Para entender la tecnología Blockchain, es importante conocer los antecedentes y motivaciones detrás de la invención del Blockchain. En este contexto, la mayoría de la gente probablemente ya ha oído que la tecnología Blockchain se remonta a Bitcoin y a su inventor, Satoshi Nakamoto. Responderemos a las siguientes preguntas en este informe:

1. ¿Por qué se inventó Bitcoin o el Blockchain?
2. ¿Qué problemas resuelve la tecnología blockchain que antes no eran digitalmente viables?
3. ¿Qué medidas y medios se utilizan para la implementación?
4. ¿Y qué potencial ofrece la Blockchain más allá del tema de las criptomonedas y los medios de pago?
5. ¿Traerá realmente la Blockchain un nuevo sistema monetario descentralizado, sin bancos centrales e intermediarios?

El desarrollo de la Blockchain

La historia de la Blockchain y del Bitcoin están inseparablemente ligadas. Para entender el potencial de la tecnología blockchain, es esencial entender por qué se inventó Bitcoin debido a la estrecha conexión que hay entre estos los dos.

Nuestro sistema financiero actual y todas las industrias que lo utilizan de cualquier manera se basan en la confianza en terceros. Por ejemplo, los ciudadanos de un país confían en que la moneda nacional representa un contravalor con el que pueden comprar bienes y servicios.

Al pagar con tarjeta de crédito, los compradores de un bien confían en el banco para debitar la cantidad que el bien cuesta y no más que esta cantidad. El vendedor confía en el banco para que el precio de compra sea transferido a su cuenta bancaria. Tanto los compradores como los vendedores confían en que pueden acceder plenamente a sus activos en forma de dinero en la cuenta «virtual» del banco y que esto representa un contravalor estable.

La crisis financiera mundial de 2008, durante la cual se publicó el whitepaper de Bitcoin, fue también una crisis de confianza porque esta se vio sacudida y ni los ciudadanos ni los bancos confiaban entre sí. Satoshi Nakamoto reconoció este problema y desarrolló el Bitcoin como una alternativa al sistema financiero establecido.

El Bitcoin y la Blockchain no requieren confianza en terceros, ya que no se requiere que terceros, por ejemplo en forma de bancos, lleven a cabo transacciones. Sin embargo, Satoshi Nakamoto quería crear una moneda digital que no tuviera un punto central que pudiera ser controlado o destruido por el poder estatal.

La solución era, por tanto, una red informática completamente descentralizada, la denominada red peer-to-peer (par-a-par), en la que no existe un punto central de coordinación. A diferencia de los sistemas centralizados, en los que los componentes están dispuestos en torno a un componente principal que asume la coordinación, los componentes de los sistemas descentralizados forman una red de componentes interconectados (también llamados «nodos«).

¿Qué problemas resuelve la tecnología Blockchain de Bitcoin?

Incluso si uno o más componentes fallan, una red peer-to-peer (P2P) puede seguir existiendo y funcionando fácilmente. La idea de una red P2P no era un invento nuevo en 2008, cuando Satoshi Nakamoto creó Bitcoin.

Incluso antes de Bitcoin, existían redes peer-to-peer con éxito, como la plataforma de intercambio de archivos BitTorrent, donde los usuarios podían intercambiar archivos y grandes cantidades de datos directamente entre sí. Sin embargo, una red P2P no era suficiente para hacer realidad la idea del dinero digital.

El problema principal era que los numerosos intentos realizados antes de Bitcoin no lograban duplicar (o copiar infinitamente) productos digitales con mucha facilidad. Este problema también se conoce en los círculos especializados como el «problema del doble gasto«.

El término técnico habla sobre el problema de que, a diferencia de los objetos físicos que sólo pueden emitirse una vez, los bienes digitales pueden utilizarse varias veces, en dos lugares diferentes (simultáneamente).

La solución de Satoshi Nakamoto para esto fue la tecnología Blockchain (que consiste en varios componentes, como explicaremos más adelante). Para evitar el doble gasto, Satoshi solicitó un libro mayor distribuido (distributed ledger) en el que cada transacción es almacenada por todos los participantes de la red.

Protección de la Blockchain contra los atacantes

Sin embargo, otro problema era que en una red con un número desconocido de nodos de fiabilidad y fiabilidad desconocidas, había que definir un consenso común para garantizar que se lograra y mantuviera la integridad de los datos en la base de datos. Después de todo, los nodos maliciosos de la red podrían intentar manipularla.

La simple e ingeniosa demanda de Satoshi es, por lo tanto, que la mayoría de los participantes de la red (cada «Nodo Completo«) debe acordar un consenso común. Sólo si se alcanza un consenso descentralizado en la red P2P sobre qué transacciones son válidas, éstas también se incluyen en la base de datos y, por lo tanto, se verifica su validez.

La solución al problema del doble gasto

Antes de que Satoshi inventara la Blockchain, el problema del doble gasto se consideraba un problema insuperable para los sistemas de pago descentralizados. Nakamoto explicó en el whitepaper de Bitcoin que «el receptor del pago no puede verificar si el remitente no ha gastado el dinero dos veces», razón por la cual un punto de control central era antes la única solución para los predecesores de Bitcoin.

Pero, ¿cómo resolvió exactamente Satoshi el problema del doble gasto sin crear una instancia central?

Satoshi desarrolló la Blockchain como una base de datos distribuida, que no se encuentra en un servidor central, sino que es mantenida conjuntamente por los participantes de la red P2P. El libro mayor distribuido (estructura de Blockchain) puede ser imaginado como una blockchain enlazada por criptografía.

Cada nuevo bloque contiene una cierta cantidad de nuevos datos de transacción y está vinculado al bloque anterior por un valor hash (una especie de suma de comprobación que confirma la integridad de los datos). Además, cada bloque también contiene un valor hash para toda la Blockchain.

Esto hace que el orden de los bloques sea a prueba de falsificaciones. Los datos de las transacciones, es decir, los datos sobre el remitente, el receptor y la cantidad de monedas enviadas, son, por lo tanto, casi irrevocables después de unos pocos bloques.

La creación de un consenso descentralizado

Los predecesores de la Bitcoin Blockchain ya perseguían la idea de que cada nodo de la red debía almacenar todo el historial de transacciones para poder garantizar la validez de una transacción. Sin embargo, el requisito significa que cada persona debe conocer todas las transacciones en la red. Por consiguiente, cada nodo debe conocer y almacenar cada transacción.

Sin embargo, también hay un problema con este enfoque. Esta red no está protegida contra los ataques «Sybil» (también ataques del 51%). Esto significa que un actor malicioso en la red podría adquirir tantas identidades falsas hasta que sea dueño de la mayoría de los nodos. Con esta mayoría, el atacante podría manipular el historial de transacciones a su discreción (incluso retroactivamente).

Para prevenir la manipulación, Satoshi inventó la cadena continua de valores hash (la blockchain) como se describió anteriormente. Sin embargo, esto también plantea la cuestión de cómo se encuentra un consenso uniforme y cómo se generan los valores de hash. Aquí es donde entra en juego la llamada «prueba de trabajo» (Proof-of-work).

El mecanismo de consenso de Bitcoin: Prueba de trabajo

El término describe muy bien la funcionalidad de la blockchain de Bitcoin. Similar a la minería de oro, los recursos deben ser utilizados para minar (mining) nuevas unidades (monedas de oro o de bit). Bitcoin es potencia de cálculo. La potencia de la informática es un recurso que no es tan fácil de falsificar como la identidad digital.

Para incluir una transacción válida en la Blockchain, debe probar que ha utilizado toda la potencia de cálculo o pagar una cuota por ella («Cuota de Minero«). Los mineros intentan resolver un rompecabezas criptográfico repitiendo e intentando una determinada operación de cálculo una y otra vez.

La generación de un nuevo bloque, también llamado «minería» en el contexto de la blockchain, tiene lugar en la siguiente secuencia:

1. Resumen de todas las transacciones en un solo bloque
2. Comprobación por parte de los mineros de la legitimidad de las transacciones (mediante cálculos de prueba de trabajo)
3. El «primer» minero que ha resuelto el cálculo recibe el pago en bloque.
4. Las operaciones confirmadas se añaden a la blockchain mediante un nuevo bloque.

El rompecabezas funciona de la siguiente manera: El Minero toma todas las transacciones disponibles (o el «árbol de Merkle«) que se van a insertar en el bloque. Para ello añade una cadena de caracteres aleatoria, la llamada «Nounce«.

El Minero procesa ambos componentes en un hash y compara este valor con el valor objetivo (también llamado valor hash). El Minero repite esto hasta que los dos valores coincidan y se cumpla la prueba de trabajo.

La Prueba de Trabajo previene los ataques de Sybil. El consenso «Minero» sustituye a una institución central.

La arquitectura de una blockchain 

Desde la invención de Bitcoin, la tecnología de las blockchains ha evolucionado significativamente. Originalmente, la blockchsin de Bitcoin estaba destinada únicamente a cumplir el requisito de ser dinero en efectivo digital y descentralizado.

Sin embargo, existen innumerables proyectos en el mercado de las criptomonedas que persiguen muchas más funciones y objetivos que «sólo» el del transporte de valor. A más tardar con el desarrollo de Ethereum se ha revelado todo el potencial de la tecnología Blockchain.

Ethereum añadió la capacidad de ejecutar aplicaciones descentralizadas y contratos inteligentes en la blockchain a este concepto. De esta manera, Ethereum sentó las bases para que un sistema entre pares continuara y expandiera no sólo el sistema financiero mundial, sino también cada industria y cada empresa.

Basada en la blockchain, que es predominantemente activa como mediadora de bienes y servicios intangibles y digitales, la blockchain ofrece posibilidades inimaginables. La eliminación de los intermediarios conlleva un considerable potencial de ahorro de costes, por una parte. Por otra parte, la comunicación y las transacciones pueden acelerarse significativamente.

El término «tecnología blockchain», que a menudo se utiliza de forma coloquial, se refiere a una arquitectura en el sentido real, que consiste en la estructura de datos de la blockchain, un algoritmo de blockchain con criptografía, así como tecnologías de seguridad. Esencialmente, la blockchain representa un nuevo paradigma para la forma en que se comparte y almacena la información.

Es importante saber que no todas las blockchains funcionan igual y no están construidas de la misma manera. La tecnología básica de Bitcoin se ha desarrollado aún más a través de numerosos proyectos nuevos. Para lograr un consenso descentralizado, otros mecanismos como la prueba de riesgo (Proof-of-Stake que será utilizada a partir de 2020 por Ethereum), la prueba de riesgo delegada (utilizada por EOS, TRON y Lisk), la tolerancia bizantina delegada a la Guilt (de NEO) o la Tangle (de IOTA).

En el principio básico, sin embargo, todas las blockchain (públicas) tienen que superar los mismos desafíos:

1. Creación de una red peer-to-peer que debe dar cabida a un número indefinido de nodos con una fiabilidad y fiabilidad desconocidas.
2. Almacenamiento de datos en un libro mayor distribuido
3. Construir un consenso descentralizado
4. Solución al problema del doble gasto
5. Protección contra los ataques de Sybil
6. Protección de las cuentas de usuario

Blockchain públicas vs. privadas

Hay blockchain públicas que pueden ser utilizadas por cualquier persona y empresa. Lo contrario son las blockchains privadas.

Aunque no parece haber mucha diferencia a primera vista, la diferencia entre los dos tipos le ayudará en última instancia a entender cómo funcionan las redes blockchain en su conjunto.

Blockchain públicas

Todo lo que has leído hasta ahora se refiere a blockchains públicas como Bitcoin y Ethereum. Permiten a cualquiera participar en su red y operar un nodo. Por lo tanto, una red pública de blockchain está completamente abierta. La red suele tener incentivos para animar a más participantes a participar (por ejemplo, la Recompensa Bitcoin Mining).

La gran desventaja de una Blockchain pública puede ser la apertura (para las empresas), ya que básicamente no hay privacidad completa para las transacciones.

(Una excepción son las Monedas de Privacidad, como Monero, ZCash y DASH.)

Blockchain Privadas

El otro tipo son las blockchain privadas. A diferencia de las blockchain públicas, sólo son accesibles a un determinado círculo que puede acceder a ellas y participar en ellas. Una red privada de blockchain requiere una invitación y debe ser aprobada por una autoridad central (una compañía como Facebook en Libra).

Esto limita quién puede participar en la red. La instancia central también puede influir en los nodos. Por ejemplo, es posible que Facebook no ejecute o prohíba determinadas transacciones.

Definición General: ¿Qué es un Blockchain?

¿Cuál es el potencial de la tecnología de Blockchain?

En principio, la tecnología de las blockchain tiene el potencial de revolucionar todas las industrias en las que existe un intermediario central. Además, la blockchain puede proporcionar más transparencia en muchas áreas. La tecnología puede utilizarse como un sistema de reservas descentralizado para documentar digitalmente todo tipo de derechos de propiedad. El acceso de lectura a la base de datos descentralizada es el mismo para todos.

El potencial de la blockchain radica sobre todo en la obtención de eficiencia en los procesos establecidos para las empresas, en los que se prevén ahorros de costes considerables.

Además, los costes también podrían reducirse significativamente para el usuario final, ya que ya no se aplicarían las primas de precio, a veces sustanciales, que cobran los intermediarios (por ejemplo, por la transferencia de cantidades más pequeñas o más grandes al extranjero). En las siguientes industrias y procesos, la blockchain tiene un gran potencial (la lista no es completa, pero sólo pretende mostrar a modo de ejemplo qué áreas de la economía podrían ser modificadas).

Finanzas y banca

La industria que probablemente se verá más influenciada por la tecnología blockchain es la financiera y la banca. Mientras que las transacciones bancarias en todo el mundo todavía tardan varios días y causan costes considerables, la Blockchain ofrece la posibilidad de reducir el tiempo de transacción a unos pocos minutos y los costes a cantidades mínimas. (Ripple o Stellar Lumens se han fijado el objetivo de procesar las transacciones transfronterizas de forma rápida y barata)

Además, la blockchain nunca duerme mientras que los bancos y las instituciones financieras están atados a las horas de trabajo. Al menos los bancos sólo procesan las transacciones de lunes a viernes hasta que el importe sea visible en nuestra cuenta.

Uso en la gestión de la cadena de suministro

Mediante el uso de la blockchain, los clientes, proveedores e incluso clientes finales pueden rastrear el origen de un producto y los materiales individuales en detalle y en tiempo real. La blockchain m es a prueba de falsificaciones y casi imposible de manipular.

Esto permite a las empresas y también a los clientes comprobar si ciertos productos cumplen realmente con ciertas etiquetas, tales como «orgánico», «local» y «comercio justo». En la industria alimentaria en particular, pero también en los minoristas de ropa, existe un gran potencial de uso.

Aplicaciones en el sector inmobiliario

Como se ha descrito, la blockchain está predestinada a registrar los derechos de propiedad y sus transferencias y a hacerlos comprensibles para todos. Lógicamente, el sector inmobiliario es un gran mercado que puede beneficiarse enormemente de la blockchain.

Mediante la Blockchain, el elaborado proceso que surge a través de la escritura y su certificación notarial puede ser sustituido por la Blockchain que verifica las transmisiones. Los propietarios pueden estar seguros de que su escritura es correcta y permanente.

Aplicaciones sanitarias

En el ámbito de la asistencia sanitaria, podrían normalizarse las historias clínicas, que son conservadas por cada hospital y cada médico por su cuenta. Cuando se crea una historia clínica, los datos se pueden escribir en la blockchain.

El paciente recibe así la prueba y la certeza de que el expediente no puede ser modificado. Estos registros personales de salud podrían ser almacenados encriptados en la Blockchain para que sólo sean accesibles a ciertas personas.

Internet de las cosas

La blockchain servirá como columna vertebral de la emergente industria de Internet of Things para asegurar nuevas redes descentralizadas y procesar grandes cantidades de información en tiempo real. Para hacer frente a las enormes cantidades de datos que los dispositivos en red producen en la Internet de los objetos, la blockchain será mucho más adecuada que los sistemas de comunicación centralizados.

Votos y elecciones

Los sistemas electorales actuales se encuentran entre los aspectos más anticuados, ineficientes y manipuladores de las democracias modernas. La tecnología de la blockchain puede ser implementada para encriptar la validez de las boletas de los ciudadanos individuales y hacerlas a prueba de manipulaciones.

Aunque ya hay muchos casos de uso de blockchain en la práctica, el desarrollo está todavía en su infancia. Las empresas de todo el mundo están empezando a comprender cómo la blockchain puede ayudar a su empresa y ahorrar costes y tiempo en el proceso. La próxima vez se mostrará en qué otras áreas de nuestra vida diaria y de la vida cotidiana penetrará la blockchain.

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