Chemaclass - cryptography

Cómo Funciona Bitcoin

2025-12-22T00:00:00+00:00

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.

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.

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 entradas
SIGHASH_SINGLE: Firma una salida específica
Estas pueden combinarse con ANYONECANPAY para 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.

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.

¿Cómo de grande es el espacio de claves de BIP-39 en realidad? He construido seed-hunter, una herramienta educativa de código abierto en Go que intenta hacer fuerza bruta sobre una semilla de 12 palabras contra la red real de Bitcoin. Registra cada intento y muestra el progreso en vivo con ETAs que abarcan de 10²⁹ a 10³⁹ años. Un ladrón comprobando un billón de frases semilla por segundo desde el Big Bang habría completado el 0.000_000_008% de la búsqueda hasta ahora. La idea no es romper Bitcoin, sino hacer las matemáticas viscerales y obvias: la termodinámica, no solo la computación, prohíbe el ataque.

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.

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.

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.

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.

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.

Los Cypherpunks

2024-12-11T00:00:00+00:00

A principios de los 90, con el auge de internet, surgió un grupo llamado los Cypherpunks para defender la privacidad digital. Impulsaron el cifrado y la privacidad, moldeando nuestro mundo digital con su visión.

¿Quiénes eran los Cypherpunks? #

El término “Cypherpunk” combina “cipher” (una referencia al cifrado) con “punk”, reflejando el espíritu rebelde y anti-establishment del grupo.

No eran una organización formal, sino una mezcla de visionarios, tecnólogos y activistas unidos por ideales comunes. El movimiento arrancó en 1992, cuando Eric Hughes, Timothy May y John Gilmore crearon la lista de correo cypherpunks. Algunas figuras clave:

Eric Hughes quien escribió “A Cypherpunk’s Manifesto”, estableciendo la base filosófica del movimiento.
Timothy C. May escribió “The Crypto Anarchist Manifesto”, que imaginaba una sociedad donde la criptografía podría fomentar un nuevo orden anárquico.
John Gilmore, cofundador de la Electronic Frontier Foundation (EFF), fue fundamental en la defensa temprana de la privacidad en internet.
Julian Assange, más tarde conocido por WikiLeaks, participó en estas discusiones.
Phil Zimmermann revolucionó la privacidad del email con su creación de PGP.
Jude Milhon (St. Jude), hacker y escritora, acuñó el término “cypherpunk” junto con Eric Hughes.
Nick Szabo trabajó en contratos y monedas digitales, y conceptualizó “bit gold” antes de Bitcoin.
Hal Finney, uno de los primeros desarrolladores de Bitcoin, trabajó en software criptográfico como PGP.
Adam Back creó Hashcash, que luego inspiró la prueba de trabajo de Bitcoin.
Wei Dai propuso “b-money”, una idea temprana para sistemas de dinero digital anónimo, que influyó en el desarrollo de Bitcoin.
Zooko Wilcox-O’Hearn trajo privacidad avanzada a las criptomonedas con su trabajo en Zcash.
David Chaum, conocido como el “padrino de los cypherpunks”, fue pionero del dinero digital con DigiCash (1989). Su trabajo sobre privacidad electrónica precedió e inspiró al movimiento.
Bram Cohen desarrolló BitTorrent, mostrando el ethos cypherpunk de descentralización en el intercambio de archivos.

Su trabajo se basó en la investigación criptográfica fundamental de Whitfield Diffie y Martin Hellman, quienes inventaron la criptografía de clave pública en 1976, haciendo posible la comunicación segura entre desconocidos.

Se reunían online en la lista de correo cypherpunks. En su mejor momento, tenía unos 2000 suscriptores que intercambiaban más de 30 mensajes al día. Su lema: “Cypherpunks write code.” No solo hablaban de privacidad. La construían.

Filosofía y objetivos #

La filosofía central de los Cypherpunks se centraba en la privacidad, la libertad de expresión y el potencial de la criptografía para proteger estos derechos. Sus principios principales incluían:

La privacidad como derecho fundamental: Creían que la privacidad era esencial para la libertad personal y que la comunicación digital debería ser privada.
Descentralización: Desconfiaban del control centralizado sobre la información, así que impulsaron sistemas descentralizados donde cada persona pudiera controlar sus propios datos.
La criptografía como herramienta: Veían el cifrado no solo como un medio para asegurar datos sino como una herramienta política contra la vigilancia y los regímenes opresivos.

Sus objetivos eran #

Crear y promover herramientas para cifrado, anonimato y dinero digital.
Educar al público sobre la importancia de la criptografía.
Resistir los esfuerzos gubernamentales y corporativos para controlar o monitorear las comunicaciones digitales.

Impacto actualmente #

Desarrollo de tecnologías clave #

Los Cypherpunks construyeron herramientas, no solo teorías:

PGP (1991): Cifrado de email para todos
Tor (2002): Navegación anónima a través de enrutamiento cebolla
BitTorrent (2001): Intercambio de archivos descentralizado
Bitcoin (2009): Dinero digital sin bancos
Protocolo Signal: El cifrado detrás de Signal, WhatsApp y otros mensajeros

Cuando envías un mensaje cifrado hoy, estás usando tecnología cypherpunk.

Cambio cultural #

Cambiaron cómo la sociedad ve la privacidad. Antes de ellos, el cifrado era principalmente para gobiernos o expertos. Hoy, es una parte estándar de herramientas como aplicaciones de mensajería y navegadores web. Al promover el cifrado y el anonimato, hicieron de la privacidad una prioridad y animaron a las personas a tomar control de sus datos.

Influencia legal y política: Las Crypto Wars #

Los años 90 vieron una batalla real entre los cypherpunks y los gobiernos, conocida como las “Crypto Wars”. EE.UU. clasificó el cifrado fuerte como arma y prohibió su exportación. Cuando Phil Zimmermann lanzó PGP, fue investigado por “exportar municiones” porque el software se extendió globalmente a través de internet.

Los cypherpunks contraatacaron creativamente. Imprimieron el código fuente de PGP en libros, ya que los libros eran discurso protegido. Usaron camisetas con código de cifrado. Finalmente, ganaron. Las restricciones de exportación se relajaron en 2000. La mensajería cifrada de hoy existe gracias a esa lucha.

Desafíos y críticas #

Los Cypherpunks enfrentan estas críticas principales:

Accesibilidad: Sus herramientas son demasiado complejas para mucha gente. Solo quienes tienen conocimientos técnicos pueden usarlas, dejando al resto fuera.
Riesgo de mal uso: Su tecnología de cifrado puede caer en malas manos. Los Cypherpunks creen que la privacidad es un derecho para todos, pero las autoridades temen que estas herramientas oculten actividades ilegales.

Es la eterna tensión entre privacidad y seguridad en el mundo digital.

Precursores de Bitcoin #

Bitcoin es el resultado más conocido de la filosofía cypherpunk. Encarna sus valores: descentralización, privacidad e independencia del control gubernamental sobre el dinero. El misterioso Satoshi Nakamoto lo compartió por primera vez en la lista de correo cypherpunks en 2008.

Pero Bitcoin no surgió de la nada. Es el resultado de muchos intentos previos dentro de este grupo. Usa ideas de Hashcash (prueba de trabajo), b-money y bit gold, todas reflejando el sueño cypherpunk de una moneda que nadie controle.

DigiCash (eCash) #

David Chaum lo desarrolló a finales de los 80 y lo lanzó en 1990. Fue uno de los primeros intentos de pago electrónico. Usaba criptografía para garantizar privacidad, pero fracasó por problemas de adopción, centralización y el famoso problema del doble gasto.

B-Money #

Wei Dai lo propuso en 1998 como un marco conceptual para dinero electrónico anónimo y distribuido. Quería resolver el doble gasto sin autoridad central, pero nunca se implementó. Sus ideas influyeron en el diseño de Bitcoin.

Bit Gold #

Nick Szabo lo conceptualizó en 1998. Proponía una moneda con propiedades similares al oro usando prueba de trabajo criptográfica. Nunca se terminó, pero contribuyó al desarrollo de Bitcoin, especialmente su sistema de prueba de trabajo.

Hashcash #

Adam Back lo introdujo en 1997. No era una moneda, sino un sistema para combatir el spam de email usando prueba de trabajo. Bitcoin adoptaría este concepto para la minería.

Ninguno de estos proyectos logró crear una moneda digital funcional. Pero sentaron las bases teóricas de Bitcoin al abordar problemas clave: el doble gasto, la privacidad y la descentralización.

Legado cypherpunk #

Bitcoin ha cambiado cómo entendemos el dinero, la privacidad y la seguridad:

Control descentralizado: Bitcoin no es administrado por ningún banco o gobierno, lo que encaja perfectamente con el escepticismo cypherpunk hacia el poder centralizado.
Privacidad: Aunque no es completamente anónimo, las transacciones de Bitcoin usan pseudónimos, ofreciendo cierta protección contra la supervisión financiera.
Transacciones inmutables: Una vez que una transacción está en la blockchain, es casi inalterable, fomentando la confianza en las transacciones digitales.

Bitcoin dio vida a los ideales cypherpunk. Ha provocado debates globales sobre privacidad financiera, la naturaleza del dinero y el poder de la criptografía. Y sigue evolucionando con desarrollos como Lightning Network para transacciones más rápidas y privadas, y Taproot para mayor privacidad.

Lo que dejaron los cypherpunks #

Los cypherpunks demostraron que un pequeño grupo de personas que escriben código pueden cambiar el mundo. Cada mensaje cifrado que envías, cada transacción de Bitcoin, cada navegación anónima: su legado.

La privacidad no está muerta. Ellos se aseguraron de eso.

Enlaces relacionados

Aprende más: ¿Qué es el cifrado PGP? Un tutorial de 3 minutos para principiantes
Artículo de Wikipedia: wikipedia.org/Cypherpunk

Commits de Git Verificados

2024-11-17T00:00:00+00:00

En desarrollo de software, la confianza y la seguridad son clave. Una forma fácil de mejorar ambas: usar commits verificados.

Ya trabajes en open-source o en una empresa privada, los commits verificados aseguran que tus contribuciones son legítimas. Veamos qué son, por qué importan y cómo empezar a usarlos.

¿Qué son los commits verificados? #

Un commit verificado es un commit de Git firmado digitalmente por su autor. La firma demuestra que el commit viene de quien dice haberlo hecho. Herramientas como GPG (GNU Privacy Guard) permiten adjuntar esta firma.

En plataformas como GitHub verás una insignia “Verified” junto a los commits firmados. Es una forma rápida de mostrar que el commit es auténtico.

¿Por qué son importantes? #

Los commits firmados mantienen tus contribuciones auténticas y confiables. La firma criptográfica demuestra que los cambios vinieron de ti. En entornos colaborativos, donde la confianza y la responsabilidad importan mucho, esto es clave.

Sin firmar, cualquiera puede falsificar un commit usando tu email. GitHub lo vincularía a tu perfil, pareciendo que hiciste los cambios aunque no fuera así. Nada bueno.

Al firmar tus commits, demuestras que el trabajo es tuyo. Evitas la suplantación, generas confianza y mantienes todo transparente.

Nota: Para esta demo, usé un email público de Linus Torvalds. Al hacer push, GitHub reconoció el email y lo vinculó a su perfil. Suplantación solo con fines de demo para mostrar los riesgos. Usa siempre tu propio email para commits.

Cómo empezar con commits verificados #

Configura una clave GPG #

Primero necesitas una clave GPG. Así se hace:

Genera una clave GPG:

gpg --full-generate-key

Encuentra tu ID de clave:

gpg --list-secret-keys --keyid-format=long

Dile a Git que use tu clave:

git config --global user.signingkey <tu-id-de-clave>

Haz que firmar commits sea el valor por defecto:

git config --global commit.gpgsign true

Añade tu clave a GitHub/GitLab #

Exporta tu clave pública:

gpg --armor --export <tu-id-de-clave>

Navega a “Settings > SSH and GPG keys,” y pega tu clave.

Empieza a firmar commits #

A partir de ahora, Git firmará tus commits automáticamente.

Si quieres firmar un commit a mano, usa la bandera -S:

git commit -S -m "Tu mensaje de commit"

Puedes verificar la firma del commit con:

git log --show-signature

También puedes hacer clic en la insignia “Verified” en GitHub.

Los commits verificados parecen un paso pequeño, pero hacen tu código más confiable. Una capa extra de protección fácil de añadir. Pruébalo.

Extra: Configuración completa en español #

Enlaces relacionados

Aprende más: ¿Qué es el cifrado PGP? Un tutorial de 3 minutos para principiantes

Pretty Good Privacy

2024-07-13T00:00:00+00:00

PGP (Pretty Good Privacy) es un programa de cifrado para proteger tu privacidad y autenticar comunicaciones. Sirve para firmar, cifrar y descifrar textos, correos, archivos, directorios y particiones de disco.

Historia #

Phil Zimmermann creó PGP porque le preocupaba la falta de privacidad en las comunicaciones digitales. Quería dar a la gente herramientas de cifrado potentes. En 1991 lanzó PGP gratis, abriendo una nueva era en la seguridad digital.

Desafíos legales #

A principios de los 90, el cifrado fuerte estaba clasificado como arma según la ley de exportación de EE.UU. Cuando PGP se extendió por internet, Zimmermann fue investigado por “exportar municiones”.

Su defensa fue ingeniosa: publicó el código fuente de PGP en un libro. Los libros son libertad de expresión protegida. El caso se archivó en 1996 y las restricciones de exportación se relajaron en 2000.

Características principales #

Cifra y descifra datos para comunicación segura
Verifica la identidad de quien envía y recibe
Genera pares de claves pública/privada para intercambio seguro
Soporta varios algoritmos de cifrado y funciones hash

Hoy PGP sigue vivo como OpenPGP (el estándar) y GPG (GNU Privacy Guard, la implementación libre). Cuando verificas una descarga de software o firmas un commit de git, probablemente estás usando GPG.

Cómo funciona #

PGP combina criptografía de clave pública y criptografía de clave simétrica. Genera un par de claves: una pública que compartes y una privada que guardas en secreto. Los datos se cifran con la clave pública y solo la privada puede descifrarlos.

Cifrado simétrico: PGP genera una clave de sesión única para cifrar el mensaje. Es rápido y eficiente, pero necesita que ambas partes compartan la clave de forma segura.
Cifrado asimétrico: Resuelve el problema del intercambio de claves. Cada usuario tiene su par de claves. La clave de sesión se cifra con la clave pública del destinatario, y solo su clave privada puede descifrarla.
Firmas digitales: El remitente firma el mensaje con su clave privada. El destinatario verifica la firma con la clave pública del remitente, confirmando quién lo envió y que el mensaje no se ha alterado.

Mi clave pública #

Huella digital #

56D5 D60B 0934 0999 199C 3750 E51B 5BF4 5F85 D160

Importar directamente #

curl https://chemaclass.com/pgp.asc | gpg --import

Descargar el archivo .asc #

Descargar clave PGP pública

Dinero Programable

2024-07-06T00:00:00+00:00

A Bitcoin se le llama “dinero programable” porque permite ejecutar transacciones con condiciones mediante su lenguaje de scripting.

Qué es el dinero programable #

Dinero programable significa poder meter lógica y condiciones dentro de las transacciones financieras. Las transacciones se ejecutan solas siguiendo reglas predefinidas, sin intermediarios ni intervención manual. El dinero deja de ser algo estático y se convierte en una herramienta capaz de ejecutar acuerdos y automatizar operaciones.

El lenguaje Script #

La programabilidad de Bitcoin viene de su lenguaje incorporado: Script. Es un lenguaje basado en pila, parecido a Forth, creado específicamente para transacciones de Bitcoin.

Soporta multi-firma, transferencias bloqueadas por tiempo y otras transferencias condicionales. Es intencionalmente limitado: no es Turing-completo y no tiene bucles.

Este video muestra ejemplos de los scripts de bloqueo/desbloqueo más comunes.

Características clave del Script de Bitcoin #

Ejecución basada en pila #

Script funciona con un modelo de pila: los comandos y datos se apilan y se procesan en orden Last-In-First-Out (LIFO).

Gasto condicional #

Una transacción que solo se puede gastar si se cumplen ciertos criterios o se proporcionan datos específicos. Sirve para:

servicios de custodia
intercambios atómicos
otros arreglos financieros

Multifirma #

Puedes configurar transacciones que requieran varias firmas de diferentes claves privadas. Útil para:

cuentas conjuntas
fondos corporativos
mayor seguridad (nadie puede gastar los fondos por su cuenta)

Bloqueo temporal #

Las transacciones pueden tener condiciones de tiempo: no se pueden gastar hasta cierta fecha o altura de bloque. Útil para:

pagos diferidos
contratos inteligentes
evitar gastos prematuros (ej: Lightning Network)

Códigos de operación #

El Script de Bitcoin usa OP_Codes para realizar operaciones específicas. Algunos ejemplos:

OP_DUP: Duplica el elemento superior de la pila.
OP_HASH160: Hashea el elemento superior de la pila dos veces (SHA-256 seguido de RIPEMD-160).
OP_EQUALVERIFY: Verifica que los dos elementos superiores son iguales y los elimina.
OP_CHECKSIG: Verifica una firma contra una clave pública.
OP_RETURN: Marca la salida de la transacción como inválida, a menudo usado para almacenar datos.

Tipos comunes de direcciones Bitcoin #

Cada tipo de dirección corresponde a una forma distinta de hacer scripts. Veamos ejemplos para cada tipo principal.

P2PK: Las primeras transacciones legacy usando claves públicas completas directamente.
P2PKH: Comienza con 1. Transacciones Legacy usando hashes de claves públicas.
P2SH: Comienza con 3. Legacy, encapsula scripts complejos como multisig.
P2MS: Típicamente es un tipo de dirección P2SH o P2WSH.
P2WPKH: Comienza con bc1. SegWit nativo, transacciones más eficientes.
P2WSH: Comienza con bc1. SegWit para scripts complejos.
P2TR: Comienza con bc1p. Direcciones Taproot SegWit, mejorando privacidad y eficiencia para transacciones complejas.

Usar SegWit nativo (P2WPKH y P2WSH) es preferible cuando es posible, ya que maximiza los beneficios de la actualización SegWit, pero P2SH-SegWit puede ser útil para compatibilidad con sistemas más antiguos.

P2PK (Pay-to-PubKey) - Dirección Legacy antigua arriba #

Comienza con "1" (ej., 1A1zP1eP5QGefi2DMPTf...v7DivfNa)

Antes de P2PKH y P2SH, las direcciones de Bitcoin eran más limitadas:

Empiezan con 1 pero sin hashear la clave pública.
Poco usadas hoy por falta de privacidad y eficiencia.
Formato obsoleto en favor de P2PKH como mínimo.

P2PKH (Pay-to-PubKey-Hash) - Dirección Legacy arriba #

Comienza con "1" (ej., 1A1zP1eP5QGefi2DMPTf...v7DivfNa)

Un script P2PKH típico consiste en dos partes principales:

ScriptPubKey: El script de bloqueo (también conocido como script de salida) que especifica cómo pueden gastarse los fondos.
ScriptSig: El script de desbloqueo (también conocido como script de entrada) que proporciona los datos necesarios para desbloquear los fondos.

ScriptPubKey (Script de Bloqueo) #

OP_DUP OP_HASH160 <PubKHash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

OP_DUP: Duplica el elemento superior de la pila (la clave pública).
OP_HASH160: Hashea la clave pública con SHA-256 seguido de RIPEMD-160.
<PubKHash>: La clave pública hasheada (un valor de 20 bytes).
OP_EQUALVERIFY: Verifica si la clave pública hasheada coincide con el hash en el script.
OP_CHECKSIG: Verifica la firma proporcionada contra la clave pública.

ScriptSig (Script de Desbloqueo) #

<sig> <PubK>

<sig>: La firma digital generada por la clave privada.
<PubK>: La clave pública correspondiente a la dirección.

Flujo de Ejecución #

El ScriptSig (script de desbloqueo) se empuja a la pila.
El ScriptPubKey (script de bloqueo) se ejecuta.

P2SH (Pay-to-Script-Hash) arriba #

Comienza con "3" (ej., 3J2BtwzN2GEr6FCP.....81T2eiX8PVHh)

Los scripts P2SH se usan para scripts más complejos. La característica principal es que la dirección misma codifica un hash de un script, que se usará en la transacción.

ScriptPubKey (Script de Bloqueo) #

OP_HASH160 <ScriptHash> OP_EQUAL

OP_HASH160: Hashea el script con SHA-256 seguido de RIPEMD-160.
<ScriptHash>: El script hasheado (un valor de 20 bytes).
OP_EQUAL: Verifica si el hash coincide con el hash del script proporcionado.

ScriptSig (Script de Desbloqueo) #

<sig> <PubK> ... <ScriptSig>

<sig>: La firma digital.
<PubK>: La clave pública.
<ScriptSig>: El script real que coincide con el hash del script, que será ejecutado por la red Bitcoin.

P2MS (Pay-to-Multisig) arriba #

Formato del Script #

OP_M <M> <PubK1> <PubK2> ... <PubKN> OP_N OP_CHECKMULTISIG

OP_M: El número mínimo de firmas requeridas.
<PubK1>, <PubK2>, ..., <PubKN>: Las claves públicas involucradas en el esquema multifirma.
OP_N: El número total de claves públicas proporcionadas.
OP_CHECKMULTISIG: El opcode que verifica las firmas contra las claves públicas proporcionadas.

ScriptPubKey (Script de Bloqueo) #

OP_2 <PubK1> <PubK2> <PubK3> OP_3 OP_CHECKMULTISIG

Este script significa que se requieren 2 de 3 claves públicas proporcionadas para firmar la transacción para que sea válida.

ScriptSig (Script de Desbloqueo) #

<sig1> <sig2> ... <sigN> <SerializedScript>

<sig1>, <sig2>, ..., <sigN>: Las claves públicas.
<SerializedScript>: El script serializado (lo mismo que el script de bloqueo pero sin el OP_M y OP_N).

NOTA: Hay una rareza en la ejecución de CHECKMULTISIG. Ver nota al final.

P2WPKH (Pay-to-Witness-Public-Key-Hash) - Segwit arriba #

Comienza con "bc1q" (ej., bc1qf0r2m0ck4psv6yrk9w.....kw8v5rj7ph3)

P2WPKH es una dirección Segregated Witness (SegWit) con un formato de scripting distinto. Simplifica las transacciones: menos datos y menos comisiones que los formatos legacy.

ScriptPubKey (Script de Bloqueo) #

OP_0 OP_PUSHBYTES_20 <PubKHash>

OP_0: Un solo byte (0x00) indicando la versión del script.
OP_PUSHBYTES_20: Empuja 20 bytes (el hash de la clave pública) a la pila.
<PubKHash>: El hash de 20 bytes de la clave pública.

Datos del Testigo #

En P2WPKH no hace falta un script de desbloqueo tradicional. La información de desbloqueo va como parte de los datos del testigo en el formato SegWit.

<sig> <PubK>

<sig>: Firma digital para la transacción.
<PubK>: Clave pública usada para generar el hash de la clave pública.

P2WSH (Pay-to-Witness-Script-Hash) - Segwit arriba #

Comienza con bc1q (ej.: bc1q4a3h5sdg4cfkhftgd24tj9g2sg...yj57jmfckhkrw5gslr9g59)

ScriptPubKey (Script de Bloqueo) #

OP_0 OP_PUSHBYTES_32 <ScriptHash>

OP_0: Indica una versión de testigo 0 (SegWit).
OP_PUSHBYTES_32: Empuja los siguientes 32 bytes (el hash del script) a la pila.
<ScriptHash>: Hash de 32 bytes del script de redención.

Datos del Testigo #

<sig1> <sig2> ... <RedeemScript>

<sig1>, <sig2>: Firmas requeridas para desbloquear la transacción.
<RedeemScript>: El script real que coincide con el hash del script. Este script será ejecutado como parte de los datos del testigo.

P2TR (Pay-to-Taproot) - Taproot arriba #

Comienza con bc1p (ej.: bc1pl9dfv7kvj4hj9s3a8l.....gjstmrpjl09g8ks3ukds70q4r2j5h)

Taproot combina firmas Schnorr con MAST. Permite condiciones de gasto privadas y eficientes. Las transacciones complejas parecen estandar a menos que se revelen las condiciones.

ScriptPubKey (Script de Bloqueo) #

OP_1 <x-only PubK>

OP_1: Indica una versión de testigo 1 (Taproot).
<x-only PubK>: Una clave pública Schnorr de 32 bytes (sin la coordenada y).

Datos del Testigo #

<sig>

<sig>: Una firma Schnorr probando posesión de la clave privada correspondiente a la pubkey x-only.

*Hay una rareza en la ejecución de CHECKMULTISIG arriba #

OP_CHECKMULTISIG saca un elemento de más de la pila. Ese elemento extra se ignora al verificar firmas, así que no afecta directamente. Pero tiene que estar porque si intenta sacar de una pila vacía, el script falla.

OP_0 <sig2> <sig3> 2 <PubK1> <PubK2> <PubK3> 3 OP_CHECKMULTISIG

El script de entrada en este multisig no es <sig2> <sig3> sino OP_0 <sig2> <sig3>.

Al principio se usaba OP_0 por convención. Luego se convirtió en regla de relay y finalmente en regla de consenso (BIP147).

Puede que el desarrollador original lo pusiera pensando en añadir una función de mapa en un soft fork futuro (por rendimiento). Esa función nunca se implementó, y BIP147 en 2017 lo hace imposible ya.

Solo el creador de Bitcoin podría decir si fue un bug o un plan. Si ves un script multisig, espera encontrar un OP_0 extra al principio. Es un parche para esta rareza del consenso.

Para seguir aprendiendo #

Documentación oficial de Script en el Bitcoin Wiki.
Bitcoin IDE: emulador visual de Script online, genial para aprender.
Script Editor: investigación sobre escalabilidad y usabilidad de Bitcoin.
Miniscript: lenguaje para escribir Scripts de Bitcoin de forma estructurada, con análisis, composición y firma genérica.