Como venimos explicando, la tecnología blockchain es fundamental para el funcionamiento de las criptomonedas. Para entenderla, imaginá un libro de contabilidad digital que se distribuye en muchos lugares al mismo tiempo y que cualquier persona puede revisar, pero nadie puede alterar.
¿Qué es la blockchain?
En su núcleo, una blockchain es una cadena de bloques. Cada bloque contiene un conjunto de transacciones recientes, como una página de un libro de contabilidad que se llena y luego se añade a la cadena. Una vez que un bloque se añade a la cadena, es muy difícil cambiarlo (por ejemplo, en Bitcoin haría falta una inversión de miles de millones de dólares para conseguir el poder de cómputo necesario), lo que hace que la información registrada sea segura y confiable.
Cada bloque en la cadena contiene tres elementos claves:
- Datos de la transacción: por ejemplo, quién envió cuántas criptomonedas a quién.
- Hash del bloque: el hash como una “huella digital única” para ese bloque.
- Hash del bloque anterior: código que vincula el bloque actual con el bloque anterior en la cadena. Esto crea una cadena inmutable.
La blockchain es mantenida por una red de computadoras, conocidas como nodos, que están distribuidas alrededor del mundo. Cada nodo tiene una copia completa (o, si no la tiene, puede acceder a ella fácilmente) de la blockchain y trabaja para validar y registrar nuevas transacciones. Cuando se realiza una nueva transacción, los nodos verifican su validez antes de añadirla a un bloque. Este proceso de verificación y registro descentralizado es lo que hace que la blockchain sea tan segura y resistente a fraudes.
Tipos de blockchain
La tecnología blockchain se puede clasificar de varias maneras. Para comprender los fundamentos principales, vamos a categorizarlas según el acceso a los datos y los permisos otorgados a los usuarios. Estas categorías ofrecen soluciones adaptadas a diferentes necesidades y contextos.
Según el acceso a los datos
Podemos identificar tres tipos principales de blockchain:
- Blockchain pública: Son accesibles para cualquier usuario del mundo que tenga una conexión a Internet a través de una computadora o móvil. Todas las transacciones y operaciones de la red son públicas y pueden ser leídas por cualquiera. Es el tipo más común y el más utilizado en el sector de las criptomonedas. Ejemplos de esto serían Bitcoin y Ethereum.
- Blockchain privada: Estas cadenas no están abiertas al público en general, sino que requieren una invitación para poder realizar transacciones a través de ellas. El acceso está limitado a usuarios específicos. Se utilizan comúnmente en entornos empresariales para mejorar los procesos de gestión y seguimiento de datos en sus operaciones diarias. Ejemplos de esto serían las empresas Walmart y British Airways.
- Blockchain híbrida: Este tercer tipo surge de la combinación entre la blockchain privada y las públicas. Estas redes aplican la tecnología de una blockchain privada, pero guardan el hash de los bloques en una blockchain pública. Suelen ser utilizadas por entidades gubernamentales para las identidades digitales, cadenas de hospitales y empresas, como BigchainDB y Evernym.
Según los permisos
Las blockchains se dividen en autorizadas o sin permiso:
Tipo de Blockchain | Descripción | Uso común | Ejemplos |
Blockchain sin permisos | Cualquier usuario puede crear bloques y procesar transacciones. La blockchain sin permiso permite que cualquiera participe en el sistema. | Sistemas abiertos y públicos. | Bitcoin, BNB Chain, Ethereum |
Blockchain con permiso | Solo algunos usuarios tienen permiso para crear bloques y procesar transacciones. La blockchain con permiso requiere que los participantes reciban autorización para participar. | Entornos privados, como una organización o empresa. | N/A |
¿Cómo funciona la blockchain?
La blockchain opera a través de una red de nodos, que son dispositivos (como computadoras, móviles, etc.) que se conectan a la red y contribuyen a su funcionamiento. Cada nodo posee una copia de la base de datos, que se actualiza constantemente con las nuevas transacciones que se realizan en la red. Para que una transacción sea válida, debe ser verificada por la mayoría de los nodos, siguiendo un mecanismo de consenso que previene el fraude y el doble gasto.
Una vez verificada, la transacción se añade a un bloque, que se cierra y se difunde a toda la red. De esta manera, se crea un registro público y compartido de todas las operaciones que han tenido lugar en la blockchain.
Para ilustrar esto con un ejemplo, consideremos el caso de las criptomonedas. Supongamos que queremos enviar 1 bitcoin a otro usuario.
¿Cómo funciona la blockchain?
- El usuario A ingresa la dirección de la billetera del usuario B y la cantidad de criptomonedas que desea enviar al usuario B.
- El usuario A firma la transacción con su clave privada y la envía a la red blockchain.
- Los nodos de la red validan la transacción y la agregan a un nuevo bloque.
- El nuevo bloque se une a la cadena de bloques y se propaga a todos los nodos de la red.
- El usuario B recibe el dinero en su billetera y puede verificar la transacción en un explorador de blockchain.
- El usuario A y el usuario B pueden consultar el historial de sus transacciones y el saldo de sus billeteras en cualquier momento.
- El usuario A y el usuario B pueden enviar y recibir más dinero a otros usuarios de la red blockchain siguiendo los mismos pasos.
La tecnología blockchain emplea diversos tipos de algoritmos para alcanzar consensos. Estos pueden validar bloques mediante la minería con potencia computacional y hardware, o bloqueando criptomonedas en un contrato inteligente para asegurar la red. Los validadores confirman las transacciones y reciben una comisión por ello.
En este sentido, la minería de Bitcoin, por ejemplo, utiliza el algoritmo SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit). Este algoritmo de hash se usa para garantizar la seguridad de las transacciones. Cada bloque en la cadena tiene un “hash único” o “identificador único” generado por SHA-256, lo que asegura la integridad de la información almacenada. Esta información es verificada por el resto de los mineros de la red para garantizar que sea real, honesta y veraz.
Los mineros de blockchain resuelven problemas matemáticos complejos para agregar un nuevo bloque a la cadena. En el caso de Bitcoin, utilizan el algoritmo SHA-256 para encontrar un valor llamado “nonce”. Cuando este valor se combina con otros datos del bloque, produce un hash que cumple con ciertos requisitos. Este proceso, conocido como prueba de trabajo o “Proof of Work (PoW)”, garantiza la seguridad y la descentralización de la red.
Los mineros son participantes de la red que compiten para resolver el problema matemático y agregar un nuevo bloque. Como recompensa por sus esfuerzos, reciben nuevas criptomonedas, junto con las tarifas de transacción. La competencia entre los mineros asegura la validez de las transacciones y la integridad de la cadena de bloques. De esta manera, la red está asegurada por los propios mineros, que están repartidos por todo el mundo.
Entendiendo la blockchain y sus variantes
La blockchain es una clase de tecnología de registro distribuido (DLT, por sus siglas en inglés “Distributed Ledger Technology”). Este término abarca varias tecnologías, incluida la blockchain, que comparten la característica de descentralizar y distribuir el registro de datos.
La blockchain como una forma de DLT
La blockchain organiza los datos en bloques que se encadenan de manera secuencial y segura. Cada bloque contiene un conjunto de transacciones y un hash que lo conecta al bloque anterior, creando así una cadena inmutable.
Diversidad de DLTs
Existen otras formas de DLT además de la blockchain. Un ejemplo es el Grafo Acíclico Dirigido (DAG, por sus siglas en inglés “Directed Acyclic Graph”), que elimina la necesidad de bloques. Hedera Hashgraph es un ejemplo de esto. Otra variante es Tangle, utilizada en tecnologías como IOTA.
A menudo, todas las tecnologías que utilizan las criptomonedas se denominan “blockchain”, pero en realidad, todas las tecnologías que se usan en criptomonedas son DLTs, no solo blockchain, ya que existen otras tecnologías diferentes.
Tipos de pruebas en las blockchains
Para entender mejor las blockchains, vamos a especificar diferentes tipos de pruebas que utilizan blockchains como Bitcoin, Ethereum, Kovan Testnet y Solana.
Prueba de Trabajo (PoW)
Proof of Work (PoW) o en castellano Prueba de Trabajo, es un mecanismo de consenso que garantiza la seguridad de la red blockchain a través de la potencia bruta de los dispositivos de hardware. Los dispositivos mineros deben resolver cálculos matemáticos complejos para confirmar transacciones en la red. Este protocolo hace que sea muy costoso engañar, pero rentable si se actúa con honestidad.
Se conoce como un proceso que consume mucha energía, proporciona una gran seguridad, pero tiene una escalabilidad limitada.
Ejemplos de blockchains que utilizan PoW incluyen Bitcoin, Litecoin y Zcash.
Proof of Stake (PoS)
Proof of Stake (PoS), en español, prueba de participación, es el mecanismo de consenso que se utiliza en la mayoría de las criptomonedas. A diferencia de la Prueba de Trabajo (PoW), que requiere una gran cantidad de energía para validar transacciones, PoS es un método más eficiente y sostenible.
En este sistema, los participantes, conocidos como validadores, “apuestan” o “estaquean” una cierta cantidad de sus criptomonedas en la red, actuando como una especie de garantía o depósito. Los validadores son seleccionados al azar para crear y confirmar bloques en la red.
Ejemplos de blockchains que utilizan PoS incluyen Ethereum, Binance Coin y Polkadot.
Proof of Authority (PoA)
La Prueba de Autoridad (PoA) es un protocolo de consenso diseñado para redes blockchain privadas, donde existe un alto nivel de confianza entre los participantes. A diferencia de otros mecanismos, PoA no requiere la resolución de problemas complejos, como en la Prueba de Trabajo (PoW), ni la tenencia de criptomonedas en “stake”, como en la Prueba de Participación (PoS).
En PoA, la validación de transacciones es responsabilidad de entidades de confianza que han sido previamente autorizadas, conocidas como validadores. Estos validadores son seleccionados por su reputación y se espera que actúen de manera honesta, ya que su identidad está en juego. Este enfoque ofrece eficiencia y escalabilidad, lo que lo hace ideal para aplicaciones empresariales y consorcios.
Existen varias blockchains que implementan PoA, incluyendo Ethereum Clique, GoChain y redes de prueba como Kovan. Este protocolo se destaca por su simplicidad y rapidez, pero su éxito depende de la confianza en los validadores seleccionados, lo que centraliza todo el mecanismo.
Un ejemplo de blockchain que utilizá PoA es la red de Ethereum Clique y redes de prueba como Kovan.
Proof of History (PoH)
La Prueba de Historia (PoH) es un algoritmo revolucionario de registro temporal en blockchain que tiene como objetivo optimizar la eficiencia del consenso. Utiliza una función criptográfica conocida como Función de Retardo Verificable (VDF) para generar marcas de tiempo para cada bloque en la Blockchain.
Ahora que ya sabés qué es la tecnología blockchain
A diferencia de otros protocolos, PoH no se enfoca en validar transacciones, sino en establecer el orden cronológico de los eventos. Este enfoque aligera la carga de trabajo de los nodos al evitar la repetición de procesos de consenso complejos para confirmar la secuencia temporal.
Las blockchains que utilizan PoH actúan como un notario temporal, proporcionando un sello de tiempo confiable para cada transacción. Este registro histórico mejora la seguridad y la integridad de la blockchain al facilitar la verificación de eventos pasados. Además, al separar la marca temporal del consenso, se logra una mayor eficiencia en la validación de transacciones, lo que acelera el rendimiento de la red.
Existen algunas implementaciones en proyectos como Solana, donde este algoritmo se combina con otros mecanismos de consenso para ofrecer una plataforma de alto rendimiento.
La tecnología blockchain está revolucionando múltiples sectores gracias a su capacidad para ofrecer transparencia, seguridad y descentralización. Desde su aplicación inicial en las criptomonedas, ha demostrado ser una herramienta poderosa y versátil, extendiendo su impacto a áreas como las finanzas descentralizadas (DeFi), el almacenamiento en la nube, las identidades digitales y el Internet de las Cosas (IoT). A medida que seguimos explorando y desarrollando estas tecnologías, es evidente que la blockchain tiene el potencial de transformar profundamente la forma en que interactuamos con el mundo digital, ofreciendo soluciones innovadoras y seguras para los desafíos actuales y futuros.
