¿Qué es Blockchain y cómo funciona?
Blockchain (o cadena de bloques) es una palabra que está de moda. ¿Lo has notado? Cada vez es más común leer el término en un artículo de internet, verlo en algún video promocional o escucharlo en una conversación ocasional entre amigos. Pero ¿qué es realmente esta nueva tecnología que está en boca de todos y es considerada junto a la robótica, la inteligencia artificial, la nanotecnología, la computación cuántica, la biotecnología, internet de las cosas, impresión 3D, y los vehículos autónomos como parte esencial de la cuarta revolución industrial que estamos viviendo?
Pero entender qué es Blockchain y cómo funciona una cadena de bloques requiere un poco de atención. Por eso a continuación te explicaremos en detalle de qué va esta tecnología que nació con Bitcoin y promete revolucionar el mundo. ¿Estás listo(a) para esta pequeño curso de blockchain? Aquí vamos…
¿Qué es Blockchain y cómo funciona?
Blockchain (cadena de bloques en inglés), también conocida como libro de contabilidad distribuido (distributed ledger) se puede definir como una gran base de datos que es casi imposible de alterar ya que la información está distribuida en bloques entrelazados para facilitar la recuperación de la información.
Hay varios tipo de blockchain que explicaremos más abajo pero por ahora diremos que las principales características de blockchain que es pública, segura, transparente, descentralizada, seudónima y distribuida.
• Es pública porque los datos están al alcance de todos.
• Es segura porque utiliza la encriptación, que se refiere al registro de transacciones en término ilegibles (Tranquilo. Ya se explicará).
• Es transparente porque todo lo que se graba en ella no se puede borrar mientras la red exista.
• Es descentralizada porque no es manejada por ninguna empresa particular que controla todas las transacciones.
- Es seudónima porque las personas que hacen transacciones no son identificadas por sus nombres sino por un número de “wallet” o cuenta digital (similar a un número de cuenta bancaria).
• Es distribuida porque los datos son repartidos en múltiples nodos (computadoras), que anotan y verifican cada transacción en simultáneo.
La Blockchain es precisamente la tecnología que le da vida a Ethereum, Litecoin o al popular bitcoin: criptomonedas con las cuales muchos han generado ganancias debido a la especulación (comprando a bajo precio y vendiendo cuando este sube).
¿Cuál es la relación entre Blockchain y Bitcoin?
La tecnología Blockchain nació con Bitcoin. En líneas generales, Bitcoin es la recompensa económica que reciben todos aquellos nodos (computadoras o personas que ceden sus computadoras) por prestar su capacidad de almacenamiento para registrar datos en esta cadena de bloques.
Para comprender qué es Bitcoin y cómo funciona Blockchain imagina que dos personas necesitan hacer una operación bancaria.
Blockchain para operaciones bancarias
Cuando una persona realiza una transacción bancaria con otra persona, por ejemplo, una transferencia, necesita de uno o varios intermediarios. Es decir, si Juan quiere transferir 500 dólares a Pedro, el banco de Juan es el encargado de trasladar esa cantidad al banco de Pedro, que a su vez recibe la orden y le suma el monto acordado a Pedro.
En detalle, la operación es así: Juan le pide a su banco que de su cuenta transfiera 500 dólares a Pedro. Para ello, su banco verifica que tenga disponible esa cantidad en su cuenta, se la resta y le comunica al banco de Pedro que debe agregarle a Pedro ese monto.
De otro lado de la transacción, el banco de Pedro recibe la notificación del banco de Juan y se suman los 500 dólares en la cuenta de Pedro.
Esta operación puede tardar minutos o días, dependiendo de los bancos y del país donde se encuentren.
Aunque es una transacción relativamente sencilla y muy práctica actualmente, existe un pequeño detalle. ¿Lo notas? Sí, ni Pedro ni Juan tienen control de este proceso porque depositan en sus respectivos bancos toda su confianza y, lógicamente, todo su dinero. Además de las condiciones y comisiones que ambos intermediarios les imponen.
La mala noticia es que si algunos de los dos bancos falla por alguna razón, Pedro y Juan corren el riesgo no solo de estropear la transacción sino de perder todo su dinero.
¿Cuál es la solución a este problema? Lo que propuso Satoshi Nakamoto (quien o quienes se esconden en ese alias) en agosto de 2008, cuando se registró el dominio bitcoin.org y se presentó un documento titulado “Bitcoin: Un sistema efectivo electrónico Usuario a usuario”. Allí se establecieron las bases para una nueva revolución: la tecnología Blockchain y su primer exponente: BITCOIN.
Adiós, intermediarios; Hola, comunidad: La propuesta de Satoshi Nakamoto con Blockchain
Satoshi Nakamoto (El alias de una persona o un grupo de personas. No lo sabemos) propone básicamente acabar con los intermediarios (bancos). ¿Cómo? Descentralizando los procesos en una cadena de bloques. Así el control de las transacciones queda en manos de un “nuevo banco” pero que tiene una red de miles de usuarios, que ahora se llamarán “nodos” y quienes se comportarán como gestores de la cuenta de ese banco.
Para tener una idea más clara, la cadena de bloques es un gigantesco libro de cuenta en el cual se registran transacciones en bloques y estos bloques están enlazados y cifrados unos con otros para garantizar la seguridad de todas las operaciones. Incluso, estas operaciones no tienen por qué ser únicamente económicas.
Lo más importante es que esta cadena de bloques se crea porque hay múltiples usuarios (nodos) que verifican en simultáneo cada transacción que recibe la red y luego aprueban su registro definitivo en un bloque. Cada bloque se cierra cuando alcanza un número de transacciones determinados (este número varía de acuerdo con el tipo de Blockchain en la que se participe).
En el sistema de blockchain, Juan y Pedro contarían con el respaldo de una comunidad de cientos o miles de usuarios y no solamente de uno o dos intermediarios.
¿Cómo ayudaría Blockchain a Juan y Pedro?
Primero, se deben convertir los 500 dólares del ejemplo anterior en bitcoins (BTC) para que te familiarices con la acción de las criptomonedas. Entonces, se podría decir que en vez de 500 dólares, Juan quiere enviar 50 BTC a Pedro (Este es un valor de conversión ficticio que se está poniendo para este ejemplo) Después, se debe dejar claro que la red no conoce quién es Juan y quién es Pedro. Solo reconoce que ambos tienen una wallet o cuenta digital para hacer esta operación. Como se dijo, Blockchain es seudónima.
Los pasos de esta operación en Blockchain serían así:
Si Juan quiere enviar 50 BTC a Pedro, lo anuncia a la red, donde ya cientos de nodos están atentos para abrir sus libros contables y registrar la operación. Como se dijo, Blockchain es descentralizada. Cada nodo o usuario anota la solicitud en un bloque para posteriormente certificar que Juan cuenta con esos 50 BTC en su wallet. Como se dijo, Blockchain es distribuida.
Otras transacciones como las de Juan y Pedro siguen ocurriendo mientras pasa el tiempo y se van registrando en el mismo bloque. Sin embargo, este bloque es finito. Cuando llegue a su tope de transacciones (este número está definido por cada Blockchain), es el momento en el cual cada nodo debe verificar y sellar todas las transacciones que allí anotaron.
Con el bloque lleno, cada uno de los nodos empieza a sacar sus cálculos y a verificar una por una las transacciones del bloque, entre ellas la de Juan y Pedro. Cuando termina la revisión, los nodos igualmente notifican a la red que fueron verificadas y autorizadas todas las transacciones. Cuando todos los nodos, verifican las transacciones, las operaciones se ejecutan y, por ende, se autoriza el traspaso de 50 BTC de la wallet de Juan a la de Pedro.
Finalmente este bloque verificado y sellado se suma a bloques ejecutados anteriormente en la cadena de bloques. Así quedan registradas de forma segura e inalterable cientos de transacciones en la red, entre esas la de nuestros amigos Juan y Pedro. Como se dijo, Blockchain es segura.
Además, si Juan o Pedro quiere consultar este o cualquiera de sus movimientos en la red, solo deben acceder a la cadena de bloques e identificar las operaciones que se registraron con su número de wallet. Allí encontrarán datos de transacción como los bloques enlazados, el puntero hash (ese número codificado para cada transacción) o la marca de tiempo. Es decir, cualquier usuario le puede hacer seguimiento a su dinero sin que el resto sepa que ese dinero le pertenece. Como se dijo, Blockchain es pública.
¿Quiénes conforman Blockchain?
Como habrás visto, la seguridad y eficiencia de Blockchain dependen mucho del tamaño de su red. Es decir, de cuántos nodos participan para anotar, verificar y respaldar todas las transacciones que se registran por bloques. Cuanto más nodos presentes en la red, mayor respaldo y confianza pueden tener Pedro y Juan a la hora de realizar su transacción en la cadena de bloques.
Pero entonces, ¿quiénes son esos nodos? Sencillo. Pueden ser personas como tú, quienes prestan la capacidad de almacenamiento de sus computadoras para que, con programas especializados, se encarguen de la minería de datos.
¿Qué es la minería de datos?
La minería de datos, minería de bloques o minería de criptomonedas es la práctica que, mediante la solución de cálculos muy complejos, permite anotar, verificar y sellar todas las transacciones que ocurren en un bloque para sumarlo definitivamente a la cadena de bloques. La minería permite que cada nodo guarde una copia de la cadena de bloques y por tanto haga casi imposible la alteración de alguna de las transacciones, ya que no solo se tendría que alterar toda la cadena sino que se tendría que hacer esto en los cientos o miles de nodos que conforman la red. ¿Inteligente Satoshi Nakamoto, no?
Además, la minería de bloques tiene su recompensa. Todos estos nodos que minuto a minuto están anotando y calculando transacciones compiten para ver cuál es el que logra resolver más rápido el sellado de cada bloque. El nodo que resuelve más rápido el problema criptográfico avisa al resto, los demás verifican la operación para apuntarlas definitivamente en la copia de sus cadenas de bloque y así el afortunado se lleva un pedacito del pastel: una cantidad determinada de BTC.
Sin embargo, estas tareas requieren cada vez más equipos técnicos sofisticados y cantidades importantes de electricidad. Por eso, la minería es cuestionada en muchos países. Incluso, el minado de bloques se ha vuelto tan costoso que ahora muchos mineros trabajan agrupados, como si fueran cooperativas, en los denominados “pools”. Así multiplican sus probabilidades de ganar recompensas dentro de Blockchain a diferencia de si lo hicieran como “mining” o solitarios.
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Definitivamente hay todo un sistema que permite blindar las transacciones que ocurren en la cadena de bloques. Pero, aún así, ¿se puede confiar en Blockchain?
Tipos de Blockchain
Básicamente existen cuatro tipos de blockchain: pública, privada, híbrida o federada y blockchain como servicio (BasS).
Veamos un poco de que se tratan estos diferentes tipos de cadena de bloques:
Blockchain pública
Como su nombre lo indica, se trata de una cadena de bloques que cualquiera pueda usar. Aquí entran los casos de Bitcoin, Ethereum y Litecoin. Se puede acceder a ella solo descargando una aplicación y conectándose con un determinado número de nodos. Además, los usuarios que participan pueden ganar recompensas minando sus bloques.
La blockchain pública se caracteriza porque es transparente (todos pueden ver lo que en ella ocurre), descentralizada (no hay administradores), distribuida (cada nodo tiene una copia actualizada), consensuada (parte de un acuerdo general) y abierta (permite el acceso de cualquiera).
Blockchain privada
Se trata de la cadena de bloques que requiere permiso para intervenir en ella. Muchos usuarios no la consideran blockchain porque aquí el control lo ejerce una entidad única, que mantiene la cadena y concede permisos para participar, realizar transacciones y aceptar bloques.
En esta blockchain la base de datos se aloja en servidores centrales y no es de acceso público; solo acceden quienes son invitados. Las instituciones financieras son las que más han usado este recurso. Ejemplo de ella son Ripple, Chain o Quorum.
Blockchain híbrida
Es la cadena de bloques empleada por gobiernos, asociaciones y empresas que realizan muchas transacciones. Aunque no está abierta a todo el público, es gestionada por varias entidades. Esta blockchain no se asocia a ninguna criptomoneda y tampoco recompensa el minado de bloques.
Blockchain como un servicio (BasS)
Aquí hablamos de la tecnología blockchain al servicio de alguna actividad pero dispuesta en la nube. Empresas como IBM (Hyperledger Fabric), Microsoft (R3, Hyperledger Fabric o Quorum) o Amazon (Digital Currency Group) son ejemplos de este tipo de cadena de bloques.
La confianza en Blockchain: Garantías criptográficas contra robos y fraudes
El funcionamiento de Blockchain también puede explicarse con un caso más alejado del mundo bancario. Por ejemplo, imagina que en un salón de clases la profesora copia oraciones (transacciones) en el pizarrón para que sus alumnos las anoten. Cada uno de los alumnos con sus cuadernos sería un “nodo” y, junto con sus compañeros, formarían la Blockchain. Pero además, el alumno que copie perfectamente y más rápidamente cada oración recibiría un “premio” (calificación, galletas, horas libres…), porque incluso los otros alumnos reconocerían su triunfo. A este premio lo bautizaríamos “Bitcoin”.
Viéndolo así, la lógica de Blockchain parece muy simple. Sin embargo, su funcionamiento es algo más complejo. Se puede profundizar aún más con el mismo ejemplo:
Imagine que esta profesora empieza a escribir en el pizarrón oraciones que guardan una secuencia cronológica con respecto a una moneda. Los alumnos en sus cuadernos copian algo así:
Sin embargo, un alumno llamado José, el más tramposo y rebelde del grupo, quiere cambiar el contenido de estas oraciones. Para evitar que esto suceda, los alumnos también tienen la posibilidad de convertir sus escritos en números. Esto lo hacen gracias a la encriptación de un programa llamado “función hash”. Por eso sus oraciones también se ven así:
Un hash es entonces una cadena de números y letras que se le asigna a un número determinado de caracteres. Cada oración que tú escribas se traduce en una combinación de números y letras aleatoria. Y cualquier cambio en los caracteres de esa oración genera un hash nuevo.
José sabe de esto y, en su afán de estropear la tarea de sus compañeros, decide también alterar el hash.
Lo que no sabía el compañero mal intencionado es que este hash creado a partir de cada oración se combinaba con el hash anterior (la oración que le precede) y así se forma un número muyyyyy largo. ¿Cómo? Velo a continuación:
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Sin embargo, la maestra y sus alumnos también sabían que José no se cansaría hasta dañar el trabajo de sus compañeros y, para que su tarea fuese realmente imposible, blindaron cada hash con un número llamado “Nonce”, el cual hace que cada hash, además de depender del hash anterior, termine en dos ceros (00).
Es así como la tecnología Blockchain permite que los alumnos registren un número tan largo y complejo por todas las oraciones copiadas que es indescifrable hasta para el maléfico Jack.
Y eso no es todo…
Cada cuaderno o “nodo" sigue el protocolo que definieron entre maestra y alumnos. Por lo tanto, hay una copia de todas estas oraciones (también convertidas en hash consecutivos y terminad0s en “00”) en todos los cuadernos.
Cuando la mayoría de los alumnos con su cuaderno verifica que las oraciones están escritas como en la pizarra, se forma un “bloque” y así, sucesivamente, una cadena de bloques: Blockchain.
Es decir, José tendría que destruir cada cuaderno para salirse con la suya. Por lo tanto, José pierde y la Blockchain gana.
Ahora que ya sabes más sobre el popular término, ¿Quiéres conocer qué otros usos puede tener Blockchain?