¿Qué es el blockchain?
El blockchain, también conocido como la blockchain o cadena de bloques, es un sistema de registro digital diseñado para proteger los datos sin necesidad de una autoridad central ni de terceros. Las redes blockchain están formadas por múltiples participantes distribuidos, denominados nodos, que trabajan conjuntamente para validar las transacciones. Los datos de cada transacción se almacenan en bloques y se relacionan entre sí dentro de una misma cadena; cada bloque, a su vez, contiene una función «hash» criptográfica del bloque anterior. Este sistema garantiza la inmutabilidad de los datos al tiempo que ofrece una visión transparente de toda la transacción. Estos beneficios convierten al blockchain en la opción ideal para empresas que deben hacer frente a desafíos en materia de seguridad, privacidad, fiabilidad y trazabilidad de los datos.
¿Por qué es importante el blockchain?
Esta innovadora tecnología ofrece ventajas sin precedentes para las empresas, los gobiernos y la sociedad en general, ya que permite mantener los datos a salvo en un espacio de confianza al tiempo que ofrece una visión integral del recorrido de las transacciones. La cadena de bloques garantiza la integridad de los datos ofreciendo un nivel de transparencia inédito con respecto a las bases de datos tradicionales y los sistemas centralizados. Este enfoque resulta especialmente interesante para muchas empresas y organizaciones del sector público, y en concreto para aquellas que operan en los sectores financiero, sanitario y logístico.
Al tratarse de una tecnología disruptiva, el blockchain también plantea nuevos interrogantes: su impacto medioambiental y el concepto de descentralización son objeto de controversia. Sin embargo, los pros superan con creces a los contras, y cada vez más empresas reconocen los enormes beneficios del blockchain a la hora de proteger sus transacciones financieras, cadenas de suministro y datos de clientes.
¿Cuál es la historia del blockchain?
El concepto de blockchain surge a principios de los años 80 cuando David Chaum, pionero de la criptografía, sienta las bases de esta tecnología en su trabajo de investigación Computer Systems Established, Maintained and Trusted by Mutually Suspicious Groups.
En 1991, estos procesos fueron desarrollados por W. Scott Stornetta y Stuart Haber, dos científicos que buscaban crear un método seguro e inalterable para el sellado de tiempo («time-stamping») de los documentos digitales. Para ello, decidieron desarrollar una cadena de bloques digitales protegidos mediante criptografía. Posteriormente, para dar vida a esta idea, Stornetta y Haber se asociaron con el matemático Dave Bayer y redactaron conjuntamente un documento sobre su solución incorporando el concepto de árboles de Merkle, una estructura en la que cada nodo está protegido mediante un hash criptográfico.
Aunque el sistema de árbol de Merkle nunca llegó a utilizarse y la patente ya ha expirado, esta primera iteración de blockchain inspiró a muchos otros investigadores. En 2004, el científico informático y activista de la criptografía, Hal Finney, introdujo la idea de la prueba de trabajo reutilizable o RPoW (del inglés «Reusable Proof of Work») según la cual un participante debe demostrar al resto que se ha utilizado una cantidad determinada de potencia de cálculo. Este concepto transformó el mundo del blockchain y se convirtió en uno de sus principios fundacionales: cada red de blockchain requiere un «mecanismo de consenso» que permite a los participantes llegar a un acuerdo sobre la validez de las transacciones.
Sin embargo, el gran punto de inflexión llegó en 2008 cuando un misterioso individuo (o conjunto de individuos) conocido como Satoshi Nakamoto planteó el concepto de moneda digital en su libro blanco Bitcoin: un sistema de dinero electrónico entre iguales. En este documento, el autor (o autores) sienta las bases para una moneda virtual o criptomoneda, el bitcoin, basada en una red distribuida y descentralizada de nodos. Tras la publicación de este libro blanco, el blockchain y la criptodivisa bitcoin acapararon una enorme atención convirtiéndose rápidamente en un fenómeno internacional. Muchas personas comenzaron a participar en este proyecto y en la minería de bitcoin. De forma paralela, se desarrollaron otras soluciones de blockchain como Ethereum y Coinbase. Actualmente, la cadena de bloques es una tecnología reconocida a nivel mundial para la seguridad de los datos y la realización de transacciones, por lo que cada vez más particulares, empresas y organismos gubernamentales se deciden a adoptar esta tecnología.
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¿Cuáles son los principios fundamentales del blockchain?
La tecnología blockchain se basa en los siguientes principios:
Descentralización
Hablamos de descentralización cuando la toma de decisiones se realiza de forma conjunta entre múltiples individuos o grupos, sin la intervención de una autoridad central. Este principio es fundamental para el funcionamiento del blockchain: para que una transacción se añada a la cadena, múltiples participantes deben llegar a un consenso y validar los datos. Este mecanismo preserva la integridad de la cadena de bloques e impide que un individuo o grupo de individuos puedan manipular los datos en beneficio propio.
La descentralización es una de las características esenciales de la cadena de bloques y un aspecto diferenciador ya que cuestiona la autoridad de instituciones centralizadas como los bancos, las grandes tecnológicas o los gobiernos. Su enorme potencial permite eliminar cualquier forma de corrupción al tiempo que aumenta la confianza y la transparencia, por lo que sus beneficios son indiscutibles tanto para las empresas como para el conjunto de la sociedad.
Distribución
La cadena de bloques se basa en redes distribuidas. No existe una red centralizada en un servidor que tome las decisiones y gestione las transacciones, sino que el blockchain utiliza un registro de nodos distribuidos en múltiples servidores para compartir, registrar y validar cada transacción. Este mecanismo también se conoce como un sistema «peer-to-peer» o entre pares: cada nodo tiene la misma autoridad y colabora con otros servidores. Una red distribuida no solo favorece la descentralización, sino que también mejora la eficiencia, el rendimiento y la tolerancia a fallos, elementos todos ellos esenciales para el correcto funcionamiento de estas complejas redes de blockchain con un alto consumo de energía.
Inmutabilidad
Su inmutabilidad, que garantiza una mayor transparencia y seguridad, es otro de los principios de la cadena de bloques. Y es que el blockchain es inmutable por diseño: una vez que los nodos han validado una transacción, esta se registra una única vez y, a continuación, se cifra mediante un hash criptográfico. Cada bloque contiene su propio código hash y el del bloque anterior para garantizar que la cadena fluye en una dirección y que no es posible aplicar técnicas de ingeniería inversa. Este método genera un historial permanente de las transacciones, completamente seguro e inalterable, por lo que es imposible que un individuo o grupo de individuos manipulen los datos en la cadena de bloques.
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¿Cuáles son las ventajas del blockchain?
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Mayor transparencia
La tecnología blockchain utiliza un sistema de «libro mayor» de transacciones en la cadena, garantizando así una transparencia total para los participantes de la red. Además, como la responsabilidad de validar las transacciones es compartida, se impide que cualquier persona o entidad pueda manipular los datos para adaptarlos en beneficio propio.
Seguridad reforzada
Para evitar la piratería en la cadena de bloques, los datos se cifran mediante un sistema de criptografía compleja y cada transacción se valida mediante un mecanismo de consenso. Al estar descentralizada, la cadena de bloques tampoco tiene un único punto de control ni de fallo: los datos se distribuyen en múltiples nodos para reducir la superficie de ataque y reforzar la resiliencia de la red.
Mayor eficiencia
Debido a sus precisos registros y alta trazabilidad, el blockchain reduce el papeleo permitiendo mejorar la eficiencia de los procesos y dedicar menos tiempo a corregir errores. Asimismo, también se elimina la necesidad de que terceros validen las transacciones, aumentando así la velocidad de las transacciones.
¿Cuáles son los inconvenientes del blockchain?
Si bien el blockchain tiene muchos más aspectos positivos que negativos, la descentralización y el impacto ambiental de esta tecnología todavía generan dudas.
La descentralización permite aumentar la transparencia y acabar con la corrupción, pero también puede ser utilizada por los ciberdelincuentes para esconderse tras el anonimato. Un usuario malintencionado puede usar el blockchain y las criptomonedas para transferir dinero sin pasar por un banco, realizar transacciones en la «dark web» y cifrar archivos maliciosos usando la potencia de los hashes criptográficos.
Otro posible inconveniente del blockchain es su impacto medioambiental. El mecanismo de consenso de la prueba de trabajo o PoW (del inglés «Proof of Work») requiere ingentes cantidades de potencia de cálculo. Este elevado consumo de energía tiene un impacto negativo sobre el medio ambiente. De hecho, algunas operaciones de minería de blockchain consumen la misma cantidad de electricidad que un país pequeño. Esto, asociado a la complejidad del blockchain, constituye una de las principales barreras para la adopción de la cadena de bloques en las empresas. Sin embargo, mecanismos de consenso alternativos como la prueba de participación o PoS (del inglés «Proof of Stake») podrían resolver este escollo.
Por último, el blockchain también debe hacer frente a la amenaza de la computación cuántica, que podría utilizarse para resolver la criptografía sobre la que se basa buena parte de la mecánica del blockchain.
¿Cuáles son los casos de uso del blockchain?
Incluimos a continuación algunos de los casos de uso más comunes para el blockchain.
Cadena de suministro
La tecnología blockchain proporciona visibilidad y trazabilidad de extremo a extremo (E2E) de toda la cadena de suministro, de forma que las empresas pueden realizar un seguimiento de los productos a medida que avanzan por la cadena de suministro sin renunciar a un elevado nivel de seguridad.
Organismos públicos
La blockchain puede servir de apoyo a operaciones gubernamentales y servicios digitales de cara al público, eliminando el riesgo de fraude y abuso, al tiempo que optimiza los procesos, elimina la corrupción y mejora la confianza de los usuarios.
Finanzas
La cadena de bloques elimina la burocracia en el sector financiero, ofreciendo un procesamiento más rápido y una visibilidad «end-to-end» de todo el ciclo de vida financiero. Asimismo, ofrece considerables ventajas en materia de seguridad, reduciendo las operaciones fraudulentas y aumentando la transparencia.
Salud
El blockchain garantiza una mayor privacidad de los registros de los pacientes y una transferencia de datos más segura entre los trabajadores del sector sanitario, al tiempo que favorece un correcto funcionamiento de las cadenas de suministro médicos.
¿Cuáles son los principales componentes del blockchain?
La tecnología blockchain consta de los siguientes componentes:
Nodos
Los nodos son participantes en la red de blockchain autorizados a validar cada transacción. Para esto, se necesitan un potente ordenador y un mecanismo de consenso, como la prueba de trabajo (PoW) o la prueba de participación (PoS).
Transacciones
Una transacción es una transferencia de datos en la cadena de bloques. En función del propósito del blockchain, estos datos podrían ser criptomonedas, contratos inteligentes, votos electrónicos o registros de clientes. Las transacciones se almacenan como bloques y, para formar parte de la cadena de bloques, deben ser verificadas por cada nodo de la red.
Bloques
Los bloques almacenan los datos de la transacción. Estos datos, una vez verificados, se añaden como bloque y se convierten en inmutables. Los bloques están asociados entre sí dentro de una cadena y contienen una función hash criptográfica única, es decir, un algoritmo que convierte todos los datos del bloque en una cadena de símbolos para así protegerlos. Para garantizar que existe un libro mayor con el historial de todas las transacciones de la cadena, cada bloque también incluye el hash del bloque anterior.
Mecanismo de consenso
Un mecanismo de consenso determina cómo los nodos de blockchain llegan a un acuerdo para confirmar la validez de las nuevas transacciones. Como ya hemos visto, los dos mecanismos de consenso más comunes son la prueba de trabajo (PoW) y la prueba de participación (PoS). Con el mecanismo PoW, los participantes reciben una recompensa por usar grandes cantidades de energía y potencia de procesamiento para resolver complejos rompecabezas criptográficos. Una vez resuelto el enigma, la transacción se valida y se añade un nuevo bloque a la cadena. El mecanismo de consenso PoS no requiere tanta energía. Sin embargo, los participantes deben tener sus propias criptomonedas, que pueden apostar como garantía para agregar un bloque a la cadena. Este capital apostado puede perderse si los demás validadores consideran que la transacción no es válida.
Hash criptográfico
Una función criptográfica hash o, simplemente, hash criptográfico es un algoritmo que transforma los datos contenidos dentro de un bloque en una serie de caracteres con una longitud fija. El hash es esencial para la seguridad general de la cadena de bloques, ya que permite verificar los datos en el bloque sin revelar qué son realmente, por lo que constituye una forma de cifrado de datos. Para proteger la blockchain, cada bloque de la cadena contiene su propio hash y el del bloque anterior. Esta función también constituye una parte esencial de la minería de criptomonedas: es lo que el ordenador trata de resolver para agregar un bloque a la cadena y conseguir así una recompensa.
Tipos de blockchain
Descubra a continuación los diferentes tipos de redes blockchain.
Blockchain público
Un blockchain público es una red abierta y sin permisos en la que cualquiera puede participar. Los nodos de un blockchain público pueden enviar y consultar transacciones en la red, así como participar en el proceso de consenso para decidir si se agregan o no datos a la cadena. Bitcoin y Ethereum son dos ejemplos de cadenas de bloques públicas. Los blockchains públicos, descentralizados y transparentes, integran los principios fundacionales de la cadena de bloques. Sin embargo, estas redes normalmente requieren una gran capacidad de procesamiento. Asimismo, cualquier usuario de la red puede visualizar las transacciones, por lo que debemos tener en cuenta las consideraciones en materia de privacidad.
Blockchain privado
Un blockchain privado es una red cerrada y con permisos controlada por una única autoridad. Así pues, solo los usuarios seleccionados pueden participar en la red, y su propietario tiene autoridad para editar la cadena de bloques a su voluntad. Los blockchains privados son más seguros, ya que los nodos se verifican antes de unirse a la red y nadie desde el exterior puede ver las transacciones. Por lo tanto, estas redes privadas son más adecuadas para un uso empresarial, donde la regulación y la conformidad de los datos son aspectos esenciales. Un buen ejemplo de blockchain privado es Ripple, el conocido protocolo de intercambio de criptomonedas entre empresas.
Blockchain de consorcio
Un blockchain de consorcio es una red con permisos muy parecida a un blockchain privado, pero controlada por un grupo de organizaciones en lugar de por una única organización. En estos consorcios de cadenas, cada organización tiene su propio nodo y solo puede unirse o irse con el permiso del resto de personas autorizadas. Todos los participantes del consorcio pueden acceder a los datos de la cadena, pero cada parte interesada controla su propio nodo. Aunque los blockchains de consorcio son más descentralizados que las cadenas privadas, lo cierto es que requieren un elevado nivel de confianza entre los participantes y un enorme trabajo logístico. Por lo tanto, estas redes son más adecuadas para grupos que comparten un objetivo común y una misma tecnología de blockchain.
Blockchain híbrido
Un blockchain híbrido combina las capacidades de las redes de blockchain públicas y privadas. Este sistema conserva la naturaleza abierta de las cadenas de bloques públicas, permitiendo así que cualquier usuario participe, pero almacena los datos en un blockchain privado, al que solo se puede acceder con permisos. Aunque los datos de la transacción son inmutables y no pueden modificarse, la identidad de los participantes puede mantenerse en privado. Esta combinación de las dos redes de blockchain ofrece transparencia y seguridad, por lo que es especialmente adecuada para las empresas.