de Bob
- Carol genera un secreto y da a Alice el hash
- Alice crea un HTLC: “Bob recibe el pago si revela el secreto en 24 horas”
- Bob crea un HTLC similar con Carol
- Carol revela el secreto a Bob, reclamando el pago
- Bob usa el mismo secreto para reclamar de Alice
Si alguien no coopera, el timelock expira y los fondos vuelven. El secreto viaja hacia atrás, los pagos viajan hacia adelante.
Watchtowers monitorean la blockchain buscando intentos de trampa. Si tu contraparte intenta transmitir un estado antiguo del canal, el watchtower puede penalizarla, incluso mientras estás offline.
El panorama general
Lo que hace notable a Bitcoin no es ningún componente individual, sino cómo encajan todos en un sistema que se refuerza a sí mismo.
La criptografía demuestra la propiedad sin autoridades de confianza. El proof-of-work hace costoso reescribir el historial. Los incentivos económicos convierten la codicia individual en seguridad colectiva. La descentralización elimina puntos únicos de fallo. Y la oferta fija crea escasez digital por primera vez en la historia.
Cada pieza sostiene a las demás. Quita una, y el sistema se debilita. Juntas, crean algo que nunca había existido: dinero que no puede inflarse, transacciones que no pueden censurarse, y propiedad que no puede confiscarse.
Sin bancos. Sin gobiernos. Sin terceros de confianza. Solo matemáticas, código, y una red global de nodos que hacen cumplir las mismas reglas.
Si eso te importa o no depende de dónde vivas y cuánto confíes en tus instituciones. Pero la opción ya existe. Y nadie puede quitártela.
Deep Dive: Madrigueras
La profundidad técnica de Bitcoin va mucho más allá de lo que cabe en un post. Aquí hay temas que vale la pena explorar si quieres profundizar:
SegWit (Testigo Segregado) fue la actualización de Bitcoin de 2017 que movió los datos de firma fuera de la estructura principal de la transacción. Arregló la maleabilidad de transacciones (un bug que impedía Lightning), introdujo el peso de bloque para un uso más eficiente del espacio, y lo hizo todo manteniendo compatibilidad con nodos antiguos.
Taproot y Schnorr llegaron en 2021, actualizando la criptografía de Bitcoin. Las firmas Schnorr son más pequeñas y permiten agregación (varias firmas se convierten en una). Taproot hace que las condiciones de gasto complejas se vean idénticas a los pagos simples on-chain, mejorando tanto la privacidad como la eficiencia.
Soft forks vs hard forks: ¿Cómo se actualiza Bitcoin sin una autoridad central? Los soft forks añaden nuevas reglas que los nodos antiguos aún aceptan. Los hard forks cambian las reglas de formas que los nodos antiguos rechazan. Entender esta distinción explica por qué Bitcoin evoluciona lentamente y por qué los cambios controvertidos son raros.
Mecánica de comisiones: El mercado de comisiones tiene más matices que “paga más, confirma más rápido”. Replace-By-Fee (RBF) te permite aumentar la comisión de una transacción atascada. Child-Pays-For-Parent (CPFP) permite a los destinatarios acelerar pagos entrantes gastándolos con comisiones altas.
Timelocks: Bitcoin puede bloquear fondos hasta que se cumplan ciertas condiciones. CLTV (CheckLockTimeVerify) bloquea hasta una altura de bloque o marca de tiempo específica. CSV (CheckSequenceVerify) bloquea por un tiempo relativo tras la confirmación. Estas primitivas permiten canales Lightning, esquemas de herencia e intercambios atómicos.
Transacciones coinbase: La única forma en que bitcoin nuevo entra en circulación. Cada bloque comienza con una transacción especial que paga al minero la recompensa del bloque más todas las comisiones. Estas monedas recién acuñadas no pueden gastarse durante 100 bloques, una regla que protege contra reorganizaciones de la cadena.
Cuanto más profundo vas, más encuentras.