Blockchain, Una base de datos publica mundial y descentralizada
Facebook
Twitter
LinkedIn

Blockchain, ¿Una base de datos pública, mundial y descentralizada?

Una perspectiva desde el caso particular de las criptomonedas.

Tecnologías como inteligencia artificial, aprendizaje automático, blockchain e Internet de las Cosas (IoT) tienen una amplia gama de casos de uso potenciales en la industria de los servicios financieros y tecnológicos (Fintech). Consumers International (2017) y Mellon (2015). Si bien estas tecnologías existen hace tiempo y han sido adoptadas de manera paulatina por algunos sectores, es claro que su avance en los últimos años ha sido exponencial.

En el caso de blockchain, existen teorías que comparan su impacto con la aparición del internet, ¿la razón?  “Blockchain dará sustento a la nueva ola de revolución digital, que corresponde a nuevas formas de colaboración, democratización de la información y descentralización de la confianza”.

 

Para entrar en contexto con el término, no sobra mencionar que la tecnología blockchain representa una de las disrupciones más importantes, en un mundo totalmente hiperconectado, donde la seguridad, privacidad, veracidad y trazabilidad de la información se vuelven elementos críticos.

Blockchain y el internet de valor

Ahora bien, la evolución de la internet en las últimas décadas no ha conseguido solucionar algunos de los problemas de diseño que lleva arrastrando desde su lanzamiento; los relacionados con la seguridad, la privacidad y veracidad a la hora de interactuar en la red. Blockchain, por el contrario, está dando lugar a una nueva generación de Internet, «Internet 4.0», que se denomina «Internet de valor», esta se basa en el descubrimiento de la tecnología blockchain y se diferencia porque permite compartir el valor.

Estamos asistiendo al nacimiento de una tecnología que, más allá de transformar la internet, propone nuevas formas de optimizar nuestras relaciones, ahorrar costes administrativos, favorecer cooperaciones sectoriales y que comprende todas las posibilidades imaginables que ofrecía la internet de la información en una ola tecnológica de cambio.

Blockchain como una base de datos pública y descentralizada

Frente a los detalles técnicos, Arzuaga (2018) describe el funcionamiento de las blockchain como una base de datos pública y descentralizada donde su arquitectura es distribuida. Hay que tener en cuenta que no es controlada por ningún administrador, sino que cada computadora que se suma a esta red es un nodo que contiene la información de todas las transacciones ocurridas desde que se creó. Es así como, en la tecnología de blockchain se registran todas las transacciones realizadas desde un usuario a otro, lo anterior no permite hacer correctivos sobre acciones ejecutadas, en cambio brinda la posibilidad de realizar actualizaciones de manera secuencial.

De lo anterior es posible inferir entonces que la principal función de esta tecnología “emergente” es dejar un registro digital permanente, inviolable e inalterable de todas las transacciones realizadas. Sucede de esta forma, puesto que el blockchain guarda una copia de cada nodo, funcionalidad que por supuesto imposibilita  la modificación de todos los nodos que participan en la red de manera simultánea.

Vale la pena destacar un atributo adicional, está disponible para ser consultado por cualquier persona en cualquier momento y su actualización es permanente, además permite reducir costos, mejorar la seguridad, eliminar la necesidad de confiar en un ente centralizado y al ser una transacción usuario a usuario disminuye la fricción que puede generar un intermediario.

Mientras tanto, empresas como Google, Facebook, Microsoft y similares, parecen tener todo bajo control y nosotros como usuarios pasivos de esas plataformas, almacenamos y actualizamos información permanentemente.

Teniendo en cuenta los lineamientos de Mougayar (2016), desde el punto de vista del desarrollo de software, el cambio radical de paradigma frente a la implementación de blockchain, consiste en desafiar las funcionalidades de las bases de datos tradicionales. El resultado de la conjugación perfecta entre teoría de juegos, ciencia de la criptografía e ingeniería de software.

Composición del sistema

En esta tecnología, Mougayar (2016) considera que la criptografía es utilizada en varios lugares para brindar seguridad a una red de blockchain, y se basa en tres conceptos básicos: hash, claves y firmas digitales. Un «hash» es una huella digital única que ayuda a verificar que cierta información no haya sido alterada, sin la necesidad de verla realmente. Las “claves” se utilizan al menos una vez combinada de a dos: la pública y la privada. Una “firma digital” es un cálculo matemático que se utiliza para probar la autenticidad de un mensaje o documento (digital).

Un ejemplo de lo anterior es el sistema Bitcoin que según Soto (2017), en este se encuentran las transacciones agrupadas en bloques. Los bloques y las transacciones son identificadas mediante un hash criptográfico de 256 bits (Ver figura 1). Este valor hash es utilizado en múltiples lugares en el protocolo Bitcoin. El protocolo utiliza algoritmos criptográficos como SHA-256 indicado por Medina (2016) para lograr características de seguridad como autenticación, integración y confidencialidad.

Explicación como funciona el sistema bitcoin

Figura 1. Cada transacción y cada bloque se le aplica una función hash, dando como resultado un hash único que hace referencia.

La minería

Siguiendo los lineamientos de Antonopoulos (2017), una transacción se propaga por la red bitcoin, y no se convierte en parte de la blockchain hasta que sea verificada e incluida en un bloque mediante el proceso llamado minería.

Basándonos en Soto (2017) y Antonopoulos (2017) es posible explicar la minería como el mecanismo que mantiene segura cada transacción realizada entre dos puntos de manera descentralizada, mediante la cual las transacciones son validadas (en base a las Reglas de Consenso aplicadas), y rechazando las transacciones no válidas o mal formadas. Es decir, asegura el sistema completo, permitiendo lograr un consenso en toda la red sin una autoridad central.

Para ilustrarlo un poco mejor, le llamaremos “mineros”, a los entes o nodos encargados de validar y agregar una transacción en la cadena de bloques, los cuales compiten por resolver el acertijo matemático. El que resuelve este acertijo, podría denominase como ganador, ya que se le permitirá incluir una nueva transacción (en el caso de Bitcoin una transacción de transferencia de un monedero virtual a otro), la recompensa es pagada a cada minero ganador en “Satoshi” (la fracción más pequeña en la que es posible dividir un bitcoin. De igual forma que un euro es divisible en 100 céntimos, un bitcoin es divisible en 100,000,000 de “céntimos” llamados satoshi).

Como dato adicional y no menos relevante, la minería además consume una gran capacidad computacional, ya que se suele utilizar procesadores especiales para realizar dichas tareas de computo, generalmente son procesadores GPU.

Además de la seguridad brindada, este proceso es utilizado para colocar las transacciones en un bloque, asegurando que todos los nodos tengan una vista coherente del registro de transacciones. Se debe resolver un “acertijo” o hash criptográfico, Donde la dificultad de la solución se ajusta automáticamente.

Una vez encontrada la solución, el bloque minado ingresa al blockchain, conteniendo el hash del bloque anterior, (por esto es considerado una blockchain) y en este momento se inicia el proceso nuevamente con el próximo bloque y sus transacciones. Incluso en Blockchain.com (2019-b) es posible revisar cada bloque con sus transacciones sobre el blockchain de la criptomoneda Bitcoin para corroborar que es pública (ver Figura 3).

Listado de bloques blockchain minado

Figura 3. LISTADO DE BLOQUES minado determinado día.

Maquinaria necesaria para el proceso de minería

La minería se lleva a cabo mediante hardware especializado donde su potencia de cálculo es medida en hashes por segundo (1 H/s). El esfuerzo computacional en la producción de criptomonedas suele denominarse potencia de hash, potencia de hashing, esfuerzo de minería o hashrate.

Un hash es simplemente la salida de una iteración única de un algoritmo utilizado en la criptografía, conocida como función hash.

Al comenzar, la minería permitía a los usuarios utilizar la CPU para minar, pero esta característica se eliminó debido a la aparición de GPU para realizar este trabajo, haciéndolo más práctico.

La minería con GPU incrementó eficaz y rápidamente la tasa de hash de la red, logrando disminuir el costo de electricidad.

Incluso, el método de minería de Field-Programmable Gate Array (FPGA) es una manera más rentable de explotar bloques que la minería por GPU. Consume menor cantidad de energía y ofrece una mayor potencia de hashing que el método GPU. La última tecnología utilizada para la minería es el método Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) surgida en el 2013 (Ver Figura 2 fuente de datos Blockchain.com (2019-a)), y supera a todos los métodos anteriores. La minería de ASIC eleva la tasa de hash de la red a otro nivel.

Proceso de minería blockchain

Figura 2. Número estimado de TH/s generados para el minado de Bitcoin.

¿Dónde es posible usar las blockchain?

A medida que esta tecnología se desarrolla y perfecciona, permite que haya mayor transparencia en cualquier tipo de sistemas, y las autoridades reguladoras pueden beneficiarse fuertemente de tales desarrollos.

El blockchain puede ser utilizado en múltiples mercados, desde la salud y el transporte hasta la banca y los gobiernos. Esta tecnología es relativamente reciente, y con el correr del tiempo comienza a demostrar el potencial con el que cuenta. Así como la internet logró digitalizó datos e información, la blockchain digitaliza activos de valor dando respaldo, seguridad y confianza, agilizando y abaratando costos.

  • Criptomonedas
    Arzuaga (2018) presenta el comportamiento de la blockchain, desde la perspectiva de las criptomonedas, como el libro contable donde se registran todas las transacciones realizadas desde un usuario a otro, donde no es posible eliminar transacciones posteriormente, solamente existe la posibilidad de actualizarlas de forma secuencial.
  • Lotería
    En Argentina la lotería de rio negro será la primera en América Latina en utilizar blockchain para brindar mayor confianza y transparencia en sus procesos.

Conclusiones

Nos encontramos en un momento de hallazgos frente al impacto de la poderosa tecnología del blockchain. Se espera que esta se materialice en un mediano plazo, cuando estén dadas las condiciones (tecnológicas, de conducta humana, de aceptación a la nueva metodología, de plataformas sobre las cuales construir, etc.) para liberar el infinito potencial que tendrá.

Blogs