Bitcoin: La Primera Blockchain

Bitcoin es la primera implementación exitosa de una moneda digital descentralizada. Creado por Satoshi Nakamoto en 2008, estableció los principios fundamentales que inspiran a todas las blockchains modernas.

El Whitepaper de Bitcoin

El 31 de octubre de 2008, Satoshi Nakamoto publicó "Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System". El documento de solo 9 páginas describe un sistema de dinero electrónico que no requiere intermediarios:

Problema: Los pagos online requieren intermediarios de confianza
Solución: Un sistema de dinero electrónico peer-to-peer basado en
          prueba criptográfica en lugar de confianza

Innovaciones clave:
1. Proof of Work para consenso
2. Cadena de bloques como registro inmutable
3. Incentivos económicos para participantes honestos
4. Modelo UTXO para rastrear propiedad

Modelo UTXO

Bitcoin utiliza el modelo Unspent Transaction Output (UTXO). En lugar de "cuentas con balances" (como Ethereum), Bitcoin rastrea salidas de transacciones no gastadas:

Alice tiene 3 BTC (un UTXO de 3 BTC)
Alice quiere enviar 1 BTC a Bob

Transacción:
  Inputs:  UTXO de Alice (3 BTC)
  Outputs: 1 BTC → Bob (nuevo UTXO)
           1.9999 BTC → Alice (cambio, nuevo UTXO)
           0.0001 BTC → Fee para el minero

El UTXO original de 3 BTC se "destruye"
Se crean 2 nuevos UTXOs

UTXO vs Account Model

UTXO (Bitcoin):
- Cada "moneda" tiene historial rastreable
- Paralelización natural de transacciones
- Privacidad mejorada (diferentes direcciones)
- Más complejo para smart contracts

Account Model (Ethereum):
- Más intuitivo (como cuenta bancaria)
- Mejor para smart contracts
- Estado global más sencillo
- Nonce previene replay attacks

Bitcoin Script

Bitcoin tiene su propio lenguaje de scripting, intencionalmente limitado y no Turing-completo:

Script más común: P2PKH (Pay to Public Key Hash)

ScriptPubKey (bloqueo):
  OP_DUP OP_HASH160 <pubKeyHash> OP_EQUALVERIFY OP_CHECKSIG

ScriptSig (desbloqueo):
  <signature> <publicKey>

Ejecución (stack-based):
1. Push signature al stack
2. Push publicKey al stack
3. OP_DUP → duplica publicKey
4. OP_HASH160 → hash de la copia
5. OP_EQUALVERIFY → compara con pubKeyHash
6. OP_CHECKSIG → verifica la firma

Minería de Bitcoin

El proceso

1. Recolectar transacciones del mempool
2. Construir bloque candidato con coinbase tx
3. Calcular Merkle Root de todas las transacciones
4. Buscar nonce que produzca hash válido:
   SHA-256(SHA-256(header)) < target

5. Si lo encuentras → broadcast del bloque
6. Si otro minero lo encuentra primero → descartary empezar de nuevo

Halving

Cada 210,000 bloques (~4 años), la recompensa se reduce a la mitad:

2009: 50 BTC por bloque
2012: 25 BTC (primer halving)
2016: 12.5 BTC
2020: 6.25 BTC
2024: 3.125 BTC
2028: 1.5625 BTC (estimado)
...
2140: último Bitcoin minado (supply total: 21M)

Difficulty Adjustment

Cada 2016 bloques (~2 semanas), la dificultad se ajusta para mantener el tiempo promedio de bloque en ~10 minutos:

Si los últimos 2016 bloques tomaron < 2 semanas:
  → Dificultad sube (más difícil minar)

Si los últimos 2016 bloques tomaron > 2 semanas:
  → Dificultad baja (más fácil minar)

Lightning Network

La Lightning Network es una solución Layer 2 para pagos rápidos y baratos en Bitcoin:

Blockchain (Layer 1):
  - Lento (~10 min por bloque)
  - Caro (fees variables)
  - 7 TPS máximo

Lightning Network (Layer 2):
  - Instantáneo (milisegundos)
  - Casi gratis (fracciones de centavo)
  - Miles de TPS

Funcionamiento:
1. Alice y Bob abren un canal de pago (tx on-chain)
2. Realizan miles de transacciones off-chain
3. Cuando terminan, cierran el canal (tx on-chain)
4. Solo 2 transacciones on-chain para N pagos

Bitcoin en Números

Supply máximo:          21,000,000 BTC
Bloques por día:        ~144
Tiempo por bloque:      ~10 minutos
Tamaño de bloque:       1-4 MB (con SegWit)
Transacciones/segundo:  ~7 (Layer 1)
Nodos completos:        ~15,000+
Hash rate:              ~600+ EH/s (2024)

Resumen

Bitcoin resolvió el problema del doble gasto sin intermediarios usando Proof of Work, el modelo UTXO y una cadena de bloques inmutable. Su política monetaria predecible (21M de supply, halvings) y su resistencia a la censura lo posicionan como "oro digital". Aunque limitado en programabilidad, Bitcoin sentó las bases para Ethereum y los smart contracts que exploraremos a continuación.