Introducción técnica a Ethereum

¿Qué es una cadena de bloques o «blockchain»?

Una cadena de bloques es una base de datos pública que se actualiza y comparte entre muchos ordenadores en una red.

"Bloque" se refiere a los datos y el estado que se almacenan en grupos consecutivos conocidos como "bloques". Si envías ETH a otra persona, los datos de la transacción deben añadirse a un bloque para que se realice con éxito.

"Chain" se refiere al hecho de que cada bloque hace referencia criptográficamente a su antecesor. En otras palabras: los bloques están encadenados. Los datos de un bloque no pueden modificarse sin cambiar todos los bloques posteriores, lo cual requeriría en consenso de toda la red.

Cada ordenador de la red debe aceptar los nuevos bloques y la cadena en su conjunto. Estos ordendores se conocen como «nodos». Los nodos garantizan que todas las personas que interactúan con la cadena de bloques tengan los mismos datos. Para lograr este acuerdo distribuido, las cadenas de bloques necesitan un mecanismo de consenso.

Ethereum utiliza un mecanismo de consenso basado en la prueba de participación. Cualquiera que quiera añadir nuevos bloques a la cadena debe poner ETH —la moneda nativa en Ethereum— como garantía y ejecutar el software validador. Estos «validadores» se pueden seleccionar aleatoriamente para proponer bloques que otros validadores verifiquen y añadan a la cadena de bloques. Hay un sistema de recompensas y sanciones que incitan enérgicamente a los participantes a ser honestos y a estar disponibles en línea con la mayor frecuencia posible.

Si quieres ver cómo se aplica el hash a los datos de la cadena de bloques y, posteriormente, se añaden al historial de referencias de bloque, asegúrate de ver esta demostraciónopens in a new tab de Anders Brownworth y mira el vídeo que la acompaña a continuación.

Vea la explicación de Anders sobre los hashes en las cadenas de bloques:

¿Qué es Ethereum?

Ethereum es una cadena de bloques con un ordenador integrado en ella. Es la base para construir aplicaciones y organizaciones de una manera descentralizada, sin permisos, resistente a la censura.

En el universo Ethereum, hay un ordenador único y convencional (llamada máquina virtual de Ethereum o EVM), cuyo estado han acordado todos los participantes de la red. Cualquier persona que participe en la red de Ethereum (cada nodo de Ethereum) guarda una copia del estado de este ordenador. Asimismo, cualquier participante puede emitir una solicitud para que este ordenador realice un cálculo arbitrario. Cuando se emite una solicitud de este tipo, otros participantes de la red verifican, validan y ejecutan el cálculo. La ejecución causa un cambio en el estado de la EVM, el cual se realiza y propaga a toda la red.

Las solicitudes de cálculos se denominan solicitudes de transacción; el registro de todas las transacciones y el estado de la EVM se almacena en la cadena de bloques, la cual se almacena y confirma en todos los nodos.

Los mecanismos criptográficos garantizan que, una vez que las transacciones se verifican y añaden a la cadena de bloques, no pueden manipularse más tarde. Estos mismos mecanismos garantizan también que todas las transacciones se firmen y ejecuten con «permisos» apropiados (nadie debe poder enviar activos digitales desde la cuenta de Alice salvo ella misma).

¿Qué es el ether?

Ether (ETH) es la criptomoneda nativa de Ethereum. El propósito de ETH es posibilitar la existencia de un mercado de computación. Un mercado de este tipo proporciona un incentivo económico a los participantes que verifican y ejecutan las solicitudes de transacciones y proporcionan recursos informáticos a la red.

Cualquier participante que emita una solicitud de transacción también debe ofrecer cierta cantidad de ETH a la red como recompensa. La red quemará parte de la recompensa y otorgará el resto a quien finalmente haga el trabajo de verificar la transacción, la ejecute, la suba a la cadena de bloques y la transmita a la red.

La cantidad de ETH que se paga corresponde al tiempo necesario para completar el cálculo. Estas recompensas también previenen que participantes maliciosos congestionen la red intencionalmente al solicitar que se ejecuten cálculos infinitos u otros scripts que consumen muchos recursos, ya que estos participantes deberán pagar también por el tiempo que lleve completar los cálculos.

ETH también se utiliza para proporcionar seguridad criptoeconómica a la red de tres maneras principales: 1) se utiliza como un medio para recompensar a los validadores que proponen bloques, o que denuncian un comportamiento deshonesto de otros validadores; 2) los validadores lo apuestan, actuando como garantía contra el comportamiento deshonesto; si los validadores intentan comportarse mal, se puede destruir sus ETH; 3) se utiliza para ponderar «votos» para los nuevos bloques propuestos, alimentándose de la parte de la bifurcación del mecanismo de consenso.

¿Qué son los contratos inteligentes?

En la práctica, los participantes no escriben un código nuevo cada vez que desean solicitar un cálculo en la EVM. Más bien, los desarrolladores de aplicaciones suben programas (fragmentos de código reutilizables) en el entorno EVM, y los usuarios solicitan la ejecución de estos fragmentos de código con parámetros variables. Llamamos "contratos inteligentes" a los programas subidos y ejecutados por la red.

A un nivel muy básico, puede entender a los contratos inteligentes como una especie de máquina expendedora: un script que, cuando se opera con ciertos parámetros, realiza una acción o cálculo si se cumplen ciertas condiciones. Por ejemplo, un contrato inteligente de un proveedor simple puede crear y asignar la propiedad de un activo digital si la persona que lo solicita envía ETH a un destinatario específico.

Cualquier desarrollador puede crear un contrato inteligente y hacerlo público en la red, mediante el uso de la cadena de bloques como su capa de datos, a cambio del pago de una tarifa a la red. A continuación, cualquier usuario puede solicitar el uso del contrato inteligente para ejecutar su código, de nuevo, a cambio del pago de una tarifa a la red.

Así pues, gracias a los contratos inteligentes, los desarrolladores pueden desarrollar y publicar arbitrariamente complejas aplicaciones y servicios orientados al usuario, como mercados, instrumentos financieros, videojuegos, etc.

Terminología

Cadena de bloques

La secuencia de todos los bloques que se han incorporado a la red Ethereum en la historia de la red. Llamado así porque cada bloque contiene una referencia al bloque anterior, lo que nos ayuda a mantener un orden en todos los bloques (y sobre todo el historial exacto).

ETH

Ether (ETH) es la criptomoneda nativa de Ethereum. Los usuarios pagan ETH a otros usuarios para que se cumplan sus solicitudes de ejecución de su código.

Más sobre ETH

EVM

La máquina virtual de Ethereum es el ordenador virtual global cuyo estado se almacena y está aprobado por todos los participantes de la red Ethereum. Cualquier participante puede solicitar la ejecución de código arbitrario en la EVM; la ejecución de código cambia el estado de la EVM.

Más sobre la EVM

Nodos

Son máquinas reales que almacenan el estado de la EVM. Los nodos se comunican entre sí para propagar información sobre el estado de la EVM y los nuevos cambios de estado. Cualquier usuario puede, además, solicitar la ejecución de código mediante la transmisión de la solicitud desde un nodo. La propia red de Ethereum es el conjunto de todos los nodos de Ethereum y sus comunicaciones.

Más sobre los nodos

Cuentas

Donde el ETH se almacena. Los usuarios pueden iniciar cuentas, depositar ETH en las cuentas y transferir ETH desde sus cuentas a las de otros usuarios. Las cuentas y los saldos de las cuentas se almacenan en una gran tabla en la EVM; forman parte del estado general de la EVM.

Más sobre las cuentas

Transacciones

«Solicitud de transacción» es el término formal para el proceso de solicitud de la ejecución de código en la EVM. Una «transacción» no es más que una solicitud de transacción completada junto con el cambio asociado al estado de la EVM. Cualquier usuario puede transmitir una solicitud de transacción a la red desde un nodo. Para que la solicitud de la transacción afecte al estado acordado de la EVM, esta debe estar validada, ejecutada y «enviada a la red» por otro nodo. La ejecución de cualquier código causa un cambio de estado en la EVM; a partir del consenso, este cambio de estado se transmite a todos los nodos en la red. Algunos ejemplos de transacciones:

Enviar X ETH desde mi cuenta hasta la cuenta de Alice.
Publicar código de contrato inteligente en el entorno EVM.
Ejecutar el código del contrato inteligente en la dirección X en la EVM, con los argumentos Y.

Más información sobre las transacciones

Bloques

El volumen de las transacciones es muy alto, por lo que las transacciones se «comprometen» en lotes o bloques. Generalmente, los bloques contienen docenas de cientos de transacciones.

Más información sobre los bloques

Contratos inteligentes

Un fragmento de código reutilizable (un programa) que publica un desarrollador en el entorno EVM. Cualquier persona puede solicitar que el código del contrato inteligente se ejecute al hacer una solicitud de transacción. Porque los desarrolladores pueden escribir aplicaciones ejecutables arbitrarias en la EVM (juegos, mercados, instrumentos financieros, etc.) al publicar contratos inteligentes, a estas también se las suele llamar dapps o aplicaciones descentralizadas.

Más sobre los contratos inteligentes

Lecturas adicionales

Informe de Ethereum
¿Cómo funciona Ethereum?opens in a new tab - Preethi Kasireddy (NB: este recurso sigue siendo valioso, pero ten en cuenta que es anterior a La Fusión y, por lo tanto, todavía se refiere al mecanismo de prueba de trabajo de Ethereum; en realidad, Ethereum ahora está protegido mediante la prueba de participación)

¿Retiene usted mejor las cosas cuando las ve?

Esta serie de vídeos ofrece una exploración exhaustiva de temas fundamentales:

Lista de reproducción de conceptos básicos de Ethereumopens in a new tab

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Guía para desarrolladores de Ethereum, parte 1 – Una exploración de Ethereum muy apta para principiantes que utiliza Python y web3.py