¿Alguna vez te has preguntado cómo se crean los bitcoins? Por supuesto, se generan mediante el proceso de minería, pero su emisión se basa principalmente en la transacción de Coinbase. Esta transacción específica, que es esencial para el funcionamiento de Bitcoin, se ha vuelto más compleja a medida que el protocolo evoluciona. En este artículo, lo invito a descubrir en detalle todo lo que necesita saber sobre esta transacción de Coinbase.
¿Qué es la transacción de Coinbase?
La transacción de coinbase es siempre la primera transacción de cada bloque de Bitcoin. La genera el minero que ha presentado con éxito una prueba de trabajo válida para este bloque.
Esta transacción desempeña un papel en dos niveles. Por un lado, permite recompensar al minero ganador otorgándole los bitcoins que se le deben. Por otro lado, se utiliza para introducir nuevos bitcoins en la masa monetaria en circulación.
Los bitcoins recibidos constituyen lo que se denomina recompensa por bloque. Es un incentivo económico para que los mineros inviertan en el proceso de prueba de trabajo con Bitcoin. Esta recompensa consiste, en primer lugar, en las comisiones acumuladas por las transacciones integradas en el bloque. De hecho, cada vez que realizas una transacción de Bitcoin y se confirma, el minero que produjo el bloque recupera las comisiones que elegiste al crearla.
La recompensa por bloque también consiste en una cantidad de bitcoins recién creados. Esto se denomina financiación en bloque. Esta subvención se rige por las reglas del protocolo. Establecida inicialmente en 50 bitcoins por bloque en 2009, se reduce a la mitad cada 210 000 bloques, o aproximadamente cada cuatro años, durante un evento conocido como «reducción a la mitad». Desde la última reducción a la mitad en 2024, la subvención concedida para cada bloque es de 3,125 BTC.
Por lo tanto, todos los BTC en circulación en Bitcoin procedían inicialmente de una transacción de Coinbase.
Introducir una transacción de Coinbase
Coinbase es una transacción muy específica. A diferencia de otras transacciones de Bitcoin, debe cumplir ciertos criterios específicos para ser considerada válida. El primero de estos criterios es que debe incluir una única entrada que, a diferencia de las entradas habituales, no debe hacer referencia a ningún UTXO existente. Como se mencionó anteriormente, la transacción de Coinbase se utiliza para generar nuevos bitcoins. Esto significa que, en el caso de las nuevas UTXO creadas a la salida de esta transacción, no se deben consumir las UTXO de entrada. Los bitcoins se crean ex nihilo. Por eso a veces se dice, para simplificar, que la coinbase no tiene ninguna entrada. En una transacción tradicional, esto sería imposible, ya que es necesario proporcionar bitcoins como entrada para cubrir la cantidad que se quiere transferir.
En realidad, sí hay una entrada en la base de monedas. Para garantizar que con esta entrada no se gaste ningún bitcoin, es obligatorio que la transacción de coinbase utilice un UTXO inexistente, designado con el siguiente valor:
Por lo general, cada entrada en una transacción de Bitcoin va acompañada de un ScriptSig que contiene la firma digital necesaria para desbloquear el UTXO utilizado. Sin embargo, en el caso de la transacción con coinbase, dado que no se consume ningún UTXO real, no es necesario incluir un ScriptSig. En su lugar, se utiliza un campo vacío, que puede contener datos arbitrarios elegidos por el menor. Este campo se conoce comúnmente como «Campo Coinbase».
Es precisamente en este campo donde Satoshi Nakamoto insertó la famosa frase» The Times 3 de enero de 2009 El canciller está a punto de recibir un segundo rescate para los bancos » en el primer bloque de la cadena de bloques de Bitcoin (el bloque Genesis).
Desde la adopción de BIP34 en 2012, la única restricción impuesta a los mineros para el campo coinbase es incluir la altura del bloque que se está minando al principio. Esta precisión adicional ayuda a aclarar la forma en que la red acepta los cambios en la estructura de bloques y las reglas de consenso, al tiempo que garantiza la singularidad de cada bloque y de cada transacción de Coinbase.
El resto de este campo es completamente gratuito. Actualmente, los menores lo utilizan para varias funciones. En primer lugar, en las piscinas mineras, se incluye un identificador único para cada helicóptero individual a fin de garantizar que los participantes en la piscina no dupliquen su trabajo innecesariamente. El hecho de que cada uno tenga un campo coinbase ligeramente diferente, garantiza que no haya dos usuarios que hagan exactamente el mismo cálculo.
Luego, es común ver el nombre del pool minero que extrajo el bloque ingresado en este campo. Si bien esta práctica no es obligatoria, se usa ampliamente entre los grupos que eligen agregar su nombre a las transacciones de Coinbase. Sin embargo, esta identificación no es necesariamente exacta, ya que no hay nada que impida indicar el nombre de un grupo específico sin llegar a buscarlo.
Por último, el resto de este campo se utiliza a menudo como un extra no formal. Para generar un bloque válido, los mineros cambian el nonce de 32 bits del encabezado del bloque y crean varios hashes hasta que encuentran uno que sea inferior o igual al objetivo de dificultad. Cuando se han agotado todos los valores posibles del nonce del encabezado, utilizan parte del campo de entrada libre de la transacción de coinbase como un nonce adicional para seguir probando nuevos hashes.
En cuanto a los resultados de la transacción de Coinbase, la estructura vuelve a ser diferente de la de una transacción normal.
En primer lugar, normalmente hay uno o más productos que distribuyen la recompensa de la minería, combinando las tarifas y la subvención en bloque. Estas salidas, como en una transacción clásica, consisten en UTXOs bloqueados por un ScriptPubKey. La única restricción para los mineros es que la suma reclamada no supere las comisiones totales de todas las transacciones incluidas, además de la subvención en bloque.
Sin embargo, a diferencia de las transacciones tradicionales, los bitcoins generados en una transacción de Coinbase están sujetos a un período de vencimiento de 100 bloques. Esto significa que después de minar el bloque, los bitcoins ganados no son consumibles hasta el final de este período de 100 bloques. Esta regla tiene como objetivo evitar las complicaciones que podrían surgir si los bitcoins procedieran de una cadena de bloques que más tarde quedaría obsoleta, ya que los bloques validados a veces finalmente se descartan en favor de otros bloques de la misma altura, pero integrados en una cadena que ha acumulado más trabajo. Si los bitcoins recién creados estuvieran disponibles de inmediato, cualquier transacción que los incluyera podría cancelarse más adelante, lo que generaría pérdidas para los titulares.
Al imponer un período de 100 bloques antes de que se puedan gastar los bitcoins recién creados, evitamos las perturbaciones causadas por las monedas de los bloques que luego se invalidan, al impedir que circulen por el sistema y afecten a otros usuarios. La probabilidad de que se produzca una reorganización de la cadena después de 101 bloques es tan baja que se considera cero.
Además de las salidas que distribuyen la recompensa, también habrá otras salidas técnicas en la base de monedas. Desde la bifurcación blanda de SegWit en 2017, las transacciones de Coinbase también deben incluir una salida con un OP_RETURN que contenga la raíz de Merkle de los testigos de la transacción.
Este mecanismo, diseñado para resolver el problema de la maleabilidad de las transacciones, separa los datos de la firma del resto de la transacción. En un bloque, estos datos de firma se agrupan en un árbol de Merkle separado de los datos de la transacción principal, y la raíz de este árbol se inserta en la salida de una transacción de Coinbase para garantizar que esté integrada en el bloque.
El resto de los resultados de la transacción de Coinbase permanecen gratuitos. No es raro ver varios OP_RETURNS en una coinbase. Además de la raíz de la transacción, que es obligatoria en caso de que haya transacciones de SegWit en el bloque, las demás OP_RETURNS pueden contener datos arbitrarios utilizados por los mineros para diversos fines específicos, como la minería combinada, que permite reutilizar las pruebas de trabajo de Bitcoin en otras cadenas de bloques, normalmente cadenas laterales.
Por lo tanto, las transacciones de Coinbase desempeñan un papel esencial en Bitcoin. Sirven no solo para recompensar a los mineros, sino también para alentarlos a contribuir a la búsqueda de una prueba de trabajo, sino también para emitir dinero de manera justa, meritocrática y programada, de acuerdo con las normas del protocolo.
Las transacciones de Coinbase se diferencian de otras transacciones de Bitcoin porque tienen una entrada única que no consume ningún UTXO existente. En otras palabras, los bitcoins generados por una transacción de Coinbase están libres de cualquier historial anterior.
Con el tiempo, el uso de la transacción de Coinbase ha evolucionado. Desde la implementación de SegWit, ahora incluye la raíz de Merkle de los testigos de transacciones. Para la minería, estos campos libres son explotados por las piscinas para diversas necesidades internas.
