Cynthia Petion & Eddie Petion Guía Blockchain 2024  #4
Bloques de Ethereum
Si tuviéramos acceso a un servicio centralizado de confianza, este sistema sería trivial de implementar; se podría exactamente como se ha descrito, usando el disco duro de un servidor centralizado para mantener el registro del estado. Sin embargo, con Bitcoin estamos tratando de construir un sistema monetario descentralizado, así que necesitaremos combinar el sistema de transición de estados con un sistema de consenso para asegurarse de que todo el mundo esté de acuerdo en el orden de las transacciones. El proceso de consenso descentralizado de Bitcoin requiere que los nodos que integran la red intenten producir continuamente paquetes de transacciones llamados "bloques". La red está pensada para producir aproximadamente un bloque cada diez minutos, donde cada bloque contiene una marca temporal, un nonce, una referencia (es decir, un hash de) al bloque anterior y una lista de todas las transacciones que han tenido lugar desde el bloque anterior. Con el tiempo, esto crea una "blockchain" persistente, cada vez mayor, que se actualiza constantemente para representar el último estado del libro de contabilidad de Bitcoin.
El algoritmo para comprobar si un bloque es válido, expresado en este paradigma, es el siguiente:
    Comprueba si el bloque anterior al que hace referencia el bloque existe y es válido.
    Compruebe que la marca temporal del bloque es mayor que la del bloque anteriorfn2 y menor de 2 horas en el futuro.
    Compruebe que la prueba de trabajo del bloque sea válida.
    Permita que S[0] sea el estado al final del bloque anterior.
    Supongamos que TX es la lista de transacciones del bloque con n transacciones. Para todo i de 0... -1, asigne S[i+1] = APPLY(S[i], X[i]) Si cualquier aplicación da error, salga y mostrará False.
    Muestra true y registra S[n] como el estado al final de este bloque.
Fundamentalmente, cada transacción en el bloque debe proporcionar una transición de estado válido de lo que era el estado canónico antes de que la transacción fuera ejecutada a otro nuevo estado. Obsérvese que el estado no se codifica en el bloque en modo alguno; es una abstracción pura que debe ser recordada por el nodo validador y solo puede ser calculada (de forma segura) para cualquier bloque empezando desde el estado de génesis y aplicando secuencialmente cada transacción en cada bloque. Además, hay que tener en cuenta que es importante el orden en el que el minero incluye transacciones en el bloque; si hay dos transacciones A y B en un bloque tal que B gasta un UTXO creado por A, entonces el bloque será válido si A viene antes que B pero no en caso contrario.
La única condición de validación presente en la lista anterior que no se encuentra en otros sistemas es el requisito de la "prueba de trabajo". La condición concreta es que el hash SHA256 doble de cada bloque, tratado como un número de 256 bits, debe ser inferior a un objetivo ajustado dinámicamente, que en el momento de escribir estas líneas es aproximadamente 2187. El propósito de esto es hacer que la creación de bloques sea computacionalmente "difícil", impidiendo así que los atacantes de sybil reconstruyan todo el blockchain en su beneficio. Dado que SHA256 está diseñada para ser una función pseudoraleatoria completamente impredecible, la única forma de crear un bloque válido es mediante simple prueba y error, incrementando repetidamente el nonce y comprobando si el nuevo hash coincide.
Para el objetivo actual de ~2187, la red debe hacer un promedio de ~269 intentos antes de encontrar un bloque válido; en general el objetivo se recalibra por la red cada 2016 blques, por lo que que en promedio se crea un bloque nuevo por parte de algún nodo en la red cada diez minutos. Para compensar a los mineros por este trabajo computacional, el minero de cada bloque tiene derecho a incluir una transacción dándose a si mismo 12,5 BTC creados de la nada. Además, si cualquier transacción tiene un valor total más alto en sus entradas que en sus salidas, la diferencia también se destina al minero como "tarifa de transacción". Por otra parte, este es también el único mecanismo por el cual se emiten BTC; el estado inicial no contenía monedas en absoluto.
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