Entender la lógica operativa detrás del blockchain en un solo artículo

La blockchain está cambiando nuestra percepción sobre las finanzas y la gestión de datos. Desde Bitcoin hasta Ethereum, desde la trazabilidad de la cadena de suministro hasta los registros médicos, los escenarios de aplicación de esta tecnología están en constante expansión. Pero, ¿realmente entiendes qué es la blockchain y cómo funciona?

la esencia fundamental de blockchain

En términos simples, blockchain es un libro de contabilidad digital mantenido conjuntamente por una red de computadoras distribuidas. A diferencia de las bases de datos tradicionales que son controladas por una entidad central, los datos en blockchain se almacenan en numerosos nodos, y cada nodo tiene una copia completa.

Este diseño ofrece tres grandes ventajas:

Primero es la seguridad. Cada dato se cifra mediante técnicas criptográficas y, una vez registrado, no se puede modificar. Para cambiar una información, es necesario modificar todos los bloques posteriores a esta, lo cual es prácticamente imposible tanto técnica como económicamente.

En segundo lugar, está la descentralización. Ninguna parte puede controlar la red por sí sola; el poder se dispersa entre todos los participantes. Las transacciones no necesitan pasar por intermediarios como bancos o gobiernos, los participantes pueden completar directamente la transferencia de valor.

Por último, está la transparencia. Todos los registros de transacciones son públicos y accesibles, cualquiera puede rastrear el origen y destino de cada transacción a través de un explorador de blockchain, lo que facilita la regulación y auditoría.

¿Cómo funciona la cadena de bloques?

Para entender el funcionamiento del blockchain, es necesario comprender cinco etapas clave:

Primer paso: inicio de la transacción. Cuando un usuario inicia una transacción (como una transferencia), esta transacción se transmite a toda la red, y miles de nodos pueden recibir esta información.

Segundo paso: verificación de transacciones. Los nodos en la red verifican la legalidad de las transacciones de acuerdo con reglas predefinidas. Validan elementos como la firma digital del remitente, la suficiencia del saldo, entre otros, para asegurarse de que no se trate de una transacción fraudulenta.

Paso tres: Empaquetado de bloques. Las transacciones verificadas se agrupan y forman un nuevo bloque. Cada bloque contiene datos de transacciones, una marca de tiempo y el valor hash criptográfico del bloque anterior; este valor hash actúa como una “llave” que une el bloque actual con el anterior.

Paso cuatro: Alcance de consenso. La red debe agregar este nuevo bloque a la cadena, y todos los participantes deben llegar a un acuerdo sobre su validez. Este proceso de consenso se llama mecanismo de consenso.

Paso cinco: Cadena de bloques. Una vez que se añade un nuevo bloque a la cadena, los bloques posteriores lo referenciarán mediante su valor hash. Cualquiera que intente modificar bloques anteriores verá que su valor hash cambia, lo que compromete la integridad de toda la cadena y es inmediatamente detectado por la red.

Criptografía: el guardián de seguridad de blockchain

Las características de resistencia a la manipulación del blockchain dependen de la criptografía. Las dos tecnologías más importantes son:

La función hash es una operación unidireccional. Cualquier dato de longitud arbitraria puede producir una cadena de longitud fija (valor hash). Cambiar una letra en la entrada dará como resultado una salida completamente diferente; esto se llama “efecto avalancha”. La función SHA256 utilizada por Bitcoin, una vez que los datos de entrada cambian, la salida se ve completamente diferente, lo que garantiza la integridad de los datos.

La criptografía de clave pública se utiliza para la autenticación. Cada participante posee un par de claves: una clave privada (almacenada en secreto) y una clave pública (compartida públicamente). Al iniciar una transacción, se firma con la clave privada; los demás verifican esta firma con la clave pública para confirmar que realmente proviene del remitente que se dice. Solo el poseedor de la clave privada puede autorizar la transacción, lo que elimina la suplantación y el fraude.

Mecanismo de consenso: el mecanismo de toma de decisiones democráticas de blockchain

Lo más innovador de la blockchain es su mecanismo de consenso: un conjunto de reglas que permite a miles de extraños acordar lo mismo.

Prueba de trabajo(PoW) es el primer mecanismo de consenso, y es el que utiliza Bitcoin. Los mineros compiten para resolver problemas matemáticos complejos, y el primero en resolverlo puede añadir el siguiente bloque a la cadena y recibir una recompensa en criptomonedas. Este mecanismo garantiza la seguridad, pero consume una gran cantidad de poder de cálculo y energía eléctrica.

Prueba de participación ( PoS ) es una propuesta de mejora que se adoptará después de Ethereum 2.0. Los validadores no necesitan competir para resolver problemas, sino que son seleccionados aleatoriamente para validar bloques según la cantidad de criptomonedas que han apostado en la red. Cuanto más apuesten, mayor será la probabilidad de ser seleccionados y mayores serán las recompensas obtenidas. Sin embargo, si un validador actúa mal, la moneda apostada será confiscada. Este mecanismo es más eficiente en términos de energía y también incentiva comportamientos honestos entre los participantes.

Además, Delegated Proof of Stake ( DPoS ) permite a los titulares de tokens votar para elegir representantes que validen bloques; Proof of Authority ( PoA ) es validado por entidades de buena reputación. Diferentes blockchains eligen diferentes mecanismos de consenso según sus necesidades.

Las tres formas de la red blockchain

blockchain público completamente abierto, cualquier persona puede unirse, ver y verificar. Bitcoin y Ethereum son ejemplos típicos de blockchain público, con la mayor transparencia y resistencia a la censura.

blockchain privado se utiliza únicamente dentro de instituciones específicas. Una empresa puede establecer un blockchain privado para registrar transacciones internas, sin acceso externo. Aunque es más eficiente, pierde la ventaja de la descentralización.

alianza blockchain se sitúa entre ambos. Varias organizaciones colaboran para operar un blockchain, manteniendo ciertas características de descentralización y satisfaciendo las necesidades específicas de las partes involucradas. Esta forma se utiliza comúnmente para la trazabilidad en la cadena de suministro.

¿Qué está cambiando la blockchain?

Criptomonedas y transferencias internacionales. La blockchain permite transferencias de punto a punto, las remesas transfronterizas no requieren intermediarios bancarios, con bajas comisiones y alta velocidad.

Contratos inteligentes y DeFi. En la blockchain se pueden desplegar contratos inteligentes que se ejecutan automáticamente, funcionando sin intervención humana cuando se cumplen las condiciones. Esto abre la puerta a las finanzas descentralizadas (DeFi): el préstamo, el comercio y el comercio de derivados pueden operar de manera transparente en forma de código.

Tokenización de activos. Activos reales como bienes raíces, obras de arte, acciones, etc. pueden convertirse en tokens digitales en la blockchain, mejorando la liquidez y permitiendo que más personas participen en la inversión.

Identidad y votación. La blockchain puede crear identidades digitales inalterables para verificar la información personal. Una vez que el proceso de votación está en la cadena, cada voto deja un registro que no se puede eliminar, eliminando por completo el fraude.

Transparencia en la cadena de suministro. Desde la producción, el transporte hasta la venta, cada etapa se registra en la blockchain, permitiendo a los consumidores rastrear el proceso completo de circulación del producto, asegurando la autenticidad y combatiendo los productos falsificados.

En general

la cadena de bloques está evolucionando de una innovación tecnológica a una innovación en la forma de gobernanza social. Asegura la seguridad a través de la criptografía, logra la toma de decisiones democráticas mediante mecanismos de consenso y permite que extraños establezcan confianza entre sí. Ya sea innovando en el sistema financiero o optimizando la cadena de suministro, la cadena de bloques nos está mostrando una posibilidad más transparente, eficiente y justa.

Con la iteración de la tecnología y la expansión de las aplicaciones, blockchain seguirá afectando a cada vez más industrias. Entender el funcionamiento de blockchain es crucial para comprender el futuro del mundo digital.