¿Cómo funciona la blockchain?

En los últimos años, es difícil evitar el término “blockchain”. Si hace 10 años solo a los más entendidos en tecnología les interesaba saber qué era, ahora el término se ha extendido por todas partes, pero aun así la mayoría de nosotros solo tiene una idea vaga sobre la tecnología. Descubramos qué es una blockchain y cómo funciona. 

¿Qué es Blockchain?

Empecemos por definir lo que no es, ya que la mayoría de las personas que se adentran en el mundo de blockchain y cripto cometen el mismo error. 

Blockchain no es un lenguaje de programación, una codificación criptográfica ni un framework de Python o de algún otro lenguaje. Y, lo que es importante, no es lo mismo que cripto, aunque los términos están estrechamente relacionados. 

Blockchain es una tecnología completamente nueva. Es un tipo especial de base de datos de series de datos inmutables con marca temporal que es gestionada por una red de computadoras en lugar de una sola entidad centralizada. Toda la información está cifrada criptográficamente. Blockchain está programado para ser imposible de hackear. 

Blockchain suele explicarse como una tecnología de libro mayor distribuido, donde el libro mayor se entiende como una colección de registros sobre transacciones. Por ejemplo, la computadora que registra operaciones puede ser un libro mayor. Todo el conjunto de libros mayores se une en una sola red y registra transacciones que pueden programarse para seguir prácticamente cualquier cosa. Cada transacción, empezando por la primera, queda registrada en la blockchain para siempre. 

Ningún dato de la blockchain puede ser controlado por la autoridad central, y todas las operaciones en la red son visibles para todos los participantes de la red, igual que una hoja de cálculo en línea editada por muchas personas al mismo tiempo. Pero en blockchain estamos hablando de miles de computadoras. 

Aunque es difícil decir con certeza quién creó la blockchain, la primera descripción de la tecnología puede encontrarse en el libro de Stuart Haber y W. Scott Stornetta “Journal of Cryptography”, publicado en 1991. Ellos consideraron la tecnología como una forma de poner marcas de tiempo a documentos digitales para verificar su autenticidad.

¿Qué es un bloque y cómo almacena los datos?

A diferencia de las bases de datos tradicionales, donde los datos se almacenan en columnas, tablas o archivos, toda la información en la blockchain se organiza en secuencias o lotes enlazados llamados bloques. En conjunto forman una cadena: una línea continua de bloques. Cada bloque es básicamente una página del libro mayor con una cantidad específica de transacciones registradas. 

La cadena de bloques no pertenece a una computadora central, sino que es gestionada por los nodos de blockchain: computadoras unidas en una red peer-to-peer. 

Cada bloque tiene tres componentes principales: 

• Datos — pueden variar según para qué se use esa blockchain en particular. Puede contener detalles sobre las transacciones (datos, monto, receptor y remitente), productos (en cadenas de suministro) o, por ejemplo, historiales médicos. 
• Hash — es una función criptográfica que transforma todos los datos de entrada en una cadena de números de longitud fija. En otras palabras, es una firma digital única que identifica el bloque y su contenido. 
• Hash del bloque anterior — esta parte es la que hace una blockchain; como cada bloque siguiente contiene el hash del anterior, la red se vuelve muy segura. 

¿Cómo funciona la blockchain?

El funcionamiento de la blockchain es un proceso de varios pasos.

1. 1. Dos partes deciden intercambiar una unidad de valor, y una de ellas introduce los datos para iniciar la transacción.  
2. 2. La transacción es autenticada por la tecnología.  
3. 3. Se crea un nuevo bloque en la blockchain que incluye un conjunto de transacciones, entre ellas la transacción en cuestión.
4. 4. Este bloque se envía a cada nodo de la red.
5. 5. Los nodos autorizados verifican la transacción y, si es correcta, la añaden a la blockchain existente. A los nodos se les puede llamar mineros (en las redes Proof-of-Work) o stakers (en las blockchains Proof-of-Stake). 
6. 6. La transacción se finaliza mediante la distribución de la actualización por toda la red.

¿Cómo se asegura la Blockchain?

La naturaleza del hash en las redes blockchain la hace inmutable. El bloque A apunta al bloque B, el bloque B apunta al bloque C, y así sucesivamente. Este sistema hace imposible falsificar un bloque sin cambiar toda la cadena. Si cambias cualquier cosa en el bloque, afectará al hash del bloque, y el bloque siguiente, que debía apuntar al anterior, dejará de ser válido. 

Pero el simple hash no bastaría para proteger adecuadamente la red. Las computadoras actuales son muy rápidas y pueden calcular miles de hashes por segundo, así que, teóricamente, un malintencionado podría alterar el hash de un bloque y luego calcular y cambiar los hashes de los bloques siguientes para ocultar la falsificación. 

Mecanismos de consenso 

Para evitar este tipo de manipulación, cada blockchain utiliza un proceso de validación específico llamado mecanismo de consenso. Esto significa que, para que ocurra cualquier cosa en la red, sus usuarios tienen que llegar a un acuerdo o consenso. 

Los protocolos de consenso más comunes son Proof-of-Work y Proof-of-Stake. En ambos, los nodos necesitan comprobar si el nuevo bloque cumple los requisitos del mecanismo de aprobación elegido para ser añadido a la cadena. Si los requisitos son válidos, el bloque pasa a formar parte de la cadena y los nodos siguen añadiendo más. Si no es posible llegar a consenso, el proceso de añadir nuevos bloques se detiene hasta que se descubra y resuelva la causa del problema. 

Puede ocurrir que distintos nodos consideren válidos bloques diferentes y, en ese caso, la cadena más larga será considerada la blockchain principal y la más corta será descartada. 

El proceso no lleva mucho tiempo, ya que todos los cálculos los realizan las computadoras. Por ejemplo, en la blockchain de Bitcoin, se tarda alrededor de 10 minutos en calcular la prueba y añadir el bloque. La frecuencia de validación hace aún más difícil manipular los activos. En redes enormes como Bitcoin o Ethereum, que contienen cientos de miles de bloques, es casi imposible manipular la cadena.  

La única forma de falsificar grandes blockchains es que más del 51% de los participantes en el proceso de validación decidan reescribir el libro mayor. En este caso, podrán introducir y aprobar cualquier dato, y hacer lo que quieran con la transacción, incluso gastar dos veces los mismos tokens o eliminarlos de la cadena. 

Conclusión 

La tecnología blockchain permite a las personas crear sistemas fiables para registrar cualquier tipo de dato y elimina cualquier clase de autoridad de esas operaciones. Los usuarios confían únicamente en los datos y en la tecnología para garantizar la autenticidad de la información. 

Diferentes tipos de instituciones sociales de todo el mundo están empezando a comprender su poder y a adoptar la tecnología blockchain. Se utiliza principalmente para la transferencia segura de información personal por parte de instituciones financieras, gobiernos, el sector sanitario y la tecnología.