Introducción a la tecnología Blockchain | conjunto 2

La tecnología Blockchain ha estado generando una gran expectación recientemente. Ganó popularidad después de la introducción de Bitcoin en 2009 por la persona o grupo de personas con el seudónimo de Satoshi Nakamoto. Mucha gente confunde y cree que blockchain es bitcoin. Pero, bitcoin es una aplicación de la tecnología blockchain. Hay muchas otras aplicaciones y casos de uso que se pueden resolver utilizando blockchain además de los sistemas de pago.

Una string de bloques se define como un libro mayor distribuido entre pares forjado por consenso, combinado con un sistema para contratos inteligentes.

-Hyperledger, Fundación Linux

Ahora, esa definición puede contener muchos términos poco comunes, así que comencemos por dividirla en partes y comprender cada término. 

Red punto a punto: debe conocer BitTorrent y Tor. Ambos se basan en el diseño de redes de igual a igual. Una red peer to peer es una arquitectura de aplicaciones distribuidas que consta de dispositivos informáticos conectados entre sí, sin un servidor central. 

En las redes centralizadas, la seguridad depende de una sola entidad. Si ese servidor central es atacado, la seguridad de toda la red se ve comprometida. Pero una red de igual a igual es más segura ya que no hay un único punto de falla. 

Libro mayor distribuido: un libro mayor es un sistema que contiene todos los registros de entrada y salida de un proceso. Un libro mayor distribuido es una estructura de datos que se distribuye en diferentes dispositivos informáticos. DLT (Tecnología de contabilidad distribuida) es la tecnología que distribuye registros entre todos los usuarios. DLT consta de 3 componentes: modelo de datos (estado actual del libro mayor), idioma de transacciones (que cambia el estado del libro mayor) y protocolo (utilizado para generar consenso). Blockchain es un tipo de DLT. De esta forma los datos se comparten entre todos sus usuarios aumentando la transparencia y evitando la corrupción. 

Consenso: el consenso es un proceso para garantizar que todos los diferentes usuarios de una string de bloques lleguen a un acuerdo con respecto al estado actual de la string de bloques. Hay varios mecanismos de consenso que utilizan diferentes strings de bloques para lograr el consenso. Por ejemplo, Bitcoin usa Prueba de trabajo mientras que Ethereum está pasando del algoritmo de Prueba de trabajo a Prueba de participación. 

Contratos inteligentes: olvídese de los contratos inteligentes y la string de bloques por un momento. Piense en los contratos en general. Estos contienen algunas condiciones que deben cumplirse para que se produzca alguna transacción (por ejemplo, cambio de dinero). Por ejemplo, si me está vendiendo una computadora portátil, un contrato incluirá que seré responsable de pagarle solo si la computadora portátil funciona correctamente. Del mismo modo, los contratos inteligentes son condiciones previas que deben cumplirse para que se realicen transacciones en una string de bloques.

Una string de bloques es una string de bloques conectados entre sí. Un bloque consta de cuatro partes:

• Hash anterior
• la marca de tiempo
• Mientras tanto
• Raíz del árbol Merkle

Figura: un bloque en una string de bloques

Cada bloque contiene un hash criptográfico de los datos del bloque anterior. Los mineros calculan el nonce resolviendo un rompecabezas criptográfico para proponer el siguiente bloque en la string. Se conoce como prueba de trabajo. Se dice que la string de bloques es inmutable debido a sus propiedades criptográficas. Pero esto no significa que cambiar los datos sea imposible. Significa que es extremadamente difícil cambiar los datos y cualquier cambio puede detectarse fácilmente. Un árbol merkle es un árbol binario con punteros hash. Un árbol Merkle es una estructura que permite una verificación eficiente y segura del contenido de una gran cantidad de datos. La ventaja de usar árboles merkle es que probar la membresía requiere pasos O (logn). Además, en un árbol merkle ordenado, la no pertenencia también se puede probar en pasos O (logn). El primer bloque se conoce como el bloque de génesis. 

Ventajas de Blockchain Ahora, ¿cuál es la necesidad de usar blockchains? Se espera que la mayoría de las empresas implementen strings de bloques debido a los diversos beneficios que ofrece. La string de bloques elimina la necesidad de un tercero entre dos entidades que están dispuestas a intercambiar algo. Esto ahorra tiempo ya que los intercambios se pueden realizar sin ninguna interferencia externa. Ahorra dinero ya que reduce los gastos generales y el costo de los intermediarios. Reduce el riesgo de manipulación, fraude y delitos cibernéticos debido a su naturaleza inmutable. Ya no es necesario confiar en un tercero, ya que los registros se almacenan en libros de contabilidad distribuidos. Tiene varias otras ventajas específicas para el caso de uso al que se aplica. 

Tipos de Blockchain Hay diferentes tipos de blockchains posibles en el ecosistema.

1. Público: una string de bloques pública también se conoce como string de bloques sin permiso. Aquí, todos pueden ser parte de esta string de bloques y pueden participar ejecutándose como un Node, minando un bloque o realizando transacciones en la string de bloques. Bitcoin y Litecoin son ejemplos de strings de bloques públicas.
2. Privado: una string de bloques privada también se conoce como string de bloques autorizada. Aquí, existen restricciones en la participación, ya que solo las personas seleccionadas o los miembros de una organización pueden ser parte de la string de bloques. Los proyectos Multichain e Hyperledger (Fabric, Sawtooth) son ejemplos de blockchain privados.
3. Consorcio: se dice que una string de bloques de consorcio está parcialmente descentralizada o semidescentralizada. Está controlado por un grupo de organizaciones a diferencia de una organización como en blockchain privado. Las organizaciones miembros tienen la autoridad para participar ejecutándose como un Node completo, minando, etc. R3 y EWF (Energy Web Foundation) son ejemplos de blockchain de consorcio.                                                                           

Estudios de caso para la tecnología Blockchain 

1. Las organizaciones autónomas descentralizadas (DAO) utilizan tarjetas inteligentes: no existe una administración central, pero los contratos inteligentes contienen reglas que describen cómo debe operar la empresa. La gestión de la organización debe estar descentralizada, lo que da como resultado un requisito para blockchains sin permiso. 
2. Votación electrónica: la privacidad es una de las demandas públicas más esenciales para la votación electrónica, ya que los votos deben ser anónimos para evitar la intimidación. Sin embargo, para mantener la integridad de los votos, se requiere la verificación pública. Debido a que hay tantos partidos involucrados en la votación y no confían entre sí, usar la tecnología blockchain es una de las respuestas más razonables.