Qué es una cadena de bloques Bitcoin o blockchain

La tecnología de cadena de bloques es la base del Bitcoin y otros proyectos de innovación financiera.

Entender qué es una cadena de bloques Bitcoin o blockchain es fundamental para comprender el funcionamiento de las criptomonedas y sus enormes ventajas. Pero, también nos permite encontrar sus puntos débiles.

Es bueno tener en cuenta también, que la tecnología de cadena de bloques no solo se limita al permitir el intercambio de Bitcoins. Constituye la tecnología base de otras criptomonedas, de nuevos instrumentos financieros y de los llamados contratos inteligentes. Incluso puede aplicarse en operaciones financieras y comerciales tradicionales.

Los contratos inteligentes permiten ejecutar un acuerdo entre partes eliminando burocracia y reduciendo costos.
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Qué es una cadena de bloques Bitcoin o blockchain

Para definir la cadena de bloques suele usarse la analogía con el libro mayor. En cierta forma se parecen ya que en ambos las operaciones se registran de manera cronológica. Sin embargo, hay diferencias importantes:

  • El libro mayor es único para cada cuenta
  • Las operaciones se registran en forma periódica transcribiendo los datos del libro diario.

Una explicación más adecuada es la de identificarla como lo que realmente es. Un tipo nuevo de base de datos, es decir, una colección organizada de información estructurada, o datos, que suele almacenarse electrónicamente en un sistema informático.

La comparación de blockchain con un libro mayor no es del todo adecuada.

Aunque se suele comparar a la cadena de bloques con un libro mayor solo tienen en común la registración secuencial de operaciones siguiendo un ordenamiento temporal.

La diferencia entre la cadena de bloques de Bitcoin con las bases de datos tradicionales es la forma con la que se estructuran los datos.  El nombre Blockchain viene de que la información se agrupa en conjuntos conocidos como bloques. Como estos bloques tienen una capacidad de almacenamiento preestablecida, cuando llegan al límite de información que pueden almacenar se cierran y vinculan al bloque anterior formando una cadena virtual. Toda la información posterior se irá almacenando en un nuevo bloque que al llenarse repetirá el proceso. Dado que cada bloque de la cadena recibe una marca de tiempo exacta cuando se agrega a la cadena, el proceso es irreversible.

Una característica de la cadena de bloques de Bitcoin, y la de la mayoría de las criptomonedas, es la dispersión del poder entre sus miembros.  Ningún usuario o grupo de usuario puede tomar el control de esta lo que hace casi imposible modificar, eliminar o destruir los registros.

El funcionamiento de una cadena de bloques

Para poder validar transacciones, los nodos de la red Bitcoin deben resolver problemas matemáticos.

Cuando se completa un bloque de la red Bitcoin este se agrega a la cadena con una marca de tiempo y un número hash que hace detectable cualquier adulteración.

El tipo particular de cadena de bloques que estamos analizando disemina la información de la base de datos entre varios nodos ubicados en diferentes lugares.  Esto no solo impide la pérdida de datos por causas no forzadas como problemas técnicos y desastres naturales sino también evitan adulteraciones malintencionadas porque los demás nodos identificarían cualquier modificación posterior al registro.

Para verificar una nueva entrada en un bloque se requiere un mecanismo de validación acordado por la mayoría de los nodos de la red.  Cada nodo cuenta con su propia copia de la cadena que se actualiza a medida que se confirman y agregan nuevos bloques. Por otra parte, los registros están cifrados y solo el propietario de un registro puede descifrarlo para revelar su identidad (usando un par de claves públicas y privadas).

Cada uno de los nuevos bloques se almacena de forma lineal y cronológica. Es decir, que siempre se almacenará al final de la cadena de bloques. Una vez que un bloque se coloca al final de la cadena, será extremadamente difícil volver atrás y modificar su contenido, a menos que la mayoría de la red haya llegado a un consenso para hacerlo. Esto se logra porque además de los datos almacenados, cada bloque contiene su propio hash, junto con el hash del bloque anterior, así como una marca de tiempo.  Los códigos hash son creados por una función matemática que convierte la información digital de los registros en una cadena de números y letras. En caso de que esa información se edite de alguna manera, el código hash también cambiará.

Mecanismos de validación de registros

Existen dos formas principales de validación de registros:

  1. Prueba de trabajo (PoW)
  2. Prueba de participación (PoS)

Estos dos mecanismos, que cada red adopta por consenso de la mayoría de sus miembros, ayudan a las cadenas de bloques a sincronizar datos, validar información y procesar transacciones. Debido a su diferente naturaleza, cada método tiene ventajas y desventajas

Prueba de trabajo (PoW)

En la prueba de trabajo (PoW) cada nodo de la red descentralizada compite con los demás por el privilegio de ser quien valide los registros de un bloque. Esto lo hacen resolviendo un problema matemático determinado por cada red. De acuerdo con las contribuciones realizadas se elegirá un ganador al azar. Haciendo una analogía, es como participar de un sorteo donde los boletos se asignen por mérito. Cuantos más hagas más posibilidades hay de ganar.

Prueba de participación (PoS)

En la prueba de participación también el validador se selecciona al azar, pero serán quienes ofrezcan una mayor cantidad de monedas como garantía los que tengan mayores posibilidades de resultar elegidos. La cantidad mínima a ofrecer variará según cada red.

Ventajas y desventajas de la cadena de bloques

Aunque varía según el método de validación elegido por cada red, estas son las ventajas y desventajas:

Ventajas

  • Precisión: Dado que en el registro de las operaciones no intervienen seres humanos, se reduce notablemente el riesgo de errores. Además, se requiere confirmaciones independientes de la validación.
  • Reducción de costos para los usuarios: A diferencia de lo que sucede en el mundo físico, no se requiere la intervención de personas o entidades que las validen por lo que no es necesario abonar honorarios o gastos administrativos
  • Menor riesgo: La información se almacena en cada uno de los nodos de una red utilizando mecanismos que impiden su adulteración. Esto hace a la base de datos invulnerable a problemas técnicos y desastres naturales mientras que reduce notablemente la posibilidad de ataques informáticos.
  • Rapidez: Al no tener una autoridad centralizada por la que tengan que pasar todas las transacciones el tiempo de procesamiento se reduce de días a minutos para la realización y a horas para la verificación definitiva.
  • Privacidad: Aunque cualquier usuario de la red puede acceder al historial de transacciones, no tendrán acceso a información que identifique a los participantes.
  • Seguridad:  Después de que un miembro de la red valide la transacción, esta se agrega al bloque de la cadena de bloques. Cada uno de los bloques en la cadena de bloques contiene su propio hash único, junto con el hash único del bloque anterior. En caso de que la información contenida en un bloque sea editada de alguna manera, el código hash de ese bloque cambiará; sin embargo, no lo hará el código hash en el bloque posterior.
  • Transparencia:  La mayoría de las cadenas de bloques funcionan con software libre y de código abierto. Esto significa que cualquier persona interesada puede analizar el código y comprender su funcionamiento.

Desventajas

El método de validación PoW requiere de un gran consumo de energía.

Una de las desventajas de la tecnología de cadena de bloques es que, dependiendo del método de validación utilizado, podrá requerir de un alto consumo energético.

  • Costo alto: Aunque para los que realizan transacciones el uso de la cadena de bloques implica una reducción de costos, en aquellas redes que utilizan la prueba de trabajo se requiere de equipos informáticos potentes que consumen grandes cantidades de energía.
  • Ineficiencia: Las redes más antiguas y populares como el Bitcoin no pueden seguir el ritmo del aumento de su popularidad. Esto hace que muchas veces la velocidad de procesamiento de las transacciones no sea la ideal. De todas formas, esto puede corregirse con actualizaciones en los protocolos o programas utilizados.
  • Cambios en las regulaciones: A medida que los servicios basados en la tecnología de cadena de bloques se hacen más populares, los políticos pueden verlo como una nueva fuente de obtener impuestos. También los servicios tradicionales, al verse amenazados, pueden presionar para que se pongan trabas a su funcionamiento.
  • Ataques informáticos: Aunque el riesgo es mucho más reducido por la redundancia y los protocolos implementados, no puede descartarse que los delincuentes informáticos descubran una forma efectiva de alterar los registros con fines deshonestos.
Un bork de Bitcoin surge de la modificación de las reglas o software que regula su funcionamiento.
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Debemos señalar que no todos los servicios basados en cadenas de bloques utilizan redes descentralizadas basadas en software de código abierto y con protocolos de validación determinados por el consenso de la comunidad.  Es por eso por lo que, antes de arriesgar recursos, debemos conocer su funcionamiento.

 


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  1.   Jonathan W Quevedo dijo

    Muy interesante el tema y bien explicado, ahora entiendo lo que es una blockchain.
    Gracias