⛓️ La Cadena #11: Bitcoin es permissionless 💰🚀 y cómo la minería Bitcoin puede tener efectos positivos sobre el consumo de energía ⛏️⚡️
Esto es "La Cadena", la newsletter de blockchain que te refresca durante las olas de calor 🥵
Veamos qué nos trae esta edición...
En esta edición
- 💰🚀 Operar sin permiso en Bitcoin: cómo obtener tus claves y tu dirección de manera independiente
- ⛏️⚡️ La minería Bitcoin puede tener efectos positivos sobre el consumo de energía y la emisión de gases de efecto invernadero
💰🚀 Operar sin permiso en Bitcoin: cómo obtener tus claves y tu dirección de manera independiente
El concepto de blockchain permissionless suele traducirse al español como blockchain público o "sin permiso". Es un término que se refiere al hecho que un individuo puede unirse a la red y operar de forma autónoma y sin pedir permiso a una entidad centralizada.
¿Te imaginas poder abrir una cuenta en una entidad financiera sin pedir permiso a nadie, desde tu casa, sin conexión a ningún tipo de red y sin proporcionar documentación a nadie? Esto es lo que permissionless significa. Y es así como Bitcoin funciona (y en cierta medida otros blockchains).
Con tan solo una moneda, una hoja de papel y algunos cálculos matemáticos, puedes crear tu propia cuenta para recibir bitcoins. Parece magia 🪄 pero es tecnología ⚙️.
Para operar con Bitcoin necesitas tres componentes clave:
- 📪 Una dirección para recibir bitcoins.
- 🔐 Una clave privada para enviar bitcoins.
- 🗣️🔑 Una clave pública para que la red pueda verificar y autorizar tus transacciones.
El aspecto revolucionario es que puedes construir todos estos componentes de manera independiente y totalmente offline. 🚫🔌
El proceso es el siguiente:
- generas la clave privada mediante una fuente de aleatoriedad de calidad (como tirar una moneda al aire 256 veces y apuntar su resultado),
- generas la clave pública aplicando a la clave privada multiplicación de curva elíptica, una función criptográfica irreversible (desde la clave pública no puedes encontrar la privada) y
- generas la dirección a partir de la lave pública en dos pasos:
- primero obtienes un hash aplicando de forma consecutiva dos funciones criptográficas (SHA-256 y RIPEMD-160) a la clave pública y, finalmente,
- codificas el resultado del paso anterior con el algoritmo Base58Check para obtener una cadena de caracteres para que sea más fácil de leer y escribir por humanos.
El primer paso es totalmente manual. El segundo y el tercero son matemáticas que consisten en aplicar unas funciones públicas, conocidas y bien definidas. Estas funciones, conceptualmente, no se diferencian mucho de las que aprendíamos en secundaria en las que dada una entrada X, aplicábamos un algoritmo que lo transformaba de forma unívoca en otro valor de salida Y.
Podríamos hacer todos estos cálculos a mano, pero obviamente es habitual usar software. Lo bonito es que los algoritmos son open source y por tanto podemos elegir entre múltiples implementaciones (o incluso programar nuestra propia versión). Y la parte más "mágica" es que todo esto sucede offline no necesitas conectar con la red de Bitcoin (ni siquiera con Internet) para generar tus claves y tu dirección y aún así puedes distribuir tu dirección por cualquier medio (¡sólo es texto!) para que terceros puedan enviarte bitcoins.
¿Y cuándo necesitas conectarte con la red? Solo cuando quieres gastar tus bitcoins, es decir enviar bitcoins desde tu dirección a otra. 💸
¿No te parece una genialidad tecnológica? 👉 Bitcoin es una red de ordenadores que no requiere de un nodo central para el alta de usuarios, si no que estos se registran de manera autónoma y además pueden hacerlo desconectados de la red. 🤯
Si quieres aprender más sobre cómo funciona la criptografía utilizada por Bitcoin (y otros blockchains) puede revisar este artículo 👇
⛏️⚡️ La minería Bitcoin puede tener efectos positivos sobre el consumo de energía y la emisión de gases de efecto invernadero
Una parte fundamental que garantiza la seguridad de la red de Bitcoin y que la red siga funcionando es su grado de descentralización y el número de nodos (máquinas) que la ejecutan. Cuantos más nodos y pertenecientes a más individuos u organizaciones diferentes, más seguro porque ello hace que sea más complicado orquestar un ataque coordinado.
Bitcoin no es sólo permissionless desde el punto de vista del usuario que quiere transaccionar con bitcoins sino también a la hora de convertirse en un nodo que mantiene la red. Cualquiera puede convertirse en un nodo de Bitcoin.
¿Por qué alguien va a aportar recursos de computación a la red? Porque existen incentivos. El nodo que consigue construir el siguiente bloque recibe una doble recompensa en forma de bitcoins: los comisiones pagadas por los usuarios que envían transacciones y una recompensa de bloque hasta que se llegue al máximo de bitcoins en circulación.
¿Pero qué es un bloque? Sin entrar en mucho detalle es una estructura de datos que organiza y materializa las transacciones de los usuarios de la red de Bitcoin.
Proponer un bloque válido requiere potencia de computación para resolver un problema complejo y cuantos más nodos existen compitiendo, más potencia se requiere. El por qué esto es así está fuera del ámbito de este artículo pero podemos explorarlo en el futuro.
Un minero Bitcoin es un nodo que invierte en recursos de computación para construir bloques.
La computación requiere energía y mucha computación requiere mucha energía. La naturaleza descentralizada de Bitcoin hace muy complicado estimar cuánta energía utiliza la red y qué niveles de emisión de gases de efecto invernadero provoca. No obstante existen algunas estimaciones más o menos científicas como las propuestas por el Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index. En este apartado se ven algunas comparaciones interesantes y en particular algunos datos muy visuales como que tiene un mayor consumo que algunos países como Ucrania, Noruega o Argentina.
Este consumo es polémico. Para algunos está totalmente justificado, para otros no tiene ningún sentido. No es algo que quiera discutir hoy. Sólo poner el contexto.
Lo que quería compartir con vosotros es una visión aportada por un informe que considera que la minería de Bitcoin puede, por el contrario, tener efectos positivos sobre el consumo de energía y la emisión de gases de efecto invernadero.
La principal tesis del informe es que los mineros son consumidores extremadamente flexibles que pueden colaborar con los productores energéticos favoreciendo la transición energética a las fuentes renovables.
Los mineros son consumidores excepcionalmente flexibles
🔌 Sensibles al Precio
- La electricidad representa el 80% de sus costes operativos.
- La minería es una industria altamente competitiva.
- La clave para ser viable es minimizar costes.
🔄 Interrumpibles
Un minero de Bitcoin puede interrumpir su producción en cualquier momento y ajustarla en incrementos de kilovatios.
🌍 Sin límite de Ubicación
Una instalación de minería puede construirse en cualquier lugar con acceso a energía barata y a Internet.
🧩 Modulares
Los ASIC (las máquinas que usan los mineros) consumen desde 1 kW hasta 5 kW y es posible combinarlos para adaptarse a cualquier capacidad.
🚢 Portables
Se pueden diseñar las instalaciones para maximizar su portabilidad (por ejemplo contenedores especiales repletos de ASICs).
Cuál es la contribución de la minería Bitcoin a la transición energética
Los mineros pueden obtener energía barata colaborando con los productores. Su flexibilidad puede acelerar la transición a fuentes renovables y moldear los sistemas energéticos de maneras deseables. Algunos ejemplos reales:
🔌 Fortalecimiento de Redes Eléctricas
- El equilibrio entre oferta y demanda es esencial en redes eléctricas.
- Las fuentes de energía verde no controlables (solar o eólica), están aumentando su porcentaje en el mix energético.
- La minería de Bitcoin es una alternativa óptima para controlar la demanda debido a su bajo coste de reacción, encendiendo más ASICs cuando hay un exceso de producción y apagando máquinas en caso contrario
💰♻️ Mejorando la Economía de la Energía Renovable
- La producción de energía verde genera excedentes debido a su naturaleza variable.
- Si no se puede vender este exceso, podría amenazar la viabilidad económica estos proyectos y limitar su crecimiento.
- Los mineros pueden aprovechar áreas con exceso de energía verde con instalaciones del tamaño exacto para consumir el excedente.
🔥 Reducción de la Quema de Gas Natural
- El gas natural es un subproducto de la obtención de petróleo.
- Cuando aprovechar este gas no es económicamente viable, se quema en el lugar de producción generando emisiones sin utilidad.
- El entorno controlado de un generador genera menos emisiones.
- La minería Bitcoin es la forma más eficiente para consumir este gas y reducir las emisiones al mínimo.
♨️ Aprovechamiento del Calor Residual
- La calefacción es el principal uso de energía global.
- La minería genera calor que puede ser reaprovechado.
- Este calor residual se ha usado para calefacción urbana o producción de alimentos.
En definitiva, la flexibilidad de los mineros los convierte en consumidores energéticos únicos en una industria con alta competencia lo que los empuja a aprovechar todas las fuentes de energía disponibles que otras industrias no pueden utilizar. Este aprovechamiento puede favorecer a los productores verdes y al aprovechamiento máximo de recursos que de otra manera serían desperdiciados.
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