¿Qué es un bloque?

Un bloque es un paquete de datos que una blockchain usa para agrupar nuevos registros. Suele contener transacciones u otras actualizaciones, además de información que los nodos utilizan para comprobarlas. Salvo el primer bloque, un bloque nuevo también suele guardar la huella digital del bloque anterior, llamada hash. Estas referencias conectan los bloques en orden.

Composición de un bloque

Los bloques suelen contener tres tipos de información:

1. Transacciones u otras actualizaciones: los nuevos registros que el bloque incorpora a la cadena.
2. Un enlace con el bloque anterior: normalmente su hash, que ayuda a los nodos a comprobar el orden de los bloques y a detectar cambios en el historial.
3. Información necesaria para comprobar el bloque: por ejemplo, resúmenes de transacciones o del estado, datos de tiempo u orden y elementos requeridos por el mecanismo de consenso de la red.

Este es un patrón general, no un formato universal. Los campos, los límites de capacidad y las reglas de validación cambian según la red.

Ejemplo de Bitcoin: según la Referencia para desarrolladores de Bitcoin, un bloque de Bitcoin está formado por un encabezado de 80 bytes y una lista de transacciones. El encabezado contiene una versión, el hash del encabezado anterior, una raíz de Merkle, una marca de tiempo, un objetivo de dificultad y un nonce. La raíz de Merkle funciona como una huella resumida de las transacciones: si cambian los datos cubiertos, también cambia esa huella. Para bloques con transacciones SegWit, la BIP-141 define un compromiso separado para los datos de testigo. Este se registra en la transacción coinbase y queda vinculado al encabezado mediante la raíz de Merkle de las transacciones.

La primera transacción de un bloque de Bitcoin es la transacción coinbase, que reclama el subsidio de bloque permitido y las comisiones de transacción. Un “bloque vacío” puede no contener transacciones ordinarias de usuarios, pero aun así incluye una transacción coinbase. La Guía para desarrolladores de Bitcoin describe esta estructura.

Ejemplo de Ethereum: un bloque de Ethereum con prueba de participación contiene información de la capa de consenso y una carga útil de ejecución. Esta carga reúne las transacciones y los resultados necesarios para comprobar su ejecución. La documentación de Ethereum sobre bloques explica que el límite de gas restringe el uso total de gas, no una cantidad fija de transacciones.

Las raíces de Merkle, las raíces de estado y los hashes de los bloques padre son huellas digitales que permiten comprobar datos; no son copias de todos los datos subyacentes. Un nodo todavía necesita el contenido correspondiente del bloque o la información de estado para realizar una comprobación completa.

Cómo un bloque entra en el historial de la red

Un bloque nuevo no pasa a formar parte del historial adoptado por la red solo porque se haya anunciado. Normalmente atraviesa estas etapas:

1. Un minero o validador agrupa transacciones en un bloque candidato.
2. El candidato se envía a otros nodos.
3. Los nodos comprueban si el bloque y sus transacciones cumplen las reglas del protocolo.
4. Si aparecen dos bloques válidos casi al mismo tiempo, los nodos aplican las reglas de la red para decidir sobre cuál continuar.
5. A medida que llegan más bloques o votos de validadores, ese historial suele volverse más difícil de modificar. Algunas redes también lo marcan como finalizado.

Estas reglas son métodos de decisión definidos de antemano por el protocolo. Los nodos de Bitcoin seleccionan una cadena válida según el trabajo acumulado, mientras que Ethereum utiliza atestaciones de validadores. Otras redes pueden usar métodos diferentes. Por ello, un bloque puede superar la validación sin formar parte del historial que la red termina siguiendo.

Posición e identificación

La altura indica la posición de un bloque dentro de una blockchain, de forma parecida a un número de página. Dos bloques en competencia pueden tener la misma altura, por lo que la altura no basta para identificar un bloque de manera única.

El hash de un bloque es una huella digital calculada a partir de sus datos y sirve para identificar un bloque concreto. Algunos exploradores llaman “número de bloque” a la altura, pero ese número no demuestra por sí solo que el bloque haya sido adoptado o finalizado. El primer bloque de una blockchain se denomina bloque génesis y no tiene un bloque anterior.

Estado de las transacciones dentro de los bloques

Una transacción está incluida cuando aparece en un bloque. Si la red continúa agregando bloques después de este, su número de confirmaciones suele aumentar. Una transacción alcanza la finalidad cuando las reglas de la red consideran que esa parte del historial no cambiará en condiciones normales.

En ocasiones, una red puede adoptar otro historial reciente. Esto se conoce como reorganización de cadena. Las transacciones de los bloques sustituidos pueden volver a esperar su inclusión, aparecer en otro bloque o dejar de ser válidas. Ethereum también establece la finalidad mediante votos de validadores sobre puntos de control. Por tanto, “incluida”, “confirmada” y “finalizada” describen etapas diferentes.

Capacidad de un bloque

Un bloque no contiene una cantidad fija de transacciones. Las transacciones varían en tamaño y en las operaciones que requieren, del mismo modo que una caja del mismo tamaño puede contener cantidades diferentes de objetos según sus dimensiones.

Bitcoin mide la capacidad mediante el peso de bloque definido en la BIP-141. Ethereum utiliza un límite de gas por bloque para restringir el uso total de gas. Por ello, dos bloques cercanos a su límite pueden contener cantidades diferentes de transacciones.

Tiempo de bloque

El ritmo de producción depende de la red. En un sistema de prueba de trabajo, encontrar un bloque es probabilístico, por lo que el intervalo real no es idéntico cada vez. Ethereum divide el tiempo en intervalos fijos, pero uno de ellos puede quedar vacío si el validador seleccionado no propone un bloque. La documentación de Ethereum sobre bloques explica este proceso con más detalle.

Validación de bloques

Los nodos comprueban cada bloque por sí mismos, en lugar de aceptarlo solo porque se haya difundido. Verifican, entre otras cosas, que esté conectado a un bloque anterior válido, que su formato y sus transacciones cumplan las reglas y que respete los límites de capacidad y otras restricciones. Las comprobaciones exactas dependen de la red.

Si una comprobación falla, el nodo ignora el bloque y continúa procesando otros bloques válidos. Una difusión amplia no puede convertir un bloque inválido en uno válido.

Preguntas frecuentes

¿Un bloque es lo mismo que una blockchain?

No. Un bloque es un paquete de datos. Una blockchain es el historial que se forma al conectar bloques según las reglas de la red.

¿Un bloque es lo mismo que una recompensa de bloque?

No. Un bloque almacena transacciones e información relacionada. La recompensa de bloque es la compensación que algunas redes entregan a los productores de bloques conforme a sus reglas de protocolo.

¿Un “bloque vacío” está completamente vacío?

No necesariamente. En Bitcoin, un “bloque vacío” suele ser un bloque sin transacciones ordinarias de usuarios, pero sigue conteniendo una transacción coinbase.

Conceptos relacionados

Lee sobre blockchains, direcciones de blockchain y comisiones de gas, o vuelve al Glosario de cripto.

Fuentes

• Bitcoin Developer Reference: blockchain — campos del encabezado, compromisos de transacción y estructura serializada.
• BIP-141: Segregated Witness — datos y compromisos de testigo, y peso de bloque.
• Bitcoin Developer Guide: blockchain — validación, transacciones coinbase, selección de cadena y bloques en competencia.
• Ethereum: bloques — campos, cargas útiles de ejecución, límites de gas, intervalos y tiempos.
• Ethereum: prueba de participación — propuestas, atestaciones, selección de bifurcación y finalidad.