La tecnología subyacente de la mayoría de los activos virtuales está basada en los protocolos de los primeros en surgir, pero la diversidad de las distintas características de los activos virtuales es tan amplia, que generalizar un esquema que explique cómo funciona un activo virtual, resulta impráctico. Mientras que algunos activos virtuales ocupan mucho poder computacional (y por lo tanto mucha energía eléctrica) para mantener los esquemas de consenso, otros están migrando a nuevos modelos que implican un uso sustancialmente menor de dicho poder computacional; otros esquemas se asemejan a sistemas centralizados, algunos permiten un mayor anonimato en la consecución de transacciones y otros están diseñados para operar de manera más rápida.

Por lo tanto, si bien las generalidades no aplican, el primer activo virtual funciona, a grandes rasgos, de la siguiente manera:

Esquema 1: transacción del primer activo virtual7

En términos generales, el primer activo virtual se basa en una red de cómputo distribuida y coordinada bajo reglas técnicas a las que los participantes, llamados nodos, se apegan por medio de mecanismos de consenso. Estas reglas, las cuales están escritas en un código computacional abierto al público en general, determinan la creación, posesión y transferencia de unidades de información y permiten únicamente al dueño de cada unidad utilizarlas, mientras se evita que este pueda utilizarlas dos veces en un mismo momento.

I. El sistema crea un número de unidades de información ateniéndose a un algoritmo predefinido.

II. El mismo sistema mantiene un registro distribuido denominado distributed ledger de la tenencia de dichas unidades de información abierto a todos los participantes.

III. Este registro es modificado mediante transacciones agrupadas por parte de un participante de la red (minero) en bloques que en conjunto constituyen una cadena de bloques o "blockchain", creados siguiendo estrictas reglas compartidas entre todos los usuarios.

    1. Dichas reglas implican, por un lado, la identificación de la tenencia de las unidades de información mediante el uso de elementos criptográficos.
    2. Por otro, implican la revisión del registro de transacciones para determinar si la unidad de información es válida, es decir, que no está siendo utilizada en otra transacción o no fue usada previamente por el dueño.

Debido a que varios mineros pueden generar bloques de transacciones para registrarlos en el blockchain, se requiere de un mecanismo para decidir qué bloque debe ser incluido. Es importante destacar que, salvo que el usuario que realiza una transacción en el sistema revele su información personal, este será anónimo.

IV. Tras agrupar las transacciones y validar la información anterior, los mineros encadenan la información del nuevo bloque de transacciones con el historial de todas las transacciones previamente validadas a través de la resolución de un problema matemático de alta complejidad ajustable dependiendo del poder de cómputo asignado al proceso de minería en toda la red.

V. El primer minero en resolver el problema matemático a base de prueba y error (minado), recibe un número predeterminado de unidades por la realización de dicho trabajo, con lo que se completa el proceso de emisión, y su bloque se agrega al registro distribuido que contiene el histórico de transacciones.

3.1.1. Proceso detallado de funcionamiento del primer activo virtual

Al no existir un intermediario que pueda validar la posesión de las unidades de información ni evitar que dichas unidades puedan utilizarse dos veces en un mismo momento, el primer activo virtual integra en sus reglas técnicas distintas herramientas para intentar sobrepasar estos problemas, entre las que destacan mecanismos de criptografía y firmas criptográficas para validar la posesión del activo, un histórico de transacciones y saldos que pueda ser observado por todos los participantes de la red con mecanismos que impidan su modificación, así como el uso de etiquetas de tiempo para poder tener una cronología exacta del histórico de transacciones.

La posesión de un activo virtual está basada en la posesión de una llave privada que permite iniciar transferencias dentro del sistema de dicho activo virtual. A partir de la llave privada, se genera una llave pública, la cual está matemáticamente asociada a la llave privada por medio de funciones criptográficas, por lo que no se puede obtener la información de una llave privada a partir del conocimiento de la llave pública. El equivalente de la llave pública, es una cuenta, la cual está asociada a un saldo; el equivalente de la llave privada es la contraseña para acceder a dicha cuenta. Cualquier persona puede conocer la llave pública de un participante en el sistema, sin embargo esta información no está asociada a su identidad.

Al descargar el código abierto los participantes de la red distribuida descargan a su vez el histórico de las transacciones, comúnmente conocido como registro distribuido o distributed ledger, que se han hecho en el sistema del activo virtual. Al enviar una transacción en el sistema del activo virtual, se publica el mensaje a todos los nodos participantes, quienes pueden verificar que los emisores sí sean poseedores de los fondos, que no exista doble gasto, y finalmente agregar la transacción al histórico de transacciones. A los nodos que realizan este proceso, se les denomina mineros; al proceso se le denomina minado.

Cuando el poseedor de un activo virtual en la red pretende enviar una transacción, este necesita conocer la cuenta a la que mandará el activo virtual, y debe iniciarla utilizando su llave privada. El sistema utiliza esta información para generar una firma de manera automática. Como se explica anteriormente, la cuenta del poseedor del activo virtual y su llave privada están matemáticamente asociadas y cualquier persona puede observar la llave pública de aquel que está enviando la transacción. Esto es útil toda vez que a través de la firma, los mineros pueden verificar mediante algoritmos matemáticos que la cuenta del emisor de la transacción y la firma de su mensaje, están construidos a partir de su llave privada, verificando así que quien manda la transacción, sí es poseedor del activo virtual.

Al estar las llaves públicas asociadas a un saldo, los mineros pueden verificar que las transacciones no sobrepasen dicho saldo, evitando que se gasten activos virtuales inexistentes. Después de verificar que la cuenta tiene saldo positivo, se debe estampar con una etiqueta de tiempo, para así evitar que dicha transacción pueda ser validada varias veces al mismo momento. Para eficientar este proceso, el estampado de etiquetas no se da por transacción, sino por conjunto de transacciones. Al conjunto de transacciones agrupadas, así como otros elementos de información que se incluyen en el proceso de estampado, se les denomina bloque, al conjunto de bloques se les denomina cadena de bloques o blockchain.

Para asegurar que el proceso de estampado de etiquetas de tiempo no pueda ser fácilmente corruptible, el sistema únicamente permite a los mineros asignar una etiqueta de tiempo tras la resolución de un problema matemático de alta complejidad computacional, que sólo puede resolverse a base de prueba y error, el cual ocupa mucha energía y es un proceso lento. Los mineros necesitan algún incentivo para concluir el proceso de minado a través del estampado. Para resolver el este problema, el sistema permite a aquel minero que realice de manera exitosa la resolución del problema matemático, asignarse activos virtuales antes inexistentes, completando el proceso de emisión.

Querer validar nuevamente una transacción después de que esta ya fue previamente estampada con una etiqueta de tiempo para poder realizar doble gasto, implica volver a realizar el proceso de resolver el problema matemático de alta complejidad. Esto resulta muy costoso y requiere una computadora o conjunto de computadoras que sean más potentes que la mayoría de las computadoras de los mineros que están compitiendo para concluir el proceso de minado. Gracias a la dificultad de modificar bloques anteriores de manera exitosa, el registro histórico es teóricamente inmutable.


7/ Imágenes obtenidas a partir de https://thenounproject.com. Autores: (I) Dinosoft Labs y naim. (II) Creación propia, (III) AU, (IV) Maria Kislitsina y AU, (V) hunotika y naim, (a) BomSymbols, (b) Pablo Rozenberg. Cuadro inferior: naim, Gregor Cresnar, Thomas Helbig y Creative Stall.

Esquema 2: compra y transacción de activos virtuales8

Además de poder obtener nuevos activos virtuales mediante la resolución de problemas matemáticos de alta complejidad, o según sea el caso de emisión para cada activo virtual, es posible adquirir activos virtuales ya existentes por medio de "exchanges", instituciones donde se intercambian activos virtuales por dinero de curso legal u otros activos virtuales. Aunque la transmisión de activos virtuales se da en la cadena de bloques, las operaciones de este tipo de empresas pueden ser independientes del sistema que sustenta dichos activos.


8/ Imágenes obtenidas a partir de https://thenounproject.com. Autores: (Depósito) Gregor Cresnar, Ziyad Al junaidi y Vladimir Belochkin, (Compra) Ziyad Al junaidi, Aldric Rodríguez y naim, (Transferencia) Maria Kislitsina, (Recepción) naim, Creative Stall y Thomas Helbig, (Venta) Aldric Rodríguez y naim, (Retiro) Vladimir Belochkin, Ziyad Al junaidi y Thomas Helbig.