Hablar de criptomonedas es hablar de tecnología. Y como sabrás, el mundo de la tecnología suele estar plagado de palabras difíciles de entender.
Seguramente uno de ellos sea “hash”, un término popularizado en este mundillo a partir de su uso por parte de Satoshi Nakamoto, el anónimo inventor de Bitcoin. Te explicamos de qué se trata en el siguiente artículo.
Definición de hash
En esencia, un hash es una función matemática que toma cualquier cantidad de datos y produce una cadena alfanumérica única de longitud fija, conocida como "hash". Este proceso se realiza mediante algoritmos criptográficos, y es elemental para la seguridad e integridad de las transacciones en las redes blockchain, como Bitcoin.
Explicación de qué es el hash y cómo funciona en el contexto de las criptomonedas
Cuando hablamos de criptomonedas, el hash se utiliza para crear una huella digital única de cada bloque de información en la cadena de bloques. Cada bloque contiene datos de transacciones, y el hash se genera a partir de esos datos, junto con el hash del bloque anterior. Esta conexión en cadena es lo que hace que la tecnología blockchain sea tan segura.
Imaginemos un bloque de transacciones como un paquete sellado. El hash sería el sello único en ese paquete. Si alguien intenta alterar cualquier detalle en el bloque, cambiará el contenido y, por ende, el hash. Esto alertaría a la red sobre cualquier intento de manipulación, ya que todos los participantes en la red tienen una copia de la misma contabilidad distribuida y pueden verificar la coherencia de los hashes por su cuenta.
Este método proporciona una capa adicional de seguridad y confianza en las criptomonedas. Cada transacción, al estar vinculada a un hash único, se convierte en un eslabón irrompible en la cadena de bloques.
Ejemplos de cómo se utiliza el hash en las transacciones y el blockchain
Cuando un usuario realiza una transacción en una red blockchain, los detalles de esa transacción, como el remitente, el destinatario, la cantidad y la marca de tiempo, se combinan para formar un bloque de datos. Este bloque, antes de ser agregado a la cadena, se somete a un proceso de hash. El resultado es un código alfanumérico único que representa toda esa información.
Imagina que Juan quiere enviar criptomonedas a María. La transacción incluirá la dirección de la billetera de Juan, la de María, la cantidad enviada y otros datos relevantes. Estos datos se procesan a través de una función hash, con lo que se crea un identificador único para esa transacción. Este hash se convierte en parte integral del bloque que contiene la transacción. A continuación, vemos el ejemplo de un hash en un bloque de Bitcoin.
Hash bloque de Bitcoin
Ahora, para entender la conexión con las redes blockchain, consideremos que este bloque se une al bloque anterior mediante el hash de este último. Así, cada bloque está vinculado a su predecesor, y así sucesivamente.
Si alguien intentara modificar la información en un bloque anterior, cambiaría su hash, afectando todos los bloques siguientes. Esto hace que la alteración de datos en el pasado sea prácticamente imposible sin cambiar toda la cadena, lo cual es extremadamente difícil debido a la potencia computacional requerida.
¿Cómo se crea un hash en criptomonedas?
Ya entendimos para qué sirve un hash y por qué es fundamental en redes de criptomonedas. Ahora bien, ¿cómo se lo crea?
Explicación detallada del proceso de creación de un hash
Vamos a sumergirnos en el proceso detallado de creación de un hash, tomando como ejemplo la red de Bitcoin.
Cuando un usuario inicia una transacción en Bitcoin, se recopilan todos los detalles pertinentes de esa transacción, como la dirección del remitente, la del destinatario, la cantidad de bitcoins enviada y la marca de tiempo. Estos datos se agrupan y se envían a través de una función hash criptográfica. En el caso de Bitcoin, la función de hash utilizada comúnmente es SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit).
La función hash toma estos datos y produce un código hash único de 256 bits, que es una cadena alfanumérica. Es importante destacar que un cambio mínimo en los datos de entrada producirá un hash completamente diferente. Esto asegura que cada transacción tenga su identificador único.
Transacción Bitcoin Hash
Ahora, este hash no es solo el final del proceso. Forma parte de un bloque junto con otros datos, como el hash del bloque anterior, la prueba de trabajo (proof-of-work), y un marcador temporal. Todo este conjunto de información conforma el bloque que será agregado a la cadena de bloques.
¿Y qué hay de otras redes? Tomemos el caso de Solana, por ejemplo. En Solana, al igual que en Bitcoin, una transacción comienza con la recopilación de información esencial. Estos datos se someten a un proceso de hash utilizando algoritmos criptográficos específicos de Solana (SHA-256, como Bitcoin, más una función de retraso verificable).
En el proceso de construcción de bloques en Solana, se incorpora el hash del bloque anterior, similar a Bitcoin. Sin embargo, Solana introduce un concepto llamado "reloj" que se basa en el tiempo de manera precisa y sincronizada. El reloj se utiliza para establecer el orden temporal de las transacciones y garantizar la consistencia en la red.
Pero hay muchos otros casos. Por ejemplo, en BNB Chain (antes Binance Smart Chain o BSC), el proceso de creación de hash y construcción de bloques presenta algunas diferencias notables en comparación con Bitcoin y Solana.
Cuando un usuario realiza una transacción en BNB Chain, se recopilan los detalles de esa transacción y se procesan mediante una función hash específica, que suele ser SHA-256 o KECCAK-256, generando un hash único.
En BNB, el consenso utilizado es el Delegated Proof-of-Stake (DPoS), un sistema que implica la elección de validadores por parte de los titulares de tokens. Los validadores son responsables de confirmar las transacciones y agregar bloques a la cadena. Este enfoque permite una mayor eficiencia y velocidad en comparación con Proof-of-Work.
El bloque resultante de una transacción en BNB incluirá el hash de la transacción, el hash del bloque anterior, la firma del validador y otros datos necesarios. La firma del validador es esencial en un entorno DPoS, ya que demuestra la autenticidad y la aprobación de un validador particular para agregar ese bloque.
Descripción de los algoritmos más comunes utilizados para crear hashes
Existen varios algoritmos de hash comúnmente utilizados en el ámbito de las criptomonedas y la seguridad informática. Algunos de los más conocidos e implementados son los siguientes:
SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit): pertenece a la familia de algoritmos SHA-2 y produce un hash de 256 bits de longitud. Es conocido por su robustez y resistencia a los ataques criptográficos.
SHA-3 (Secure Hash Algorithm 3): SHA-3 es el último miembro de la familia de algoritmos SHA y fue diseñado por los desarrolladores de Team Keccak. A diferencia de SHA-2, utiliza una estructura interna completamente diferente basada en esponjas, que funcionan absorbiendo datos en un estado interno y luego exprimiendo el resultado para generar un hash de longitud variable de manera eficiente y segura.
RIPEMD-160 (RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digest): este algoritmo produce un hash de 160 bits y ha sido utilizado en varias criptomonedas, como Bitcoin, para crear direcciones públicas de billetera. Aunque menos común en comparación con SHA-256, sigue siendo relevante en algunos contextos.
Blake2: es un algoritmo de hash moderno y eficiente que ofrece un rendimiento superior en comparación con otros algoritmos más antiguos. Su diseño modular permite adaptarse a diferentes aplicaciones y requisitos de seguridad.
ETCHash: es el algoritmo de hash utilizado en Ethereum Classic (ETC). Se diseñó específicamente para ser resistente a los circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) y fomentar la minería con unidades de procesamiento gráfico (GPU), con el objetivo de mantener la descentralización en el proceso de minería.
Ventajas y desventajas de cada algoritmo
Todos los algoritmos de hash mencionados tienen sus fortalezas. No obstante, también pueden tener sus desventajas. Comentaremos cada caso brevemente a continuación:
SHA-256:
Ventajas: brinda robustez y resistencia a ataques criptográficos. El claro ejemplo de ello es Bitcoin, la principal criptomoneda del mercado que ha estado activa el 99,99% del tiempo desde su existencia y nunca sufrió hackeos.
Desventajas: la principal desventaja radica en su uso intensivo de recursos computacionales, lo que puede afectar la eficiencia en algunos contextos. Como se sabe, una de las principales críticas hacia Bitcoin tiene que ver con su alto consumo energético y potencial impacto para el medio ambiente.
SHA-3:
Ventajas: diseño innovador basado en esponjas que ofrece una mayor eficiencia y seguridad en la generación de hashes de longitud variable.
Desventajas: su adopción aún no es tan generalizada como SHA-256, aunque se considera una opción sólida.
RIPEMD-160:
Ventajas: utilizado en la creación de direcciones públicas de billetera en Bitcoin y otras criptomonedas. Es conocido por ser más rápido en comparación con algoritmos como SHA-256, lo que puede ser útil en situaciones donde la eficiencia computacional es prioritaria.
Desventajas: su longitud de hash es más corta (160 bits) en comparación con SHA-256 podría ser susceptible a colisiones en la teoría, aunque en la práctica sigue siendo robusto.
Blake2:
Ventajas: moderno, eficiente y modular, adaptado para diversas aplicaciones y requisitos de seguridad.
Desventajas: aunque eficiente, puede carecer de la amplia adopción que tienen algoritmos más establecidos como SHA-256.
ETCHash:
Ventajas: diseñado específicamente para resistir circuitos integrados de aplicación específica (ASIC), con lo que fomenta la minería con GPU y mantiene la descentralización en Ethereum Classic.
Desventajas: Su relevancia está limitada a Ethereum Classic y puede no ser tan conocido o implementado en comparación con algoritmos más populares como SHA-256.
La importancia del hash en la seguridad de las criptomonedas
A continuación, te proponemos profundizar un poco más en algunos de los aspectos positivos de usar hashes en redes de criptomonedas.
Cómo el hash ayuda a garantizar la integridad de las transacciones en el blockchain
Cada bloque en la cadena de bloques contiene un hash único que se genera a partir de los datos de las transacciones en ese bloque, junto con el hash del bloque anterior. Este proceso crea una conexión entre los bloques que no se puede cambiar de ninguna forma, ya que eso afectaría su hash y alteraría la cadena completa.
Esto significa que, si un mal actor intenta modificar una transacción anterior, todos los hashes subsiguientes también cambiarán, lo que se detectará fácilmente en la red.
El uso de funciones hash criptográficas, como SHA-256 en Bitcoin, garantiza que el proceso sea unidireccional e irreversible. Es por eso que se trata de un componente tan importante en todo el engranaje.
Además, están diseñados para ser eficientes y seguros al extremo. Los hashes son valores de longitud fija, independientemente del tamaño de los datos originales, lo que hace más fácil la comparación y verificación.
La resistencia criptográfica de estas funciones hace que sea extremadamente difícil encontrar dos conjuntos diferentes de datos que generen el mismo hash. En otras palabras, es casi imposible falsificar un hash.
Explicación de cómo se utiliza el hash en la verificación de transacciones y en la minería de criptomonedas
Como dijimos, el hash se incluye en el bloque que contiene una transacción en una red de criptomonedas. La red verifica la transacción al confirmar que el hash generado coincide con el hash registrado en el bloque y que cumple con las reglas del protocolo.
Hash Ethereum
Además, al estar vinculado al bloque anterior mediante su hash, se establece una conexión continua que permite asegurar la integridad de la cadena de bloques.
En el proceso de minería, los mineros compiten para resolver un problema matemático complejo asociado con el bloque que están intentando agregar a la cadena de bloques. Este problema, conocido como "proof-of-work" (prueba de trabajo), implica encontrar un valor específico (llamado nonce) que, cuando se combina con los datos del bloque, genere un hash que cumpla con ciertos requisitos, como tener un número específico de ceros al inicio.
Los mineros prueban diferentes valores de nonce repetidamente hasta que uno de ellos satisface los requisitos de la prueba de trabajo. El primer minero en encontrar esta solución valida el bloque y lo agrega a la cadena.
La relación entre hash y criptografía
Según el Diccionario de la Real Academia Española, la criptografía es el “arte de escribir con clave secreta o de un modo enigmático”. En el contexto de las criptomonedas, la criptografía es la clave para cifrar la información que se transmite, tanto por motivos de seguridad como de privacidad.
Ahora bien, ¿cómo se vincula todo esto con las funciones de hashing que venimos describiendo? Sigue leyendo y encuentra la respuesta a esto.
Cómo se utiliza la criptografía en conjunto con el hash para garantizar la seguridad de las transacciones
La criptografía y el uso de funciones hash están estrechamente entrelazados que las transacciones en redes de criptomonedas sean seguras.
Primero, porque las funciones hash criptográficas, como SHA-256, generan un código hash único e irreversible para cualquier conjunto de datos. Esto significa que incluso una pequeña alteración en los datos originales resultará en un hash completamente diferente.
Otro aspecto crucial tiene que ver con la autenticación y las firmas. En el contexto de las redes de criptomonedas, los usuarios poseen claves: una privada y una pública. Cuando se realiza una transacción, la clave privada se utiliza para crear una firma digital única que acompaña a la transacción. La firma se verifica con la clave pública del remitente; si todo coincide, se aprueba el envío de la transacción.
Hash Polygon
Por último, pero no menos importante, la criptografía juega un papel clave en materia de seguridad. Los hashes están diseñados para resistir colisiones en las que dos conjuntos diferentes de datos generen el mismo hash. La resistencia a colisiones es esencial para prevenir la posibilidad de que un atacante cree transacciones falsas que coincidan con un hash existente.
Ejemplos de cómo la combinación de estos dos elementos ha ayudado a mantener seguras las criptomonedas
Desde el momento mismo que una red de criptomonedas comienza a funcionar, los hashes “hacen lo suyo” y cumplen su función para mantenerla segura. Aquí hay algunos ejemplos concretos de cómo estos elementos han contribuido a la seguridad de las criptomonedas:
Autenticación y propiedad: cuando un usuario realiza una transacción, utiliza su clave privada para crear una firma digital que acompaña a la transacción. La red puede verificar esta firma utilizando la clave pública del remitente. Esto garantiza que solo el propietario legítimo, que posee la clave privada, puede autorizar y realizar transacciones en su nombre.
Integridad de la transacción: como se explicó antes en este artículo, el hashing proporciona un mecanismo robusto para detectar y prevenir la manipulación de transacciones anteriores.
Resistencia a ataques: la resistencia a colisiones en las funciones hash impide que los atacantes creen transacciones falsas que coincidan con hashes existentes. En otras palabras, previene la falsificación de transacciones.
Seguridad en la minería y consenso: la prueba de trabajo, que implica el uso intensivo de funciones de hash, fomenta la competencia entre los mineros para generar nuevos bloques. Así, añade una capa de protección contra ataques maliciosos y mantiene la integridad de la cadena de bloques a través del consenso descentralizado.
Prevención del doble gasto: la combinación de firmas digitales y funciones hash garantiza que, una vez que se ha gastado una unidad de criptomoneda en una transacción, no puede ser gastada nuevamente.
¿Cómo se puede proteger un hash?
Ya explicamos que los hashes son prácticamente la piedra angular de la seguridad en las redes de criptomonedas. ¿Y quién protege a los hashes?
En la siguiente sección veremos cómo se conserva la seguridad de estos códigos alfanuméricos para prevenir que sean comprometidos o falsificados.
Métodos para asegurar que los hashes no sean comprometidos
En redes de criptomonedas, la cadena de bloques proporciona una forma infalible de verificar que los hashes sean auténticos y no hayan sido corrompidos. Cada bloque incluye el hash del bloque anterior, de modo que la cadena se vuelve inmutable. Cualquier cambio en un bloque afectaría a todos los bloques subsiguientes, lo que sería detectado por la red.
Asimismo, la firma digital es otro método que nos sirve para asegurarnos que un hash no ha sido falsificado. Al firmar digitalmente un hash con una clave privada (la de tu wallet), se crea una firma única que puede ser verificada por cualquier persona que tenga acceso a la clave pública correspondiente. Si la firma es válida, se confirma la integridad del hash.
Conclusión
En el mundo de las criptomonedas, la seguridad es un bastión incuestionable de la confianza y la integridad. Desde la robustez de algoritmos como SHA-256 hasta la innovación de SHA-3 y la eficiencia de Blake2, cada hash actúa como un sello digital que atestigua la inviolabilidad de las transacciones.
La firma digital, las claves criptográficas y el constante monitoreo son herramientas que también aportan lo suyo. La conformación de hashes y su seguridad son la piedra angular que da forma a un futuro financiero transparente, resistente y, sobre todo, confiable.
