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Fundamentos de Bitcoin

¿Qué es un bloque en una blockchain? Hashes, árboles de Merkle y el bloque génesis

Una caja de acero abierta contiene tarjetas en blanco de color crema bajo una tarjeta superior más gruesa, con una mano que sujeta la tapa al lado.

Esta lección es una traducción del original en inglés, que es el texto de referencia. Leer en inglés

En Bitcoin, un bloque es un conjunto sellado de transacciones con una cabecera corta encima: una marca de tiempo, una huella de todas las transacciones que contiene y otra del bloque anterior. Enlazados, los bloques forman el registro compartido que lleva la cuenta de todos los bitcoins desde enero de 2009, sin una autoridad central. Si la blockchain es un registro contable, los bloques son sus páginas.

En esta lección abrirás un bloque: qué contiene la cabecera, cómo se enlazan los bloques, para qué sirve un árbol de Merkle y por qué el primero, el bloque génesis, todavía lleva un mensaje sobre la razón de ser de Bitcoin. Antes, un término: un hash es una huella de longitud fija de unos datos (Bitcoin usa SHA-256). Modifica los datos, aunque sea un poco, y el hash será totalmente distinto, una propiedad llamada efecto avalancha.

¿Qué es un bloque en la blockchain de Bitcoin?

Un bloque hace dos cosas: registra un conjunto de transacciones válidas y se enlaza con todos los bloques anteriores. Los mineros, computadoras que compiten por producir el siguiente bloque válido mediante prueba de trabajo, añaden uno nuevo cada 10 minutos, más o menos.

Componentes de la cabecera de un bloque

Un bloque tiene dos partes: una cabecera de bloque de 80 bytes y la lista de transacciones. Los mineros calculan una y otra vez el hash de la cabecera. Tiene seis campos:

CampoTamañoDescripción
Versión4 bytesQué conjunto de reglas de bloque sigue. Los mineros también lo usan para señalar que están listos para una actualización (una señal de coordinación, no una votación: más en la lección Quién hace cumplir las reglas de Bitcoin)
Hash del bloque anterior32 bytesEl hash de la cabecera del bloque anterior: esta es la «cadena» de blockchain
Raíz de Merkle32 bytesUn hash que resume todas las transacciones del bloque (se explica más abajo)
Marca de tiempo4 bytesMomento aproximado en que se creó el bloque, contado en segundos desde el 1 de enero de 1970 (la «época Unix»)
Objetivo de dificultad4 bytesUna forma compacta del objetivo: el número por debajo del cual debe quedar el hash del bloque
Nonce4 bytesUn número que los mineros cambian en cada intento para obtener un hash nuevo

Los mineros calculan el hash de esta cabecera de 80 bytes (con un nonce nuevo cada vez) billones de veces por segundo hasta que el resultado queda por debajo del objetivo.

Un bloque dibujado como una caja. Arriba, la cabecera de 80 bytes con seis campos: versión (4 bytes), hash del bloque anterior (32 bytes), raíz de Merkle (32 bytes), marca de tiempo (4 bytes), objetivo (4 bytes) y nonce (4 bytes). El hash del bloque anterior apunta hacia atrás, al bloque precedente. Bajo la cabecera está la lista de transacciones, que la raíz de Merkle resume en un hash. La primera es la transacción coinbase, que paga al minero 3,125 BTC de bitcoins nuevos más todas las comisiones. Las demás son transacciones corrientes de la mempool del minero. Un bloque medio contiene unas 4000 transacciones y suele ocupar entre 1,5 y 2 MB.
Un bloque es una cabecera pequeña sobre una larga lista de transacciones. La cabecera de 80 bytes lleva dos huellas: una del bloque anterior, que forma la cadena, y otra de todas las transacciones que contiene, la raíz de Merkle.

Límites de tamaño y peso de los bloques

Hasta la actualización SegWit de 2017, que trasladó los datos de firma a una parte separada de cada transacción, los bloques estaban limitados a 1 MB. SegWit sustituyó ese límite por uno de 4 millones de unidades de peso, en el que los datos de firma cuentan la cuarta parte que el resto. En teoría, un bloque puede acercarse a 4 MB; en la práctica, suele ocupar entre 1,5 y 2 MB. En la semana que terminó el 6 de noviembre de 2026, los bloques contenían unas 4000 transacciones en promedio.

Qué contiene la lista de transacciones

La primera transacción de cada bloque es especial: la transacción coinbase (sin relación con la empresa del mismo nombre). Tiene exactamente una entrada, que no gasta monedas anteriores. Esa entrada lleva un campo de datos de formato libre, donde está el titular de periódico del bloque génesis. Sus salidas pagan al minero el subsidio de bloque (bitcoins nuevos, 3,125 BTC desde abril de 2024) más todas las comisiones de las demás transacciones del bloque. Para saber qué ocurre al reducirse el subsidio, lee la lección Qué pasa cuando se minan todos los bitcoins.

Las demás son transacciones corrientes tomadas de la mempool del minero, su cola de transacciones válidas pendientes de confirmación. Los mineros prefieren las que más pagan, pero agrupan las transacciones relacionadas y una transacción padre siempre debe ir antes de la que la gasta. Por eso la lista no se ordena simplemente por comisión.

Cómo se enlazan los bloques

La cadena de hashes

Cada cabecera de bloque contiene el hash de la cabecera del anterior. El bloque 974 738 guarda el hash de la cabecera del bloque 974 737, que guarda el de la del 974 736, y así hasta el bloque 0, el génesis.

Eso crea una cadena de dependencias en un solo sentido. Si modificas una transacción de un bloque antiguo, el efecto avalancha cambia su raíz de Merkle y, con ella, el hash de la cabecera. El siguiente bloque aún lleva el hash antiguo, así que el enlace se rompe, igual que todos los posteriores.

Fila superior: los bloques 974 736, 974 737 y 974 738 en línea. La cabecera de cada uno guarda el hash del anterior, dibujado como una huella, y las huellas coinciden. Fila inferior: se modifica una transacción del bloque 974 736. Su raíz de Merkle cambia y, con ella, su hash. El bloque 974 737 aún guarda el hash antiguo, así que el enlace se rompe y habría que rehacer todos los bloques posteriores.
Cada bloque lleva la huella del anterior. Modifica una transacción antigua y cambiará la huella de ese bloque. El siguiente deja de coincidir y habría que reconstruir todos los posteriores.

Por qué cuesta tanto cambiar bloques antiguos

Para alterar un bloque pasado y conservar una cadena que acepten los nodos (las computadoras que contrastan cada bloque con las reglas de Bitcoin), un atacante tendría que:

  1. cambiar los datos del bloque.
  2. rehacer la prueba de trabajo de ese bloque.
  3. rehacerla para todos los posteriores.
  4. y adelantar a la red honesta, que sigue añadiendo bloques, porque los nodos siguen la cadena válida con más trabajo acumulado.

Con la red en torno a 1000 EH/s (1021 hashes por segundo) en noviembre de 2026, eso requiere más potencia de cálculo que todo el resto de la red junto. Cada bloque adicional de profundidad suma otros diez minutos, más o menos, de trabajo de toda la red que habría que rehacer. La razón por la que gana la cadena honesta está en la lección sobre prueba de trabajo.

¿Qué es un árbol de Merkle?

Un árbol de Merkle, llamado así por el informático Ralph Merkle, resume todas las transacciones de un bloque en un solo hash, la raíz de Merkle, que se guarda en la cabecera.

Cómo funciona un árbol de Merkle

Toma un bloque con cuatro transacciones, de TX1 a TX4. Escribe H1 para el hash de TX1, y así sucesivamente. El árbol se construye de abajo hacia arriba:

  • Fila inferior: calcula el hash de cada transacción: H1, H2, H3, H4.
  • Fila intermedia: calcula el hash de cada pareja junta: H12 = hash(H1 + H2) y H34 = hash(H3 + H4).
  • Arriba: calcula el hash de la última pareja: Root = hash(H12 + H34).
Un árbol construido de abajo hacia arriba. Abajo, cuatro transacciones, de TX1 a TX4. Paso 1: se calcula el hash de cada una y se obtienen H1, H2, H3 y H4. Paso 2: se calcula el hash de cada pareja junta, H12 = hash(H1 + H2) y H34 = hash(H3 + H4). Paso 3: se calcula el hash de la última pareja para obtener la raíz, Root = hash(H12 + H34). La raíz entra en la cabecera del bloque como raíz de Merkle.
Cuatro transacciones se convierten en un hash, de abajo hacia arriba. Se calcula el hash de cada transacción y después el de los hashes por parejas, reduciendo su cantidad a la mitad hasta que queda uno: la raíz de Merkle de la cabecera. Si cambia cualquier transacción, se modifican todos los hashes que tiene encima.

Con más transacciones, solo añades más filas. Cada paso reduce a la mitad la cantidad de hashes hasta que queda uno. Modificar cualquier transacción cambia su hash y todos los que tiene encima hasta la raíz. Eso modifica el hash de la cabecera del bloque y rompe la cadena.

Por qué importan los árboles de Merkle: verificación eficiente

Los árboles de Merkle permiten a una billetera comprobar que una transacción está en un bloque sin descargarlo entero. Se llama verificación simplificada de pagos (SPV) y así funcionan billeteras ligeras como Electrum: solo descargan las cabeceras de 80 bytes y piden a un servidor una prueba de Merkle, los pocos hashes hermanos del camino desde la transacción hasta la raíz.

En el ejemplo de cuatro transacciones, para demostrar que TX3 está en el bloque solo necesitas dos hashes: H4 (para calcular H34 con H3) y H12 (para calcular la raíz con H34). Si el resultado coincide con la raíz de Merkle de la cabecera, TX3 está en el bloque. Para un bloque de 4000 transacciones, una prueba solo necesita 12 hashes, porque 4000 se puede dividir a la mitad 12 veces. El inconveniente: una billetera SPV confía en que el bloque respete todas las reglas, algo que solo comprueba un nodo completo.

El mismo árbol de cuatro transacciones. Se destacan tu transacción TX3 y su camino por el árbol, H3, H34 y la raíz. Un servidor envía solo dos hashes, H4 y H12. No hacen falta TX1, TX2, TX4, H1 ni H2. Con TX3 calculas H3, después H34 con H4 y luego la raíz con H12. Si el resultado coincide con la raíz de Merkle de la cabecera de 80 bytes, TX3 está en el bloque. Con 4 transacciones, la prueba son 2 hashes. Con 4000, solo 12.
Para demostrar que una transacción está en un bloque solo necesitas los hashes junto a su camino. Para TX3 son H4 y H12. Incluso en un bloque de 4000 transacciones, la prueba solo necesita 12 hashes.

¿Qué es el bloque génesis?

El bloque génesis, el bloque 0, es el primero de la blockchain de Bitcoin. Satoshi Nakamoto lo creó el 3 de enero de 2009.

El titular de The Times

En el campo de datos de la entrada de su transacción coinbase, Satoshi dejó este texto:

“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks”

Cumple dos funciones. Demuestra que el bloque no se creó antes de que existiera el periódico de aquel día. Además, suele interpretarse como un comentario sobre el sistema bancario: Bitcoin se lanzó tras la crisis financiera de 2008. El problema que pretendía resolver lo verás en la lección ¿Qué es Bitcoin y qué problema resuelve?

Los 50 BTC que nunca se pueden gastar

El bloque génesis pagó la recompensa habitual de 50 BTC, pero, por cómo está escrito en el software, sus monedas nunca entraron en la base de datos de salidas que se pueden gastar, así que esos 50 BTC no podrán moverse nunca. No se sabe si fue a propósito.

Desde entonces, las personas han enviado muchas cantidades pequeñas a la dirección génesis, 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa, como homenaje. Esas monedas posteriores son salidas corrientes: quien tenga la clave privada de esa dirección, si aún la tiene alguien, podría gastarlas. Solo los 50 BTC originales están bloqueados para siempre.

El bloque 0, del 3 de enero de 2009, pagó una recompensa coinbase de 50 BTC, pero esos 50 BTC nunca se añadieron a la base de datos de monedas que los nodos usan para saber qué se puede gastar. Los nodos rechazan gastar lo que no esté en ella, así que nunca se podrán gastar. Los regalos enviados después a la dirección génesis, 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa, sí están en esa base de datos: son monedas corrientes que podría gastar quien tenga la clave de la dirección.
Solo los 50 BTC originales están bloqueados para siempre. Los 50 BTC del bloque génesis nunca entraron en la base de datos de monedas que se pueden gastar, así que se rechaza cualquier intento de gastarlos. Los regalos enviados después a la dirección génesis son monedas corrientes.

Propiedades únicas del bloque génesis

  • Está escrito en el software: todos los demás bloques se encuentran minando y se reciben de la red. El bloque 0 está integrado en cada nodo.
  • El hash de su bloque anterior son solo ceros, porque no hay un bloque previo.
  • Una pausa de seis días: la marca de tiempo del bloque 1 es del 9 de enero de 2009, seis días después. No se sabe por qué.
  • Fijó la dificultad inicial, la más baja posible, 1.

Tiempo entre bloques y ajuste de dificultad

Bitcoin busca un bloque cada 10 minutos en promedio. Con intervalos menores, los pagos se confirmarían más rápido, pero dos mineros encontrarían bloques a la vez con más frecuencia, antes de que se hubiera difundido la noticia del primero. Eso desperdiciaría trabajo y favorecería a los mineros grandes y bien conectados. Intervalos mayores harían esperar a todos. Diez minutos fue el punto intermedio de Satoshi. A 3,125 BTC por bloque, también supone unos 450 bitcoins nuevos al día.

Para mantener ese ritmo con la entrada y salida de mineros, cada 2016 bloques (unas dos semanas) cada nodo ajusta la dificultad del problema. En los primeros días de Bitcoin, la cifra de dificultad era 1. En noviembre de 2026, unos 148 billones. Puedes ver el ajuste en la lección sobre prueba de trabajo. El calendario de creación de monedas que protege está en la lección Cuántos bitcoins hay.

Ideas clave

  • Un bloque es una cabecera de 80 bytes (versión, hash anterior, raíz de Merkle, marca de tiempo, objetivo y nonce) más una lista de transacciones.
  • Cada cabecera contiene el hash del bloque anterior, así que cambiar un bloque antiguo rompe todos los enlaces posteriores y exige rehacer todo el trabajo desde entonces.
  • La transacción coinbase tiene una entrada especial y paga al minero el subsidio más todas las comisiones del bloque.
  • Un árbol de Merkle convierte todas las transacciones en un hash raíz. Demostrar que una está incluida solo requiere unos hashes (2 para 4 transacciones, 12 para 4000).
  • El bloque génesis (3 de enero de 2009) lleva el titular de The Times. Sus 50 BTC no se pueden gastar, pero los regalos posteriores a su dirección son monedas corrientes.
  • Los bloques llegan cada 10 minutos en promedio porque la dificultad se ajusta cada 2016 bloques.

Preguntas frecuentes

¿Cuántas transacciones caben en un bloque de Bitcoin?

Depende del tamaño de las transacciones. En la semana que terminó el 6 de noviembre de 2026, los bloques promediaron unas 4000 transacciones cada uno. Los pagos sencillos son pequeños. Las transacciones con muchas entradas o muchos datos adicionales ocupan más espacio y dejan sitio para menos.

¿Para qué sirve un árbol de Merkle fuera de Bitcoin?

Muchos sistemas que necesitan verificar grandes cantidades de datos rápido usan árboles de hashes. Git (control de versiones) usa uno para identificar cada versión de cada archivo. Los registros Certificate Transparency usan árboles de Merkle para que cualquiera pueda auditar los certificados que protegen los sitios web. Las bases de datos como Apache Cassandra los usan para encontrar diferencias entre copias de datos.

¿Puede cualquiera leer el mensaje que dejó Satoshi en el bloque génesis?

Sí. Busca el bloque 0 en cualquier explorador de bloques, como mempool.space, y abre su transacción coinbase. El titular está en los datos de la entrada, escrito en hexadecimal, y la mayoría de los exploradores también lo muestra como texto.

¿Por qué no se pueden gastar los 50 BTC del bloque génesis?

La salida coinbase del bloque génesis nunca se añadió a la base de datos que usan los nodos para llevar la cuenta de las monedas que se pueden gastar, así que se rechazaría cualquier intento. Todas las salidas coinbase posteriores se registran normalmente y se pueden gastar después de 100 bloques más. No se sabe si Satoshi lo hizo a propósito.

¿Qué pasa si dos mineros encuentran un bloque válido a la vez?

Durante un momento, la red tiene dos extremos que compiten: algunos nodos vieron primero un bloque y otros el otro. Los mineros construyen sobre el que vieron primero. Cuando una rama recibe el siguiente bloque, tiene más trabajo acumulado y todos los nodos cambian a ella. El bloque perdedor queda «obsoleto» (a menudo llamado «huérfano»). Sus transacciones que no estén en la rama ganadora vuelven a la mempool. Suele resolverse en uno o dos bloques y es parte normal del funcionamiento de Bitcoin.

Comprueba lo que has aprendido

1. Un bloque contiene ocho transacciones. ¿Cuántos hashes necesita una prueba de Merkle para una de ellas?

Respuesta

Tres. Ocho hojas se reducen a cuatro, después a dos y finalmente a una raíz: tres niveles, y la prueba necesita un hash hermano en cada nivel.

2. Alguien envía 0,01 BTC a la dirección génesis como homenaje. ¿No se puede gastar esa moneda, igual que los 50 BTC originales?

Respuesta

No. Solo los 50 BTC del propio bloque génesis no se pueden gastar porque nunca entraron en el conjunto de monedas que se pueden gastar. Un pago posterior a la misma dirección es una salida corriente que podría gastar quien tenga la clave privada de la dirección.

3. Además de los bitcoins nuevos, ¿qué más recibe el minero de un bloque y de qué transacción?

Respuesta

Todas las comisiones que pagan las demás transacciones del bloque. El minero cobra tanto el subsidio como las comisiones en la primera transacción del bloque, la transacción coinbase.