Implementación de una criptomoneda

En las seis entradas anteriores de esta serie se ha realizado la implementación de una criptomoneda. Para realizar esto se ha escrito en Python el código de una cadena de bloques. Sobre este se han implementados el sistema de transacciones que da lugar a la criptomoneda. Todo el código utilizado durante la serie se encuentra disponible en el repositorio minimalcryptocurrency.

Las seis entradas que se han publicado en esta serie son:

• Cadena de bloques: en la primera entrada de la serie se define el concepto de cadena de bloques. Esta tecnología es la base de la mayoría de las criptomonedas actuales como pueden ser Bitcoin o Ethereum. Así el primer paso en la implementación de una criptomoneda es la construcción de una cadena de bloques.
• Prueba de esfuerzo: la segunda entrada habla de un concepto clave para evitar que se agreguen bloques sin sentido a la cadena. Para que un nodo pueda añadir un nuevo bloque ha de resolver un problema complejo. Demostrando de esta manera su interés en agregar la información. Gracias al requisito de esta prueba se puede evitar que nodos maliciosos puedan alterar el contenido de la cadena.
• Dificultad de minando: al aumentar la potencia de computacional las pruebas de esfuerzo puede ser fáciles de resolver. Provocando que los bloque se agreguen con una frecuencia demasiado elevada. Por otro lado, si se reduce el número de nodos en la red la tarea sea demasiado compleja. Provocando que el tiempo entre bloques sea demasiado alto. Para evitar estos problemas se ha de poder modificar la dificultad de la prueba de esfuerzo. En esta tercera entrada se explica cómo medir el tiempo promedio entre bloques. Una vez obtenido el valor se puede validar si es necesario aumentar, reducir o mantener la dificultad de la prueba de esfuerzo. Así mantener el tiempo promedio entre bloques dentro de los valores esperados.
• Transacciones: una vez implementada la cadena de bloques se han de crear las transacciones en las que se basa la moneda. Una moneda virtual no son más que transacciones sin gastar asociadas a una cuenta en una cadena de bloques. En esta entrada se presenta la construcción de este objeto.
• Validación de transacciones: las transacciones que se realizan han de cumplir ciertas condiciones. Por ejemplo, ha de existir saldo suficiente en una dirección y es necesario gastar el saldo de todas las transacciones originales. Además, están han de estar firmadas por el propietario. En esta quinta entrada se explica el proceso de validación que se ha de llevar a cabo antes de agregar una transacción a un bloque.
• Wallet: en las cinco primeras entradas se ha implementado una cadena de bloques y una criptomoneda. En este momento transferir dinero de una dirección a otra no es una tarea sencilla. Es necesario crear transacciones validas cumpliendo todos los requisitos descritos anteriormente. Para facilitar esta tarea se ha de crear un objeto abstraer la complejidad del proceso. En esta entrada final se explica el proceso de creación de esta interfaz para el usuario final.

En una criptomoneda hay algunos puntos que no se han tratado en la serie como puede ser el lanzamiento y el premio que se obtiene por agregar un bloque. A continuación, se explica rápidamente estos conceptos.

Lanzamiento de una moneda

En el lanzamiento de una criptomoneda existe un problema: la cadena de bloques esta vacía y no existen transacciones sin gastar. Por lo que no existe dinero que se pueda transferir. Por esto en el lanzamiento de una moneda se ha de incluir unas transacciones creadas desde la nada asignadas a diferentes direcciones. Esto es lo que se conoce como ICO (Initial Coin Offering). Gracias a esto existe una base monetaria inicial.

Para implementar esto simplemente se ha de preparar el validador de transacciones de modo que pueda dar por validas las generadas en el ICO.

Premio por agregar un bloque

El hecho de agregar un nuevo bloque a la cadena de bloques requiere un esfuerzo computacional. Se ha de resolver la prueba de esfuerzo. Esta tarea es clave para garantizar el funcionamiento de la red, ya que si no se validad los bloques no se pueden realizar transacciones en la red. Para incentivar la resolución de estos problemas se realizar una nueva transferencia con la que se crea dinero a la dirección del que resuelve el problema y agregue el bloque.

Al igual que en el caso anterior se ha de preparar el validador de transacciones para funcionar correctamente con estas.

Conclusiones

En esta serie de seis entradas se han explicado una implementación básica en Python de una criptomoneda y una cadena de bloques (Blockchain). El código final permite comprender el funcionamiento de esta tecnología que promete ser clave en el futuro.

Imágenes: Pixabay (mmi9)