JOURNAL BOLIVIANO DE CIENCIAS – Vol. 20 – Número 55
ISSN Digital: 2075-8944 ISSN Impreso: 2075-8936
88
Citar como: Ramos Pacheco,
R. B., Crespo Vargas, J., &
Carrillo Mendoza, A. Bitcoin:
Un Análisis Histórico antes
del Cuarto Halving.88-101
Journal Boliviano De
Ciencias, 20(55). https://
doi.org/10.52428/20758944.
v20i55.1145
Revisado: 15/03/2024
Aceptado: 05/06/2024
Publicado: 30/06/2024
Declaración: Derechos de
autor 2024 Ramos Pacheco,
R. B., Crespo Vargas, J.,
& Carrillo Mendoza. Esta
obra está bajo una licencia
internacional Creative
Commons Atribución 4.0.
Los autores/as declaran no tener
en la publicación de este
documento.
Artículo de Investigación
Bitcoin: Un Análisis Histórico antes del Cuarto Halving
“Bitcoin: A Historical Analysis before the Fourth Halving”
Juan Crespo Vargas Richard Brandon Ramos Pacheco Alfredo
Carrillo Mendoza
. Fellow Researcher - La Paz-Bolivia-jp.cr3spo@pm.me
.Estudiante de Pregrado. Universidad Mayor de San Andrés- La Paz-Bolivia-brarm444@gmail.com
. Fellow Researcher - La Paz-Bolivia- acarrillom@proton.me
RESUMEN
Desde sus inicios en 2008, Bitcoin ha experimentado una evolución notable en
su red, convirtiéndose en una competencia de minería cada vez más intensa. Este
artículo analiza el comportamiento de la red a través de la información extraída
de los bloques de Bitcoin, obtenida por un nodo conectado a la red, antes de que
ocurra el cuarto Halving y la recompensa por el minado de bloques se reduzca
a la mitad.
El análisis de los datos revela cómo la creciente popularidad de Bitcoin ha
generado un aumento en el tamaño de los bloques, pasando de pesar menos de 1
MB por bloque a los 4 MB permitidos por la red. Además, la implementación de
generar nuevos bloques, alcanzando máximos de hasta 5x1013 T hashes.
transacciones que contiene cada bloque, revelando una tendencia a tener bloques
con un número similar de transacciones.
Además, se han examinado los tiempos de llegada de los bloques, revelando
anomalías temporales en su llegada desde el primer halving, y disminuyendo el
número de anomalías a medida que la red evoluciona.
Palabras clave: Halving, Hashrate, Blockchain, Criptografía, Descentralización,
Protocolo de consenso.
ABSTRACT
Since its inception in 2008, Bitcoin has experienced a notable evolution in its
network, becoming an increasingly intense mining competition. This article
analyzes the network’s behavior through information extracted from Bitcoin
blocks, obtained by a node connected to the network, before the fourth halving
occurs and block mining rewards are halved.
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The data analysis reveals how Bitcoin’s growing popularity has led to an increase
in block size, from weighing less than 1 MB per block to the 4 MB allowed by
to $5x10^13$ T hashes.
Blocks were also studied by categorizing them according to the number of
transactions each block contains, revealing a trend towards blocks with a similar
number of transactions.
Furthermore, block arrival times were examined, revealing temporal anomalies in
network evolves.
Keywords: Halving, Hash rate, Blockchain, Cryptography, Decentralization,
Consensus protocol.
1. INTRODUCCIÓN
Bitcoin es el nombre de la primera solución tecnológica descentralizada en la
historia de la humanidad. Se compone de computadoras que corren un software
desarrollado bajo el paradigma FOSS (Free and y Open Source Software), llamado
«cliente Bitcoin-Core», disponible en distintos sistemas operativos (Windows,
Linux y Mac) con requisitos mínimos de hardware capaz de correr desde un
Raspberry en adelante. Se denomina descentralizado pues la red no tiene ni un solo
prioridad en la validación de información en la red.
La palabra ‘Bitcoin’ se registra por primera vez el 18 de agosto de 2008 al reservarse
el dominio de Internet “www.bitcoin.org”. Días después se detalla su propuesta de
funcionamiento en un White Paper publicado en Internet bajo el pseudónimo de
‘Satoshi Nakamoto’, en un foro de discusión sobre criptografía el 31 de octubre de
2008 con el título “Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System”.
Bitcoin tiene una raíz etimológica compuesta por dos palabras: “bit” que es la
unidad mínima de información digital y “coin” una palabra en inglés para referirse
a «moneda» que es un medio de intercambio indirecto de bienes económicos.
Bitcoin busca crear un sistema económico nuevo cuyo título del artículo expresa
precisamente, traduciendo al español: «Efectivo electrónico transmitido de punto
a punto». No se propuso para ser el primer dinero digital (en 2008 la banca digital
ya existía) sino ser el primer sistema monetario digital que tenga propiedades que
se comparen al dinero en efectivo, como ser: la portabilidad, la privacidad más
de autenticidad (sellos acuñados en monedas o marcas de seguridad en billetes),
la disposición (liquidez), etc; pero principalmente, destacamos una propiedad que
permiso’ de ningún punto o actor en la red para efectuar una transacción.
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Esta característica
etc) en cualquier momento. Esta propiedad y sus efectos surgen al mantener un
consenso sobre los ‘estados’ denominados UTXOs de la red. Esta información
común y compartida por toda la red se almacena en una base de datos llamada
Blockchain. Se divide en trozos ‘encadenados’ uno tras otro en bloques de
información del tamaño de 1 MB. Cada bloque nuevo actualiza estos ‘estados’
aportando nueva información compartida por toda la red.
Esta nueva actualización de estados es común en toda la red mediante el protocolo
de consenso. Al tener todos los participantes el mismo rango en la red ninguno tiene
el poder de imponer su historial e independientemente de si hay un participante
malicioso todo el conjunto debe mantener la misma información. Este problema
es conocido al estudiar la información en sistemas distribuidos como ‘El problema
de los generales bizantinos’ \cite{bizantinos}. Bitcoin hace uso de un protocolo
de consenso de red llamado Proof of Work o Prueba de Trabajo que consiste en
la necesidad de reunir una cantidad de trabajo en el mundo físico (en forma de
energía eléctrica) para producir un nuevo estado de información digital común en
el ciberespacio. Esta prueba de trabajo que se solicita es variable y depende del
tamaño y poder computacional de toda la red. La energía eléctrica necesaria para
el cambio de estados UTXO es un respaldo de seguridad para la inmutabilidad
de la información compartida en el ciberespacio. La información que contiene el
blockchain es computada por toda la red. Es por esta razón que la red Bitcoin
se compara a una sola máquina universal de estados Turing completo de escala
mediante cómputo y mantenerlo inmutable en la red. Antonopoulos, A. M., &
Harding, D. A. (2023).
En la siguiente sección explicamos cómo funciona internamente el sistema rígido y
predecible de reglas que expresa el código fuente de Bitcoin-Core. Para la sección
exponemos los resultados.
2.METODOLOGÍA
2.1 Diseño de la red
Bitcoin se diseñó bajo un cierto esquema de principios e incentivos que mantienen
segura a la red. Mientras una sola entidad no contenga la mayoría del poder
computacional de la red, está es segura.
El funcionamiento sobre los incentivos está expresado en el código de Bitcoin
Core, cuyo punto fuerte es la limitación de la red para emitir un activo que funge
para los intercambios de la red: ‘bitcoin’. Cabe notar que la diferencia en la
nomenclatura radica en el uso de la mayúscula para diferenciar la red Bitcoin del
activo subyacente de esta, bitcoin. Este activo es conocido como ‘real e intangible’
en el sentido que no tiene un carácter contractual (no tiene una obligación de pago
ni derecho de cobro) y que al ser digital no guarda relación física en nuestro medio
ambiente físico (tierra, agua y aire) pero tiene una existencia irreproducible en un
nuevo ámbito de interacción humana: el ciberespacio.
privada al hacerla absoluta. Esta propiedad es inexistente en el campo físico pues
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cualquier recurso puede ser tomado por la fuerza o su proyección, sin embargo,
bitcoin se puede considerar con un landing digital que no puede ser violado de
ninguna manera por ningún tipo de fuerza o proyección de poder, al fundamentar
su seguridad digital en la producción de energía eléctrica (medida en Julios) del
mundo físico. Se necesita de una cantidad colosal de energía eléctrica para generar
el cambio en un bloque de la red. Nakamoto, S. (2008).
El sistema de incentivos que mantiene la seguridad de la red toma como punto
y calculable en todo momento siendo cercano a los 21 millones de unidades en
total. Esto lo logra mediante código de computadora que no puede cambiar por
algún actor de red pues implicaría que todos (el 100% de la red) la asumieran
voluntariamente.
La regla de emisión de Bitcoin se da mediante el siguiente esquema:
1. Cada bloque generado por cualquier componente de la red debe demostrar una
cantidad de trabajo computacional (que consume energía eléctrica).
2. Como recompensa al gasto de energía el sistema entrega un incentivo de nuevo
bitcoin, que inicia en 50 btc.
3. Cada 210.000 bloques este incentivo se ajusta reduciéndose a la mitad. Cada
bitcoin puede ser dividido en partes más pequeñas hasta un factor de 100 millones,
unidad que se denomina satoshis o sats. Este evento donde la emisión se reduce a
la mitad se denomina HALVING.
4. La división a la mitad del incentivo se detiene cuando llega a la 100 millonésima
parte (o lo que es 1 sat), terminando la emisión de nuevos bitcoins en la red.
5. La salida temporal de nuevos bloques es altamente variable con un valor esperado
de 10 minutos. Si se hace una cuenta rápida cada 210 mil bloques representa cerca
de 4 años.
6. Una cuenta rápida muestra que todo el bitcoin existente se emitirá hasta el
año 2140. Luego de esto
únicamente la comisión que los usuarios decidan dar al productor, recirculando la
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Figure 1 Cantidad de BTC minados. - El punto antes del cuarto Halving es la fecha
de la última actualización de la base de datos en diciembre de 2023. La red empezó
en 50 BTC por minado de Bloque en 2009. Fuente: Elaboración propia 2024
2.2 Como se pensó la red
el número de cuentas se pensó para que cualquiera pueda tener una cuenta pensan-
do solo en un número de 256 cifras binarias (uno o cero), equivalente a un número
de 77 cifras, a este número le vamos a llamar contraseña privada, la cantidad máxi-
ma de números posibles con 256 ceros y unos es:
Nmax representa el límite superior de cuentas posibles y es tan inmenso que incluso
si alguien creara 10 cuentas por segundo, llevaría más de un siglo para agotar todas
las posibles cuentas. Debido a la extraordinaria magnitud de este número, si una
persona eligiera un número al azar, la probabilidad de que otra persona elija el
mismo es extremadamente remota, casi inexistente.
Tras elegir un número este pasa a ser transformado mediante la criptografía de cur-
va elíptica por sus siglas en inglés (ECC), la curva que se usa en la red bitcoin es
en bits del campo primo p, el término k 1 indica que es la primera curva de este
corresponde a la ecuación:
2256- 1 =
Nmax
y 2=x 3+7(mod p)