Blockchain, qué es y cómo se estructura la cadena de bloques

Blockchain, ¿Qué es y qué significa exactamente su estructura interna?

Cada día es más frecuente la idea de que grandes empresas, bancos o instituciones estatales, realicen una inversión en bitcoins a través de la tecnología Blockchain (Cadena de Bloques)

Lamentablemente, las empresas están teniendo problemas en entender qué es exactamente la estructura de la blockchain y cuál es la diferencia entre aceptar bitcoins o la moneda tradicional local. Para entender esto, primero hay que explicar cuál es su concepto y cómo funciona internamente.

Bitcoin es un protocolo a través de un mecanismo de bloques, ingeniosamente creado y construido como medio de pago sin la necesidad de la confianza de terceros intermediarios para realizar transacciones.

Esta falta de intermediarios de confianza significa que no se necesitan llevar a cabo transferencias de dinero, como si realmente lo hacen los bancos o pasarelas de pago electrónicas. La ventaja de esto es simple, ahorrando dinero en comisiones, seguridad y confianza en la transacción.

Incluye la página principal y oficial Blockchain.com, donde puedes acceder a la aplicación de un monedero seguro y confiable que te proporciona el análisis de un historial de transacciones como medio de consulta para corroborar el estado de las transferencias a nivel mundial y así llevar un control más transparente de los movimientos financieros en tiempo real.

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¿Qué es una cadena de bloques y cuál es su confianza y seguridad?

Simple, aparece una red descentralizada donde la minería tiene un incentivo económico basado en la transacción voluntaria en comisiones.

Esto hace que los mineros tengan un incentivo para confirmar el mejor número de transacciones de una manera transparente y pública, ya que con la cadena de bloques, todo el mundo puede ver que una transacción ha sido confirmada, pero, ¿Qué ocurre si un minero no confirma una transacción?, la valida otro, sin más movimientos ni contratiempos.

En pocas palabras, aproximadamente cada 10 minutos, la red de Bitcoin resuelve un bloque, con lo que el minero ingresa transacciones que se consideran necesarias con la finalidad de validarlas.

Puede darse el caso de que un minero sepa su transacción y no la agregue en el siguiente bloque, ¿La razón?, por políticas mineras prefieren completar menos bloques, y si no hubo transacción en su bloque, la minería no aceptará su operación como válida, por lo tanto será rechazada.

Por ejemplo, las cuentas de casinos, con frecuencia son rechazadas por la red de Bitcoin ya que estos bloques se completan solo por las transacciones y pagan unas comisiones, por lo tanto los mineros penalizan su falta de cooperación. Si se paga una cuota mínima de 1 centavo, los mineros quizás lo incluyan en sus transacciones a través de su pool de minería.

Aquí una infografía de cómo trabaja la tecnología Blockchain:

Cómo trabaja Blockchain

¿La Blockchain es la nueva Internet?

La cadena de bloques no se puede negar que es invencible e ingeniosa a partir de la idea de una o un grupo de personas conocidas por el seudónimo de Satoshi Nakamoto, desde entonces, se ha convertido en algo mucho mayor y la pregunta principal que cada individuo se hace es ¿Qué es la tecnología Blockchain y cómo funciona?

Al permitir que la información digital sea distribuida pero no copiada, esta tecnología ha creado la columna vertebral de un nuevo tipo de Internet. Originalmente ideada para monedas digitales como Bitcoin y su comunidad tecnológica encuentra otros usos potenciales para esta tecnología.

Bitcoin ha sido llamado el ‘oro digital’ y por una muy buena razón, como es la red de redes Internet, tampoco necesitas saber cómo trabaja la blockchain para que puedas utilizarla, sin embargo, tener un conocimiento básico de esta nueva tecnología está demostrado por qué se considera tan revolucionaria.

Una base de datos distribuida

Imagina una hoja de cálculo que se duplica miles de veces en una red de computadoras. Entonces imagina que esta red está diseñada para actualizar regularmente esta hoja de cálculo y tiene una comprensión básica de la cadena de bloques.

La información almacenada en cadenas de bloques, existe como parte de una base de datos compartida y continuamente actualizada. Esta es una forma de usar la red con beneficios muy obvios. La base de datos de la cadena de bloques no se almacena en una sola ubicación, lo que significa que los registros que guarda son verdaderamente públicos y fácilmente verificables en una telaraña mundial de redes de computadoras interconectadas.

No existe una versión centralizada de esta información para que un hacker la corrompa. Alojado por medio de millones de computadoras simultáneamente alrededor del mundo, sus datos son accesibles para cualquier persona en Internet.

Para profundizar con la analogía de la hoja de cálculo de Google, lee el siguiente texto redactado por un especialista en bloques:

“La forma tradicional de compartir documentos mediante colaboración, es enviar un documento de Microsoft Word a otro destinatario y pedirles que realicen revisiones del mismo. El problema de este escenario es que debe esperar hasta recibir una copia de vuelta antes de poder ver o realizar otros cambios porque está bloqueado para editarlo hasta que la otra persona termine su labor con dicho documento. Así funcionan hoy en día las bases de datos. Dos propietarios no pueden estar jugando con el mismo registro a la vez”.

“Así es como los bancos mantienen los saldos de dinero y las transferencias, bloqueando el acceso brevemente (o disminuyendo el saldo) mientras realizan una transferencia, luego actualizan del otro lado y vuelven a abrir el acceso (o lo actualizan de nuevo). Con Google Docs (o las hojas de cálculo de Google), ambas partes tienen acceso al mismo documento simultáneamente, y la versión única de ese documento es siempre visible para ambos. Es como un libro mayor contable compartido, pero como documento compartido. La parte distribuida entra en juego cuando el hecho de compartir involucra a un número de personas”.

“Imagina el número de documentos legales que deben utilizarse de esa manera. En lugar de pasarlas unas a otras, perder la pista de las versiones y no estar sincronizadas con la otra versión, ¿Por qué todos los documentos empresariales no pueden compartirse en lugar de transferirse de forma bidireccional? Así muchas clases de contratos legales serían ideales para este tipo de flujo de trabajo. No es necesario una Blockchain para compartir documentos, pero la analogía de documentos compartidos es muy poderosa”. William Mougayar – Estratega y especialista en Blockchain.

Duración y robustez de la cadena de bloques

La tecnología blockchain es como Internet, ya que tiene una estructura robusta incorporada como una coraza almacenando bloques de información que son idénticos a través de su red, por lo tanto, la cadena de bloques no puede:

  1. Ser controlada por una sola entidad
  2. No tiene un solo punto de falla

Bitcoin fue inventado en 2008, desde entonces la cadena de bloques de Bitcoin ha operado sin interrupciones significativas. (Hasta la fecha, cualquiera de los problemas asociados con Bitcoin, se debieron a la piratería informática o a la mala administración, es decir, estos problemas provienen de una mala intención y error humano, no de fallas en los conceptos subyacentes de la tecnología de la red Bitcoin)

Internet por sí misma ha probado ser durable por casi 30 años. Es un récord con buen augurio para la tecnología blockchain, ya que continúa desarrollándose.

Transparente e incorruptible

La red de la cadena de bloques vive en un estado de consenso que automáticamente se controla cada 10 minutos. Como una especie de ecosistema de auditoría automática de valor digital, la red reestablece cada transacción que ocurre en intervalos de 10 minutos. Cada grupo de estas transacciones se denomina ‘bloque’. Dos propiedades importantes resultan de esto:

  1. Transparencia. Los datos se integran en la red como un todo, por definición es pública.
  2. No se puede corromper. La alteración de cualquier unidad de información sobre la cadena de bloques, significaría el uso de una enorme cantidad de poder de cálculo para anular toda la red.

En teoría, esto podría ser posible. En la práctica, es poco probable que suceda. Por ejemplo, tomar el control del sistema para capturar bitcoins, también tendría el efecto de destruir su valor.

“La Blockchain resuelve el problema de la manipulación. Cuando se habla de ello en el mundo occidental, la gente dice que confía en Google, en Facebook o en sus bancos, pero el resto del mundo no confía tanto en las organizaciones y en las corporaciones, en referencia a Africa, India, Europa del este o Rusia. No se trata de los lugares donde la gente es realmente rica. Las oportunidades más altas de una Blockchain son en países que todavía no han alcanzado ese nivel”. Vitalik Buterin – Inventor de Ethereum.

Una red de nodos

Una red de ‘nodos’ de cómputo forman la cadena de bloques. La computadora conectada a la red de la cadena de bloques, utiliza un software cliente que realiza la tarea de validar y retransmitir transacciones obteniendo una copia de la cadena de bloques que se descarga automáticamente al unirse a su red.

Juntos crean una poderosa red de segundo nivel, una visión completamente diferente de cómo funciona Internet.

Cada nodo es un ‘administrador’ de la cadena de bloques, y se une voluntariamente a la red (en este sentido, la red está descentralizada). Sin embargo, cada uno tiene un incentivo para participar en la red: la posibilidad de ganar bitcoins.

Se dice que los nodos son la ‘minería del Bitcoin’, pero ese término es incorrecto. De hecho, cada uno está compitiendo por ganar bitcoins resolviendo rompecabezas computacionales. Bitcoin fue la razón de ser de la cadena de bloques tal como fue originalmente concebida, ahora se reconoce que es solo la primera de muchas de las aplicaciones blockchain potenciales de la tecnología.

Existen más de 700 criptomonedas de una clase muy similar a Bitcoin ya disponibles (tokens de valores intercambiables). Además, una serie de otras adaptaciones potenciales del concepto de la cadena de bloques original, están actualmente activas o en desarrollo.

La idea de descentralización

Por su diseño, la cadena de bloques es una tecnología descentralizada.

Todo lo que ocurre en la blockchain es una función conjunta de la red. Algunas implicaciones importantes derivan de esto. Al crear una nueva forma de verificar transacciones, los aspectos del comercio tradicional podrían resultar innecesarios.

Las operaciones bursátiles llegan a ser casi simultáneas en la cadena de bloques, o pueden hacer que las clases de registro, como por ejemplo el registro de propiedad, sean completamente públicos y la descentralización ya sea una realidad.

Una red global de computadoras utiliza la tecnología blockchain para gestionar conjuntamente la base de datos que registra las transacciones de Bitcoin. Es decir, la cadena de bloques de Bitcoin es administrado por su red, y no por una autoridad central.

La descentralización significa que la red funciona como un modelo de usuario a usuario peer-to-peer. Las formas de colaboración masiva, hacen posible que apenas estén comenzando a ser investigadas.

¿Quiénes utilizarán la cadena de bloques?

Como infraestructura web, no necesitas saber nada acerca de la cadena de bloques para que pueda ser útil en tu vida.

Actualmente, las finanzas ofrecen los casos de uso más fuertes para la tecnología, como por ejemplo los servicios de envío internacionales. El Banco Mundial estima que más de U$ 430 millones en transferencias de dinero se enviaron en 2015, y continua una gran demanda de desarrolladores de cadenas de bloques.

Potencialmente la blockchain elimina al tercero intermediario para este tipo de transacciones. La computadora personal se hizo accesible al público en general con la invención de la interfaz gráfica de usuario (GUI), que tomó forma visual de un escritorio’.

Del mismo modo, la GUI más común diseñada para la cadena de bloques, son las llamadas aplicaciones de ‘cartera’, que la gente usa para comprar cosas con Bitcoin y almacenarlas junto a otras criptodivisas.

Las transacciones en línea están estrechamente conectadas con los procesos de verificación de identidad. Es fácil imaginar que las aplicaciones de cartera se transformarán en los próximos años para incluir otros tipos de gestión de identidad.

La cadena de bloques y la seguridad mejorada

Almacenando datos a través de su red, la cadena de bloques elimina los riesgos que vienen con los datos que se mantienen centralmente.

Su red carece de puntos centralizados vulnerables que los piratas informáticos pueden aprovechar. La red Internet de hoy en día tiene problemas de seguridad que están muy familiarizados para todos.

Todos contamos con la clásica función de ‘nombre de usuario / contraseña’ para proteger nuestra identidad y nuestros activos online. Los métodos de seguridad del sistema de la blockchain utilizan la tecnología de encriptación codificada.

La base para esto, son las llamadas ‘claves públicas y privadas’. Una ‘clave pública’ (una cadena de números larga, aleatoriamente generada) es la dirección de un usuario en la cadena de bloques. Los bitcoins enviados a través de la red, se registran como pertenecientes a esa dirección.

La ‘clave privada’ es como una contraseña que te da acceso a tus bitcoins u a otros activos digitales. Guarda tus datos en la cadena de bloques y será incorruptible. Esto es cierto, aunque la protección de tus activos digitales también requerirán la garantía de tu clave privada mediante la impresión, creando lo que se conoce como un monedero de papel.

Blockchain-tecnología distribuida

Una red de segundo nivel

Con la tecnología Blockchain, la web gana una nueva capa de funcionalidad.

Los usuarios ya pueden realizar transacciones directamente entre sí; las transacciones de Bitcoin en 2016 promediaron en más de U$ 200.000 al día. Con la seguridad agregada que trae la cadena de bloques, nuevos negocios en Internet están en camino de desagrupar las instituciones financieras tradicionales.

Goldman Sachs cree que la tecnología de la cadena de bloques tendrá un gran potencial, especialmente para optimizar la compensación y las liquidaciones, y podría representar un ahorro global de hasta U$ 6.000 millones al año. Este mensaje lo resumió en el año 2016:

“El año 2017 será crucial para la tecnología de la cadena de bloques. Muchas de las startups en el espacio comenzarán a generar ingresos a través de la oferta de productos de las demandas/valores del mercado, o se vaporizarán debido a la falta de efectivo. En otras palabras, el año 2017 debería ser el año en el que haya más implementación de productos que utilicen esta tecnología.

Por supuesto, desde el punto de vista de los clientes, esto no será obvio, ya que la tecnología blockchain debería ser dominantemente invisible, incluso si sus características y funcionalidad mejoraran la vida de las personas / empresas“.

“Personalmente, estoy familiarizado con una serie de casos de la industria tecnológica que se lanzarán a gran escala en 2017. Esta etapa de implementación, que ese año deberá representar, es un paso crucial en la mayor adopción de la tecnología Blockchain, ya que permitirá a los escépticos ver la funcionalidad en lugar de escuchar solo rumores y promesas”. George Howard – Profesor asociado de la universidad de Brown.

La red necesita asegurar la Blockchain a partir de una Prueba de Autoridad (PoA)

El mundo de la criptomoneda está madurando y el debate sobre el protocolo de consenso a largo plazo está aumentando. Los resultados de este debate determinarán el futuro de todo el ecosistema. 

El propósito de un algoritmo de consenso en una red pública de la blockchain es asegurarse de que los participantes de la red estén de acuerdo en el estado actual de la Cadena de Bloques sin la necesidad de confiar unos de otros o de tener una prueba de autoridad central.

Todo comienza con la Prueba de Trabajo (PoW)

Inicialmente se propuso el uso de la minería como Prueba de Trabajo para establecer que un bloque determinado requeriría una cierta cantidad de trabajo al ser minado. Esto permitió a los usuarios simplemente elegir la cadena más larga válida para la mayor cantidad de trabajo como la cadena correcta.

Sin embargo, la Prueba de Trabajo es extremadamente ineficiente en términos de consumo de energía. Esto hace que sea costoso e incentive a los mineros a centralizar el poder de hash. Por lo tanto, en lugar de empujarnos hacia una verdadera red distribuida, estas granjas mineras concentradas se han convertido en autoridades de facto. Otra alternativa era necesaria.

Qué es Blockchain

El enfoque cambia a la Prueba de Participación (PoS)

Un algoritmo de Prueba de Participación no tiene nada que ver con la minería, sino que es de validación. El agente específico responsable del siguiente bloque en la cadena, es determinado por el algoritmo de Prueba de Participación. Con el fin de evitar la concentración excesiva de este poder, el algoritmo debe tener algún tipo de función aleatoria. Como mínimo, las acciones con derecho a voto deben distribuirse adecuadamente para evitar transformarse en un sistema centralizado.

En un sistema de Prueba de Participación, cada validador debe tener alguna participación en la red. Estas participaciones están garantizadas, lo que significa que los participantes depositan algo de dinero en la red que lo utilizan como garantía para garantizar un bloque.

En una red de Prueba de Trabajo, todo el mundo acepta la cadena como válida porque se ha empleado una cantidad significativa de esfuerzo. Mientras tanto, en una red de Prueba de Participación, los participantes confían en la cadena con la garantía más alta.

Dentro del mundo de la criptografía, la PoW sigue siendo el algoritmo de consenso más ampliamente adoptado. Sin embargo, algunos proyectos prominentes incluyendo NXT, BitShares y Ethereum, utilizan o están migrando a una PoS.

Incluso dentro de la comunidad de Bitcoin, algunos miembros están considerando intentar cambiar el mecanismo de consenso de PoW de la moneda digital para abordar los problemas de escala y mejorar la operación de la red.

¿Podría haber una mejor alternativa? Un proyecto que lanzó su ICO el 1 de mayo de 2017, utilizó un diseño técnico que va mucho más allá de la PoW y la PoS. El proyecto se denominó VIVA e introdujo el concepto de Prueba de Autoridad (PoA).

¿Qué es la Prueba de Autoridad?

El concepto de PoA se trata de un algoritmo que ofrece transacciones instantáneas y consenso sin fisuras sobre una red verdaderamente distribuida.

El director de tecnología William Banks (CTO), compara la Prueba de Autoridad con los modelos de PoW y PoS. Aunque la PoS pueda tener ciertas ventajas, no es una solución. El problema es que no se garantiza de que el validador con la seguridad más alta depositada para un bloque, vaya a operar la red con su mejor interés.

De hecho, el director aclara que las monedas de la PoS están plagadas de problemas porque la gente más concientizada tiende a actuar por su propio interés. La PoS funciona porque los intereses de los más grandes actores, se alinean con los de la red, sin embargo, en el caso de un desacuerdo, el mayor actor puede asumir el rol de comandante superior.

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