¿Cómo funcionan las transacciones de criptomonedas?

Introducción a las transacciones de criptomonedas

La criptomoneda es una forma de valor exclusivamente digital, libre del control de cualquier persona, empresa o Gobierno.  

A diferencia de las divisas tradicionales, que permiten canjear el saldo de su cuenta digital por billetes físicos, las transacciones de criptomonedas son simples entradas de datos registradas en un libro mayor distribuido e inmutable, denominado blockchain.

En las blockchains populares, como Bitcoin, Ethereum y Algorand, ninguna criptomoneda se intercambia realmente entre personas. En su lugar, los datos sobre propiedad asociados a los monederos de criptomonedas de ambas partes se actualizan en la blockchain cada vez que se procesa una transacción.

La tecnología de blockchain permite que este tipo de transacciones sean propuestas, procesadas y registradas por una red global de voluntarios, llamados “nodos”. Estos ordenadores trabajan conjuntamente para garantizar de forma unánime que solo se realicen transacciones válidas y se almacenen de forma inmutable en el libro mayor.

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¿Qué se necesita para enviar una transacción de criptomonedas?


Antes de examinar paso a paso el proceso de creación, emisión, verificación y procesamiento de una transacción de criptomonedas, es importante comprender los elementos individuales que intervienen para hacer posible este tipo de transacciones de igual a igual.

Se necesitan tres componentes básicos para completar un pago en cripto:

  • Un monedero de criptomonedas
  • Una red de blockchain
  • Criptomonedas para pagar por la transacción/tarifa de gas de la blockchain

Monederos de criptomonedas

Los monederos de criptomonedas pueden clasificarse en líneas generales como monederos calientes o monederos fríos, dependiendo de si están permanentemente conectados a Internet o no. 

Los monederos calientes son programas informáticos que se descargan en ordenadores de sobremesa, teléfonos móviles u otros dispositivos inteligentes. Están conectados a Internet en todo momento y permiten a los usuarios recibir y transferir fondos rápidamente. 

Los monederos fríos son dispositivos de hardware, como memorias USB especializadas, que deben conectarse manualmente a un dispositivo inteligente para realizar o recibir transferencias. A diferencia de los monederos calientes, los monederos fríos no están conectados a Internet en todo momento. Si bien muchas personas opinan que los monederos fríos son menos prácticos que los monederos calientes, se considera que son significativamente más seguros.

A diferencia de los billetes de papel de los monederos tradicionales, las criptomonedas no se almacenan realmente en un monedero de criptomonedas. 

Las tenencias de criptomonedas se registran en la blockchain y el acceso a esos fondos se controla mediante un monedero. Un monedero de criptomonedas almacena en la blockchain las direcciones que se emplean para interactuar con sus fondos asignados. Si se pierden las claves, también se pierde el acceso a los fondos asociados al monedero.

Cada monedero de criptomonedas tiene sus propias y exclusivas claves pública y privada. Las claves son una parte esencial de un monedero de criptomonedas y se usan para: 

  • Demostrar quién es el propietario de los fondos en la blockchain
  • Firmar digitalmente y aprobar las transacciones salientes
  • Crear direcciones de monedero públicas

¿Cómo se crean las claves pública y privada?

Las claves de monedero pública y privada se vinculan matemáticamente mediante un tipo de fórmula criptográfica unidireccional. La clave privada se usa para crear la clave pública. La criptografía de curva elíptica (ECC) es uno de los principales métodos de criptografía de clave pública usados para generar claves para los monederos de criptomonedas, como todos los monederos de Bitcoin. 

Si desea saber más, puede consultar el artículo del Centro de aprendizaje de Kraken ¿Cómo usan la criptografía las criptomonedas?

Lo que hace que estas claves sean seguras es que solo la persona que posee la clave privada puede crear la clave pública y demostrar la propiedad de los fondos asociados al monedero. La criptografía hace que sea prácticamente imposible descifrar cuál es la clave privada a partir de la clave pública.

Veamos un ejemplo que ilustre este concepto. Imagine que tiene un número de un millón de cifras. A partir de ese número de un millón de cifras, tiene que identificar un par específico de dos números que se sumaron para formar este número. Con todas las posibles soluciones a este problema, encontrar la combinación correcta requeriría una enorme cantidad de intentos y errores. 

No obstante, una vez encontrada la solución, es fácil para cualquier otra persona del mundo comprobar por sí misma que usted encontró la respuesta correcta. Al fin y al cabo, solo sería cuestión de sumar los números y comprobar que coincide con el número de un millón de cifras.

Esta dificultad para encontrar una solución, a la vez que facilidad para comprobar la solución una vez encontrada, constituye el núcleo de las transacciones de criptomonedas. Este uso de la criptografía es lo que permite que las transacciones de criptomonedas funcionen de forma fiable, segura y rentable.

La ECC lleva este proceso aún más lejos, ya que utiliza un complejo sistema de líneas que se cruzan a través de un tipo especial de curva en un gráfico. Cada vez que la línea atraviesa la curva, cambia de rumbo perpendicularmente, y así sucesivamente. La clave pública, en este caso, es el primer y el último punto que cruza la línea después de un número secreto de veces.

La clave privada, en este caso, es el número secreto de movimientos realizados para llegar del punto A al último punto en la curva.

¿Cómo se crea la dirección de un monedero de criptomonedas?

Además de las claves pública y privada, también existe la dirección del monedero de criptomonedas.

Para crear esta dirección, se toma la clave pública (que, a su vez, se creó a partir de la clave privada) y se introduce en un algoritmo de hashing criptográfico. Se trata de otro tipo de algoritmo matemático unidireccional que toma cualquier entrada y la convierte en una cadena aleatoria de longitud fija de código alfanumérico llamada “hash”. 

Podría decirse que los códigos hash son “únicos” y “deterministas”. En otras palabras, cada entrada crea un código hash totalmente único que es exactamente el mismo valor cada vez que se ejecuta a través del algoritmo. 

Al igual que ocurre con las claves pública y privada, es imposible ver un hash y saber qué entrada lo creó.

Este hash, que sirve como dirección de un monedero de criptomonedas, es lo que los usuarios comparten para recibir las transacciones entrantes de criptomonedas.

¿Dónde se almacenan las claves privada y pública?

Los monederos calientes almacenan las claves online en el propio software del monedero. 

A pesar de que tiene la ventaja de permitir a los usuarios enviar y recibir transacciones a voluntad, también las hace vulnerables a los ataques de los ciberdelincuentes.

Las claves privada y pública de un monedero frío se almacenan sin conexión en el dispositivo físico.

Por ello, resulta prácticamente imposible atacar monederos fríos a través de Internet. Ahora bien, el inconveniente es que cada vez que un usuario desea realizar una transferencia, tiene que conectar su monedero frío a un ordenador o dispositivo inteligente.

Para los titulares a largo plazo que operan con poca frecuencia, esta cuestión no supone tanto problema. Sin embargo, para los traders más activos, que a menudo transfieren fondos entre diferentes direcciones, este nivel de seguridad añadido puede resultar engorroso.

Si desea obtener más información sobre las diferentes ventajas e inconvenientes de los métodos de almacenamiento de cripto, consulte el artículo del Centro de aprendizaje de Kraken Cómo mantener seguro el cripto.

¿Cómo se procesan las transacciones en una red de blockchain?


Vista general de la blockchain

Una blockchain es un tipo de tecnología de libro mayor distribuido. En pocas palabras, se trata de un sistema de registro de datos gestionado y mantenido por una comunidad abierta y no por una única autoridad.

Cualquier persona del mundo puede participar en la gestión de una red pública de blockchain, siempre que tenga acceso a Internet y un dispositivo inteligente. La mayoría de las redes de blockchain adoptan medidas para “descentralizar” las plataformas y garantizar que ninguna persona o autoridad central pueda tomar el control del libro mayor de la blockchain.

Los usuarios que de forma voluntaria dedican tiempo a convertirse en participantes activos de una red de blockchain se conocen como “nodos”. Los nodos pueden realizar diversas funciones, como mantener un historial completo de las transacciones o llevar a cabo la importantísima tarea de validar los datos.

"¿Qué es una blockchain?

Una blockchain puede concebirse como una cadena virtual de cajas (o “bloques”), en la que cada caja contiene una cantidad de datos. Para las redes de criptomonedas, los datos de estas cajas son principalmente información sobre transacciones: quién ha transferido qué, a quién y en qué momento. 

A medida que se emiten nuevas transacciones a la red, deben crearse nuevos bloques, rellenarse con los nuevos datos, verificarse y añadirse a la cadena. 

Todos los bloques añadidos a la blockchain son permanentes e inmutables, por lo que es imposible volver atrás y cambiar la información almacenada en el bloque finalizado. Por eso es tan importante la validación de los datos. Cualquier dato de una transacción debe verificarse de forma unánime por todos los nodos de la red para asegurarse de que solo se procesan transacciones válidas. 

Dado que no existe una autoridad única que gestione la red, se usa un sistema automatizado para garantizar que todos los nodos están de acuerdo en que los nuevos datos se consignen en la blockchain. Este sistema, conocido como minería en redes de blockchain como Bitcoin, está diseñado para disuadir a los agentes maliciosos de corromper la red con transacciones no válidas.

Este sistema se conoce como mecanismo de consenso.

Si bien las distintas blockchains usan diferentes tipos de mecanismos de consenso, todas tratan de lograr el mismo objetivo: mantener información precisa sobre la propiedad y las transacciones.

Proof-of-work y proof-of-stake son los sistemas más habituales usados en el ámbito de las criptomonedas.

Tarifa de la transacción

Para compensar a los nodos por su trabajo, todos los usuarios de criptomonedas deben pagar una tarifa por transacción para que se procesen sus pagos, a veces conocida como tarifa de gas.

Esa tarifa cubre los costes computacionales asociados al trabajo de los nodos y les incentiva financieramente para que sigan operando en la red.

Las tarifas pueden variar en función de la blockchain y de lo congestionada que esté la red en ese momento.

En algunos casos, los usuarios pueden añadir una propina a la tarifa de la transacción para animar a los validadores a dar prioridad a sus pagos antes que a otros en la cola.

En resumen: cómo se hace una transacción en cripto


Una vez aclarados los componentes que conforman el proceso de una transacción de criptomonedas, veamos cómo funciona un pago de principio a fin.

Creación y firma de una transacción de criptomonedas

El proceso que se describe a continuación es específico de la red de Bitcoin, por lo que algunos de los detalles más precisos diferirán ligeramente en otras redes de blockchain, como Ethereum, Ripple o Solana

También cabe destacar que casi todos los pasos enumerados a continuación los llevan a cabo automáticamente el código subyacente del protocolo de Bitcoin y los nodos de la red. Lo único que tiene que hacer el usuario de Bitcoin es introducir la cantidad de cripto que desea enviar, copiar y pegar la dirección del monedero público del destinatario y darle a enviar.

El proceso de envío de una transacción consta de tres fases:

  1. Transacción
  2. Emisión
  3. Liquidación

A continuación, se muestra un ejemplo de las distintas fases que tienen lugar en la blockchain de Bitcoin. Este proceso es lo que permite a Bitcoin funcionar como un sistema de dinero electrónico de igual a igual.

Transacción

Supongamos que Marcos ya ha pasado por el proceso para comprar bitcoins y ahora quiere enviar a Olivia 1 bitcoin (BTC). Recuerde que Marcos puede enviar unidades más pequeñas de bitcoin llamadas satoshis, pero usaremos un bitcoin entero para simplificar.

  1. Olivia envía a Marcos la dirección de su monedero público.
  2. Marcos toma la dirección del monedero público de Olivia y crea un mensaje de transacción que contiene información sobre la transacción prevista: de dónde procede el bitcoin de Marcos, a dónde va, cuánto cambio debe devolverse a Marcos en forma de UTXO y cuál es el importe de la tarifa asociada.
  3. Este mensaje de transacción se pasa por un algoritmo de hashing criptográfico para reducirlo a un código único de longitud fija.
  4. Marcos cifra el código hash resultante con su clave privada para crear una firma digital para la transacción. De este modo, Marcos demuestra a Olivia y a la red de la blockchain que él envió la transacción y que esta no se ha manipulado en tránsito.
  5. Marcos envía a Olivia el mensaje original de la transacción y la firma digital.
  6. Olivia descifra la firma digital con la clave pública de Marcos, lo que revela el hash del mensaje de transacción.
  7. Posteriormente, Olivia ejecuta el mensaje de la transacción original a través del mismo algoritmo de hashing criptográfico para producir un hash y lo compara con el valor de hash revelado en el paso anterior.
  8. Los dos hashes deberían ser idénticos, lo que probaría que Marcos envió la transacción y que esta no se corrompió en tránsito. Cualquier cambio en los detalles de la transacción daría como resultado un hash completamente diferente y mostraría a la red que alguien ha intentado manipular la transacción.

Emisión

Una vez que Olivia ha podido verificar que la transacción que le ha enviado Marcos es válida, debe emitirla a la red para que todos los nodos puedan verificar esta información.

  1. El mensaje de transacción y la firma digital se envían inicialmente a un máximo de ocho nodos. Después, cada nodo transmite esa información hasta a otros siete nodos de la red.
  2. Este proceso continúa hasta que todos los nodos de la red de blockchain reciben y verifican por separado la transacción.
  3. Una vez verificadas por todos los nodos de la red, las transacciones pendientes o no confirmadas se almacenan en un grupo de memoria o mempool.

Finalización

Dependiendo del tipo de mecanismo de consenso que use la blockchain subyacente, se selecciona un único nodo validador para proponer un nuevo bloque lleno de transacciones del mempool.

En el caso de los validadores que siguen el mecanismo proof-of-work, una vez que se selecciona un validador con éxito en el proceso de minería, otros nodos de la red deben confirmar que este ha ganado la competición de hashing antes de que pueda proponer un nuevo bloque. Si desea saber más sobre este proceso, puede consultar el artículo del Centro de aprendizaje de Kraken ¿Qué es la minería de Bitcoin?

Una vez que el bloque que contiene la transacción de Marcos a Olivia se añada a la blockchain, se considerará una transacción confirmada individualmente. Por cada bloque que se añada a la blockchain después de este bloque, la transacción de Marcos obtendrá confirmaciones adicionales. Las rondas adicionales de confirmaciones contribuyen a aumentar la certeza de la exactitud de la transacción en la red.

Si bien algunos monederos de criptomonedas considerarán que una transacción se ha realizado con éxito tras una única confirmación, otros monederos —como los de bitcoins— requerirán por lo general hasta seis confirmaciones. Con un tiempo de bloqueo de bitcoins de un bloque cada diez minutos, puede tardarse alrededor de una hora en obtener seis confirmaciones y lograr la liquidación completa.

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