Pregunteu a CryptoVantage: quines són les “regles de consens” de Bitcoin?

Us heu preguntat mai com és possible que Bitcoin processi milers de milions de dòlars de transaccions cada dia, sense la necessitat d’una autoritat central com un banc o un govern? Milers d’ordinadors, coneguts com a nodes bitcoin, executen programari bitcoin per garantir que cada transacció sigui vàlida i que ningú intenti crear bitcoins nous des de l’aire. Per arribar a un acord sobre quin és l’estat vàlid de la cadena de blocs bitcoin, tots els nodes bitcoin segueixen el mateix conjunt de regles per processar i validar transaccions.

Aquestes regles, conegudes com a “regles de consens”, són el motiu pel qual Bitcoin pot operar sense confiar en una autoritat central. Aquest article explica què són les regles de consens en un sentit general i proporciona exemples d’algunes regles de consens utilitzades dins del protocol bitcoin.

Què són les normes de consens?

Els sistemes distribuïts com el bitcoin es basen en regles de consens per funcionar correctament. Els sistemes distribuïts consisteixen en xarxes d’ordinadors separades entre si que han d’arribar a un acord sobre l’estat del sistema. Aquests ordinadors no sempre es poden comunicar directament, però, mitjançant l’ús de regles de consens, tots poden arribar a un consens sobre el que és o no un estat vàlid.

La xarxa bitcoin consta de milers d’ordinadors o nodes distribuïts per tot el món. Aquests nodes bitcoin validen cadascuna de les seves transaccions de manera independent seguint les regles de consens de Bitcoin. Com a resultat, cada node bitcoin acaba amb la seva pròpia còpia idèntica del llibre major Bitcoin, cosa que permet que Bitcoin funcioni sense la necessitat d’una autoritat central.

Exemples de regles de consens de Bitcoin

Quan la gent pensa en el consens dins de Bitcoin, potser el més comú que se’ns acudeix és el límit de 21.000.000 de BTC. Gairebé tots els propietaris de bitcoins saben que només n’hi haurà 21 milions, però el que menys se sap és que el límit prové d’una simple regla de consens que segueixen tots els nodes bitcoin.

El límit de 21 milions s’aconsegueix limitant la quantitat de bitcoins nous que es creen. L’única manera de crear nous bitcoins és mitjançant la mineria de bitcoins. Tots els blocs de transaccions de bitcoins paguen al miner una “subvenció de blocs”, que actua com una manera d’incentivar els miners a processar transaccions (més informació aquí). Originalment, un miner podia obtenir una subvenció de blocs de 50 BTC per cada bloc, i aproximadament cada quatre anys la subvenció de bloc es redueix a la meitat. Va ser de 25 BTC entre 2012-2016, 12,5 BTC de 2016-2020 i serà de 6,25 durant els propers quatre anys. Aquestes reduccions de subvencions de blocs es produiran fins que es redueixi a zero el subsidi al voltant de l’any 2140. Per garantir que no es creïn bitcoins addicionals, cada node bitcoin examina la subvenció de blocs de cada bloc i s’assegura que mai siguin superiors a les predeterminades import.

Algunes altres funcions de bitcoin controlades per les regles de consens inclouen:

Ajust de dificultat: Cada 2.016 blocs, els nodes tornen a calcular la durada que haurien de fer els miners per minar blocs. D’aquesta manera, els nodes poden acordar si cal fer més fàcil o més difícil la mineria en funció de la quantitat de potència informàtica que surt o s’uneix a la xarxa. Ajustant la dificultat en funció de la potència de l’ordinador, podem mantenir els temps de bloqueig relativament constants a aproximadament 10 minuts per bloc.
Maduresa Coinbase: Quan s’extreu un bloc nou, la recompensa del bloc es bloqueja durant 100 blocs i no es pot gastar fins que no arribi a la maduresa.
El valor total de les “entrades” d’una transacció no pot ser superior al valor total de les seves “entrades”. Dit d’una altra manera, els nodes comproven totes i cadascuna de les transaccions de bitcoins per assegurar-se que no crea bitcoins nous a partir de l’aire.

Regles no escrites

No totes les regles de consens de Bitcoin es registren per escrit. En lloc d’això, algunes de les regles es registren en codi. Bitcoin Core és el programari que la majoria de la gent utilitza per participar a la xarxa de bitcoins. Aquesta implementació, coneguda com a “implementació de referència”, estableix les regles de consens per a Bitcoin. Qualsevol altra implementació de bitcoin ha de garantir que el seu programari segueixi les mateixes regles que Bitcoin Core.

Algunes regles de consens són fàcils de registrar per escrit, com ara “només hi pot haver 21.000.000 BTC”, però d’altres no són tan fàcils. Per exemple, el 2013 es va produir un error de consens quan una actualització a Bitcoin Core va provocar un canvi subtil a la manera de gestionar els bloquejos de bases de dades. Aleshores, ni tan sols se sabia que els bloquejos de bases de dades afectaven el consens. Però quan la nova versió de Bitcoin Core va començar a permetre més bloquejos que els nodes que executaven la versió més recent, les diferents versions ja no estaven d’acord sobre l’estat vàlid de la cadena de blocs, cosa que va provocar que la cadena es dividís temporalment. La divisió de la cadena es va solucionar ràpidament quan els miners van decidir tornar a utilitzar la versió anterior de Bitcoin Core, però va posar de manifest la importància de les regles de consens de Bitcoin, tot i així.

Conclusió

Les regles de consens de Bitcoin són el nucli del que permet que la xarxa bitcoin funcioni sense la necessitat d’una autoritat central. Tant si limiten la quantitat de bitcoins que es creen cada dia com si garanteixen que només s’acceptin transaccions vàlides, les regles de consens de bitcoin són la raó per la qual Bitcoin funciona de la mateixa manera que ho fa. Tot i que els sistemes distribuïts han utilitzat regles de consens durant molt de temps, el bitcoin és el primer sistema dissenyat amb les regles de consens necessàries per permetre un sistema d’efectiu electrònic d’igual a igual que no depengui d’una autoritat central de confiança.