Entendiendo el blockchain: qué es, cómo funciona, beneficios y más

En los últimos años seguramente has escuchado el término “tecnología blockchain” en relación con las criptomonedas. Pero si aún no te queda claro a qué se refiere, es importante entenderlo, pues abarca mucho más que solo el mundo de los activos digitales. Sigue leyendo para conocer qué es el blockchain, cómo funciona, sus aplicaciones, beneficios, desafíos y más. 

Puntos Clave

• La tecnología blockchain es un sistema de contabilidad distribuida que registra transacciones en múltiples computadoras.
• El enfoque descentralizado del blockchain hace que sea casi imposible alterar los datos de forma retroactiva.
• A medida que ingresan nuevos datos, se ingresan en un bloque nuevo. Una vez que el bloque está lleno de datos, se encadena al bloque anterior, lo que hace que los datos se encadenen en orden cronológico.
• Se pueden almacenar diferentes tipos de información en una cadena de bloques, pero el uso más común hasta ahora ha sido como libro de contabilidad para transacciones.
• La cadena de bloques opera sin una autoridad central, distribuyendo el control a través de una red de nodos. Esta estructura descentralizada mejora la seguridad, la transparencia y la resistencia a la censura o el fraude.

¿Qué es el blockchain?

El blockchain es un libro de contabilidad digital inmutable que permite transacciones seguras a través de una red de pares o red entre iguales. Blockchain registra, almacena y verifica datos usando técnicas descentralizadas para eliminar la necesidad de terceros, como bancos o gobiernos. 

Cada transacción se registra y almacena en un bloque en la cadena de bloques y cada uno se cifra para su protección y se encadena al bloque anterior; de ahí el nombre de “cadena de bloques” o “blockchain”. Así se establece un orden cronológico basado en códigos; es decir, sin el consenso de una red, los datos almacenados en el blockchain no se pueden eliminar o modificar. Estas bases de datos de la nueva era actúan como una única fuente de verdad, que entre una red interconectada de computadoras facilitar el intercambio transparente de datos. 

Aparte de mover criptomonedas de una billetera a otra, la tecnología blockchain es una tecnología emergente con un amplio potencial de aplicación; desde la prevención de fraudes bancarios y cuellos de botella en la cadena de suministros, hasta la protección de registros médicos. 

¿Cómo funciona el blockchain?

Aunque Bitcoin y las criptomonedas se han convertido en aplicaciones de valor agregado de la tecnología blockchain, el alcance del libro de contabilidad descentralizado es muy amplio. Muchas industrias usan libros de contabilidad blockchain para registrar, administrar, almacenar y acceder a sus datos. ¿Pero entonces cómo es que funciona el blockchain? 

Inicia con un participante de una red blockchain que realiza una transacción, puede ser de dinero, un documento o datos. Debido a que el blockchain no tiene una entidad centralizada, la transacción llega a una red descentralizada de pares para ser verificada. Inmediatamente otros miembros de la red blockchain comienzan a revisar la autenticidad de los datos o la transacción. 

Específicamente, un mecanismo de consenso lleva a cabo el proceso de verificación; es decir, una mayoría de la red está de acuerdo en que la transacción es legítima, entonces esta se verifica. Posteriormente la transacción aprobada se agrupa con otras transacciones realizadas dentro de un tiempo determinado y se registra un bloque. 

Este bloque recién formado se conecta al bloque anterior a través de un protocolo de hash criptográfico. Los bloques se conectan de forma secuencial, de modo que cualquier modificación de los datos en cualquier bloque da como resultado la secuenciación incorrecta de todos los bloques que lo suceden. La secuenciación criptográfica hace imposible que un mal actor altere los datos en la red blockchain y elimina la oportunidad de que cualquier participante se involucre en actividades fraudulentas. 

Cada bloque tiene una marca de tiempo con la hora en que se agrega a la red blockchain y una vez que los datos se actualizan en el libro mayor o ledger, todos los miembros de la red también se reciben la actualización en tiempo real. No se puede revertir o modificar y asimismo se puede ingresar una nueva transacción, pero la anterior permanece inmutable. 

Características de la tecnología blockchain

El libro de mayor o ledger incorpora ocho características clave que agilizan el proceso de almacenamiento y gestión de datos: 

1. Libro de contabilidad compartido

A diferencia de la infraestructura actual para la gestión de datos, solo existe una versión del libro de contabilidad del blockchain. Ya que el ledger se comparte con todos los participantes, todos tienen acceso en todo momento al mismo paquete de información.

2. Transparencia

De forma similar, los datos almacenados en el ledger de blockchain brindan transparencia a todos los participantes de la red. Además los nodos del blockchain pueden acceder con facilidad a los datos, eliminando de forma efectiva cualquier laguna que pueda permitir actividades fraudulentas. 

3. Responsabilidad

Ya que los datos permanecen transparentes en toda la red, cada participante es responsable de cualquier actividad realizada. 

4. Criptografía

Los datos se agrupan en bloques y se retejen mediante criptografía. Los protocolos criptográficos evitan que los piratas informativos manipulen los datos. 

5. Trazabilidad

Cada pieza de datos se puede rastrear hasta su origen, así como cualquier documento agregado al blockchain y cualquier acción posterior.

6. Inmutabilidad

El ledger de blockchain almacena información de forma inmutable; es decir, en ningún momento los datos almacenados en el libro de contabilidad se pueden modificar ni eliminar. 

7. Tiempo real

Los datos de un libro de contabilidad de blockchain se actualiza en tiempo real. 

8. Marca de tiempo

Cada pieza de información o documento tiene una marca de tiempo cuando se añade al ledger del blockchain. 

Tipos de blockchain

1. Blockchain privado

El blockchain privado opera en redes cerradas y tienen a funcionar bien para empresas y organizaciones privadas. Estas pueden usar el blockchain privado para personalizar sus preferencias de accesibilidad y autorización, parámetros de la red y otros elementos importantes de seguridad. Solo una autoridad administra una red de blockchain privada. 

2. Blockchain público

Bitcoin y otras criptomonedas se originaron a partir de blockchain público, que también desempeñó un papel en la popularización de la tecnología de registro distribuido (DLT). El blockchain público también ayuda a eliminar cientos desafíos y problemas como fallas de seguridad y centralización. Con DLT, los datos se distribuyen a través de una red de pares, en lugar de almacenarse en una sola ubicación. 

Se usa un algoritmo de consenso para verificar la información y la prueba de participación (PoS) así como la prueba de trabajo (PoW), son dos métodos de consenso utilizados con frecuencia. 

3. Blockchain híbrido

El blockchain híbrido es la combinación de blockchain privado y público. En este tipo de blockchain algunas partes son públicas y transparentes, mientras que otras son privadas y accesibles solo para participantes autorizados en específico. Esto hace que el blockchain híbrido sea ideal para su uso en aquellos casos en los que se requiere un equilibro entre transparencia y privacidad. 

4. Blockchain de consorcio

Similar al blockchain híbrido, el blockchain de consorcio tiene componentes públicos y privados, excepto que varias organizaciones administran una única red. Aunque este tipo de blockchain puede ser inicialmente más complejo de configurar, una vez que está funcionando puede ofrecer mejor seguridad. Este tipo de blockchain es óptimo para la colaboración con múltiples organizaciones. 

5. Cadenas laterales

Las cadenas laterales son un tipo de blockchain que se ejecuta en paralelo al blockchain principal, lo que permite una funcionalidad y escalabilidad adicional. Las cadenas laterales permiten a los desarrolladores experimentar con nuevas características y aplicaciones, sin afectar la integridad del blockchain principal. Las cadenas laterales también se pueden usar para gestionar transacciones del blockchain principal para reducir la congestión y aumentar la escalabilidad. 

6. Capas de blockchain

Las capas de blockchain se refiere al concepto de construir múltiples capas de blockchain, una sobre otra. Cada capa puede tener su propio mecanismo de consenso, reglas y funcionalidad. Esto garantiza una mayor escalabilidad, ya que las transacciones se pueden procesar en paralelo en diferentes capas. 

Descentralización del blockchain

Uno de los conceptos más importantes en la tecnología de blockchain es la descentralización. Ningún ordenador u organización puede ser dueño del blockchain; en cambio, es un libro de contabilidad distribuido a través de los nodos conectados a la cadena. Los nodos del blockchain pueden ser cualquier tipo de dispositivo electrónico que mantenga copias de la cadena y mantengan la red funcionando.

Cada nodo tiene su propia copia del blockchain y la red debe aprobar algorítmicamente cualquier bloque recién extraído para que la cadena se actualice sea confiable y se verifique. Ya que el blockchain es transparente, cada acción en el ledger se puede ver y verificar fácilmente, lo que crea una seguridad inherente al blockchain. 

A cada participante se le asigna un número de identificación alfanumérico único que muestra sus transacciones. La combinación de información pública con un sistema de controles y equilibrios, ayuda a que el blockchain mantenga su integridad y crea confianza entre los usuarios. En pocas palabras, el blockchain puede considerarse como la escalabilidad de la confianza a través de la tecnología. 

Beneficios del blockchain

1. Más seguridad

Los algoritmos de criptografía y hash garantizan que solo los usuarios autorizados puedan desbloquear la información destina a ellos y que los datos almacenados en el blockchain no se puedan manipular de ninguna forma. Los mecanismos de consenso, como la prueba de trabajo y la de participación, mejoran aún más la seguridad; al exigir que los participantes de la red acuerden la validez de las transacciones, antes de que se agregan al blockchain.

Además el blockchain opera en un sistema distribuido, donde los datos se almacena en múltiples nodos en lugar de una ubicación central, lo que reduce el riesgo de un único punto de falla. 

2. Eficiencia

El blockchain permite una comunicación confiable entre equipos, reduce los cuellos de botella y errores, al tiempo que agiliza las operaciones generales. Al eliminar a los intermediarios y automatizar los procesos de verificación, el blockchain disfruta de costos de transacción reducidos, tiempos de procesamiento oportunos e integridad de datos optimizada. 

3. Precisión

Al proporcionar un registro totalmente transparente y de una sola fuente de verdad, donde las transacciones se registran de forma cronológica e inmutable, potencial de error o discrepancia baja en comparación con las bases de datos centralizadas o los procesos manuales de mantenimiento de registros. Las transacciones son autorizadas objetivamente por un algoritmo de consenso, y a menos que un blockchain se vuelva privado, todas las transacciones pueden ser verificadas independientemente por los usuarios.

Desafíos del blockchain

1. Consumo de energía

La potencia computacional que se necesita para ciertas funciones, consume grandes cantidades de electricidad y esto genera inquietudes en torno al impacto ambiental y los altos costos operativos. Para abordar este desafío es necesario explorar mecanismos de consenso alternativos, como la prueba de participación que consume significativamente menos energía y al mismo tiempo mantiene la seguridad y descentralización de la red. 

2. Limitaciones en las transacciones

A medida que las redes del blockchain crecen en popularidad y uso, enfrentan cuellos de botella en el procesamiento de transacciones de forma rápida y rentable. Esta limitación es un obstáculo para la adopción generalizada de blockchain para aplicaciones convencionales, ya que las redes luchas por manejar volúmenes altos de rendimiento; lo que genera congestión y mayores tarifas de transacción. 

3. Problemas de escalabilidad

Actualmente, cada nodo de una red blockchain almacena una copia de toda la cadena y procesa cada transacción. Esto requiere un cierto nivel de potencia computaciones, lo que resulta en redes lentas y congestionadas, así como en tiempos de procesamiento retrasados; especialmente en períodos de alto tráfico. 

Los problemas de escalabilidad surgen por las limitaciones en el tamaño de los bloques, los tiempos de procesamiento de los mismos y los mecanismos de consenso que consumen muchos recursos. Por esta razón se están desarrollando enfoques novedosos, como soluciones de escalado de capa 2, fragmentación y algoritmos de consenso alternativos. 

4. Preocupaciones regulatorias

Los gobiernos y reguladores aún trabajan para darle sentido al blockchain, más específico a cómo se deben actualizar ciertas leyes para abordar de forma adecuada la descentralización. Si bien, algunos gobiernos están liderando activamente su adopción y otros eligen esperar y ver, las preocupaciones regulatorias y legales persistentes obstaculizan el atractivo de blockchain en el mercado y así, estancan su desarrollo técnico. 

Aplicaciones del blockchain

1. Banca

Para los bancos el blockchain facilita el comercio de divisas, la obtención de préstamos y el procesamiento de pagos. Esta tecnología actúa como una fuente de verdad de una sola capa, que está diseñada para rastrear cada transacción realizada por sus usuarios. Su inmutabilidad protege contra el fraude, lo que lleva a tiempos de liquidación más rápidos y proporciona un monitor integrado para el lavado de dinero. 

2. Contratos inteligentes

Los contratos inteligentes son protocolos de ejecución automática que mecanizan la verificación de transacciones. Están codificados en el blockchain y configurados por términos predeterminados. Además de reducir el error humano, su función es facilitar la descentralización y crear un entorno que no dependa de intermediarios externos. 

3. Ciberseguridad

El blockchain se considera una “nueva arma en ciberseguridad”, gracias a su ledger descentralizado, a prueba de manipulaciones, con defensas integradas contra robo, fraude, usuarios no autorizados y mecanismos de consenso. El blockchain ha sido adoptado en los arsenales de ciberseguridad para mantener criptomonedas, asegurar activos bancarios, proteger registros de salud, fortalecer dispositivos de IoT e incluso para salvaguardar datos militares y de defensa. 

4. Salud

Los servicios de salud usan el blockchain para cifrar de forma segura los datos de pacientes almacenados en sus registros médicos. Funciones particulares como los contratos inteligentes, automatizan procesos como el procesamiento de reclamos de seguros y el monitoreo de la adherencia a la medición; lo que mejora la eficiencia y reduce la sobrecarga administrativa. El blockchain también facilita el intercambio seguro de datos médicos entre proveedores, pacientes e investigadores. 

¿Qué tan seguro es el blockchain?

Ningún sistema financiero o plataforma de datos está exento de problemas de seguridad y el blockchain no es la excepción. Aunque no es fácil de vulnerar, simplemente es muy difícil hacerlo. Existen dos formas de romper realmente la seguridad de un sistema de blockchain establecido y ambas requieren una gran potencia informática para los sistemas de prueba de trabajo o de tokens existentes para los sistemas de prueba de participación. 

El primer vector de ataque se conoce “ataque del 51%”. La mayoría de los blockchain dependen de una mayoría simple para sus funciones de gestión de red, lo que hace posible insertar datos falsos, gastar dos veces las monedas de criptomonedas y hacer otras cosas malas si no se controla más de la mitad de todos los nodos de verificación. Hay seguridad en los los números y este ataque es casi imposible de ejecutar en redes del tamaño de Bitcoin o Ethereum, pero las altcoins nuevas pueden ser lo suficientemente pequeñas como para ser víctimas de este método. 

Los errores en el código del sistema de gestión de blockchain pueden permitir la inserción de bloques de datos incorrectos de otras formas. Como es común, las redes más antiguas y grandes son esencialmente inmunes porque han estado operando en público durante muchos años. Es posible que ingresen nuevos errores al sistema en futuras actualizaciones de código, pero estas son revisadas por miles de operadores. 

Estos operadores tiene un interés personal en que las operaciones sean correctas y seguras y no pueden surtir efecto a menos que una mayoría de operadores de nodos instalen y ejecuten el código defectuoso. De nuevo, el blockchain más nuevo enfrenta más dificultades, pero tienen el beneficio de aprender de los errores de los ataques a los grandes blockchain. 

Conclusiones

Si bien la primera aplicación de Bitcoin fue una revolución en el sector financiero, las aplicaciones de blockchain han ido mucho más allá de la banca y las finanzas. Aunque se considera una de las principales innovaciones recientes, la industria tiene muchos obstáculos por superar; pero aun así, la tecnología tiene el potencial de revolucionar numerosos sectores. 

FAQs

¿Por qué es importante la tecnología blockchain?

A pesar de que muchos asocian el blockchain con las criptomonedas, muchas industrias transaccionales y de intercambio de información podrían beneficiarse de su potencial. Los proveedores de atención médica podrían compartir y mantener registros de manera fácil y segura a escala mundial. Las compañías de seguros podrían ejecutar automáticamente contratos y coberturas inteligentes. Sin embargo, estas oportunidades potenciales no vienen sin un riesgo sustancial, ya que como ocurre con cualquier tecnología nativa digital, el blockchain es susceptible a estafas, hackeos y ciberataques, lo que puede generar una incertidumbre extrema.

¿Quién inventó la tecnología blockchain?

Si bien los protocolos similares a blockchain se conceptualizaron en la década de 1980 y se implementaron en los 90 para la verificación de las marcas de tiempo de los documentos, la invención de la primera blockchain descentralizada se atribuye ampliamente a Satoshi Nakamoto, quien publicó el libro blanco de Bitcoin en 2008. Curiosamente, la palabra blockchain nunca se menciona en el libro blanco de Bitcoin; el término se ha popularizado por los defensores posteriores de la tecnología.

¿Qué es el software blockchain?

El software blockchain es como cualquier otro software y el primero de su tipo fue Bitcoin, que se lanzó como software de código abierto lo que lo puso a disposición de cualquiera para usarlo o cambiarlo. Existe una amplia variedad de esfuerzos en todo el ecosistema blockchain para mejorar el software original de Bitcoin. Ethereum tiene su propio software blockchain de código abierto. Algunos software blockchain son propietarios y no están disponibles para el público.

¿Cuáles son los beneficios de la tecnología blockchain?

La tecnología blockchain tiene una amplia variedad de beneficios, tanto para las empresas globales como para las comunidades locales. Los beneficios más citados de un blockchain son la coordinación de datos confiable, la resistencia a los ataques, la infraestructura de TI compartida, la tokenización y la incentivación incorporada.

Fuentes del artículo

• IBM: What is blockchain?
• Britannica: What is blockchain technology and how does it work?
• AWS Amazon: What is Blockchain Technology?
• McKinsey & Company: What is blockchain?
• MIT Management Sloan School: Blockchain, explained
• World Economic Forum: All you need to know about blockchain, explained simply
• MIT Technology Review: How secure is blockchain really?
• Bureau of Fiscal Service: Five Quick Takeaways on Blockchain