Las Cadenas de bloques [Blockchain] son un crisol de otras tecnologías, las cuales al ser combinadas generan un potente beneficio: crear confianza entre los usuarios, esta publicación explica el proceso para lograrlo, los tipos de Blockchain que existen y su utilidad práctica.
Concepto
Blockchain es un derivado de la tecnología de Registro Distribuido (DLT), la cual consiste en formar redes que preservan la información a través de varios participantes o nodos que validan y respaldan datos en varios puntos. Blockchain forma una red similar, pero provista de mayor seguridad a través del cifrado de sus transacciones, las cuales son firmadas digitalmente, agrupadas en bloques y finalmente relacionadas entre sí de forma secuencial.
Cada bloque está directamente relacionado con su antecesor a través de una función Hash.
Encadenamiento de Blockchain
Los bloques debidamente cifrados y relacionados entre sí pueden ser validados por los nodos, logrando que todo el proceso sea confiable gracias a su dificultad de alteración. Un fraude solo podría ser posible con el control del 51% de los nodos, lo cual podría exceder las capacidades de la tecnología actual; mientras mayor cantidad de nodos existan, mayor poder de procesamiento se necesitaría para alterar las cadenas de bloques.
Proceso
Cifrado
Según la RAE «cifrar1» consiste en: «transcribir en letras o símbolos, de acuerdo con una clave, un mensaje o texto cuyo contenido se quiere proteger.»
La información de las transacciones pasan por un proceso de cifrado, consistente en:
| Proceso | Resultado |
| Algoritmo criptográfico | Valor de longitud variable |
| Algoritmo de resumen o Función Hash | Valor de longitud fija |
| Firma digital | Certificación de cambios |
| Sello de tiempo | valor Hash de la fecha y hora de creación de un bloque |
| Verificación del valor Hash | Nodos participantes |
Función Hash
La función Hash consiste en algoritmos matemáticos que resumen la información de los bloques en caracteres únicos y con una extensión determinada.
Ejemplo con un texto plano:
| Texto | Función de resumen | Valor Hash (resultado) |
| Hola mundo | (SHA-1) | c083106c930790151165b95bd11860724e3836cb |
| Hola Mundo | (SHA-1) | 48124d6dc3b2e693a207667c32ac672414913994 |
| Hola mundo | (MD5) | f822102f4515609fc31927a84c6db7f8 |
| Hola Mundo | (MD5) | d501194c987486789bb01b50dc1a0adb |
Ventajas de la función de resumen:
- No es posible alterar la información y mantener el mismo valor Hash.
- No se puede descifrar fácilmente la información original.
Estas ventajas son aprovechadas por Blockchain para llevar a cabo el encadenamiento de bloques.
Bloques
Los bloques son una agrupación de transacciones que al llegar a su volumen máximo de 1 megabyte se firman criptográficamente y se encadenan con uno nuevo, este proceso toma al rededor de 10 minutos en la red de Bitcoin. La cabecera de cada bloque hace referencia a su antecesor, otorgando una capa de seguridad al proceso.
Encadenamiento
Cada transacción es firmada digitalmente, cifrada, agrupada en un bloque y resumida en un código, obtenido a través de una función «Hash». El encadenamiento se produce cuando el nuevo bloque menciona en su cabecera lo siguiente:
- Valor Hash del bloque anterior.
- Valor Hash de todos los bloques: Raíz de Merkle
- Marca de tiempo: Hora y fecha de creación del bloque.
- Número aleatorio, denominado: Nonce.
Este método permite el encadenamiento de los bloques, además de aprovechar las ventajas de la función de resumen, es decir la imposibilidad de mantener el mismo valor Hash en caso de alteración. Estas características nos lleva al siguiente punto: La verificación de la integridad de los datos a través de los nodos participantes.
Nodos
Los nodos son puntos de conexión que hacen posible el intercambio de datos en las redes informáticas, en el pasado solo eran puntos físicos que enviaban y recibían información, sin embargo en la actualidad pueden ser gestionados en un ambierte virtual, como Google Cloud o Microsoft Azure.
Integridad
La finalidad de los nodos no solo es transmitir datos sino que pueden aseguran su integridad al realizar varios tipos de actividades para tal fin:
- Almacenamiento de copias de los bloques
- Validación
- Transacciones
- Firmas de transacciones
- Bloques
- Minar bloques
Estas caracteristicas son las que proporcionan seguridad al proceso, sin embargo la gran innovación de Blockchain fue agregar y combinar:
- Cifrado y encadenamiento de bloques
- Registro distribuido en varios nodos
- Protocolo de consenso
El registro distribuido junto con el cifrado y el encadenamiento de bloques son gestionados por el protocolo de consenso que garantiza la inmutabilidad de los datos al permitir al nodo aceptar o rechazar bloques según el cumplimiento de las reglas de validación, las cuales se alinean con el tipo de gobernanza de la red, es decir las «reglas del juego» que determinan: roles, principios e incentivos para todos los participantes.
Minería
La minería de blockchain es una metáfora, así como en el mundo real implica la extracción de un bien que funciona como depósito de valor, en el mundo digital significa la creación de un bloque de que contiene las transacciones de su propia red con un incentivo abstracto que puede significar: valor, en términos económicos, ya que dicho proceso es un desafío tecnológico y a su vez una competencia entre los mineros participantes.
Incentivo abstracto
La red blockchain de Bitcoin simula las características de los metales preciosos al convertir sus incentivos en bienes finitos y escasos, la diferencia es que no poseen valor intrínseco sino abstracto.
Esta característica se logra al generar un problema matemático para crear un nuevo bloque, el cual se resuelve mediante un proceso de prueba y error. Una vez resuelto, el minero agrega el valor Hash del bloque anterior y transmite uno nuevo, este proceso le hace acreedor a 6.25 unidades de criptomonedas para el caso de Bitcoin.
Cabe indicar que el valor de este incentivo es de tipo abstracto, así como nuestra mente le otorga al Euro, Yen o al Dólar de EEUU un significado distinto al material que los constituyen (papel), los datos criptográficos han logrado hacer algo similar a través de una nueva abstracción llamada: criptomoneda.
Ficha criptográfica «Token»
Nuevamente, las redes de blockchain utilizan recursos de la vida real en forma de metáfora, esta vez: las fichas o «Token» en inglés, las cuales representan:
- Valor
- Información
- Activos
- Contratos
- Ejecución de condiciones
- Derechos
Tales representaciones existieron antes de la era digital, por ejemplo: la información de uso gubernamental contenida en «fichas: médicas o policiales»; en la actualidad Blockchain abre las puertas a las fichas digitales para representar la realidad, pero de forma simplificada, otorgándole así una función práctica que tiene el potencial de automatizar procesos o simplemente sustituirlos a pesar de la negativa del sector formal y oficial.
Las fichas digitales tampoco son un invento de blockchain, sin embargo, al aprovechar la inmutabilidad de sus datos, pueden crear un ambiente de confianza entre los usuarios de una red a través de pruebas criptográficas, prescindiendo así de las operaciones en papel de los servicios gubernamentales y de la onerosa intermediación bancaria que mediante sus productos financieros convierten el riesgo en cero.
Tipos de Blockchain
Blockchain puede configurarse en varios tipos de arquitecturas de datos con base en permisos, los cuales son determinados por la solución que desea implementarse, es decir ajustar los permisos de una red de Blockchain con las necesidades que desea cubrirse con su implementación. Las combinaciones son: pública, privada y federada.
Pública
La red pública fue la precursora de Blockchain, por lo tanto, la podemos encontrar en criptomonedas como: Bitcoin y Ether, caracterizadas por su descentralización y anonimato. Las redes públicas tienen a su vez dos grandes clasificaciones en cuanto a permisos:, consistentes en:
- Con permisos (Permissioned)
- Sin permisos (Permisionless)
A continuación una breve tabla comparativa de una red pública2 :
| Proceso | Blockchain con permisos | Blockchain sin permisos |
| Unirse: | Cualquiera | Cualquiera |
| Leer: | Cualquiera | Cualquiera |
| Agregar bloques: | Solo autorizados | Cualquiera |
| Escalabilidad: | Media | Alta |
Privada
Las redes privadas tienen serias diferencias respecto a las públicas, consisten en:
- Centralización
- Control de accesos
- Control en la participación
Este tipo de redes aprovechan la seguridad de Blockchain para proteger información y beneficiarse de sus conocidas características, como:
- Trazabilidad
- Auditoria
- Transparencia
- Ejecución de condiciones automáticas
Blockchain con una adecuada gobernanza puede aportar soluciones en la administración pública y privada.
A continuación una breve tabla comparativa de una red privada2 :
| Proceso | Blockchain con permisos | Blockchain sin permisos |
| Unirse: | Solo autorizados | Solo autorizados |
| Leer: | Solo autorizados | Solo autorizados |
| Agregar bloques: | Solo operador de la red | Solo autorizados |
| Escalabilidad: | Alta | Alta |
Federada
Las redes de Blockchain federadas son un tipo de solución que combinan las bondades de las redes públicas y privadas, con la participación de entes gubernamentales y empresariales bajo un marco de confianza común2 denominado «federación».
Sus principales características son:
- No genera criptomonedas
- Comparte datos
- Múltiples grados de transparencia
- Múltiples proveedores
Las bondades de Blockchain no son exclusivas de las redes descentralizadas, sino que pueden ser aprovechadas por otros entes donde el administrador central de la información puede ser el usuario en lugar de una autoridad gubernamental, abriendo las puertas a un futuro donde los ciudadanos tengan el control de sus datos.
Utilidad práctica
Considerando la confianza generada por la inmutabilidad de los datos de Blockchain, así como los tipos de soluciones que ofrece, las posibilidades de combinarlas con la vida real son realmente prometedoras y responden a muchas preocupaciones de la opinión pública, como:
- Privacidad de los datos y control ciudadano.
- Robo de identidad o uso indebido.
- Desconfianza en las organizaciones públicas y privadas.
- Transparencia.
Blockchain aporta con una serie de soluciones para su utilidad práctica2 :
| Derivados | Descripción |
| Criptomonedas | Dinero criptográfico que no depende de entes oficiales centrales. |
| NFT | Fichas no fungibles, representación de activos digitales. |
| DPKI [Infraestructura de clave pública descentralizada / Decentralized Public Key Infrastructure] | Autenticación de usuarios o de sistemas con base en Blockchain. |
| Identidad Auto-Soberana [Self-Sovereign Identity (SSI)] | Identidad con base en Blockchain. |
| Contratos inteligentes | Intrucciones para la ejecución automática de contratos. |
| Automatización de procesos | Ejecución automática de contratos inteligentes |
| Notariado digital | Datos confiables y sin intermediarios. |
| Interoperabilidad en el borde | Operaciones cercanas a la fuente de origen, el propio usuario puede hacer que operen distintos sistemas. |
| Tokenización de activos | Representación de activos a través de fichas criptográficas. |
Conclusión
Definitivamente, en el mundo de Blockchain hay vida más allá de las criptomonedas porque ofrece soluciones de problemas cruciales y su implementación puede cambiar las reglas del juego en beneficio de la sociedad, pero estos mismos cambios significarán la automatización de muchos procesos que combinados con otras tecnologías presionarán la demanda del mercado laboral; la especialización y el incremento de la mano de obra calificada es de vital importancia.
Referencias:
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