¿Qué es exactamente la Cadena de bloques? Un artículo que te hará entenderlo completamente.

Resumen Clave

La blockchain, en pocas palabras, es un libro de contabilidad que nunca se puede modificar: una vez que los datos se escriben, no se pueden cambiar, incluso si todo el mundo se une para hacerlo. Se asegura mediante una doble cerradura de criptografía + mecanismo de consenso, permitiendo que miles de computadoras mantengan este libro, sin un banco central ni una autoridad que tenga la última palabra.

La lógica subyacente de Bitcoin y Ethereum es esto, y ahora se ha extendido a varios campos como la cadena de suministro, la medicina y la votación.

¿Qué es exactamente la blockchain?

En pocas palabras: es una base de datos descentralizada, mantenida por innumerables nodos de computadoras en todo el mundo, que conecta los datos en una “cadena” mediante criptografía. Una vez que un bloque es confirmado y se agrega a la cadena, los datos dentro de él son casi imposibles de modificar.

Las bases de datos tradicionales son centralizadas: un servidor principal toma las decisiones, y si alguien quiere modificar los datos, debe buscar al administrador. La blockchain es diferente, es un sistema democrático: todos los nodos participantes votan colectivamente, y se debe obtener la aprobación de la mayoría para agregar nuevos datos.

contexto histórico

El prototipo de blockchain en realidad apareció ya en la década de 1990. Dos científicos informáticos, Stuart Haber y el físico W. Scott Stornetta, desarrollaron una tecnología de sellado de tiempo criptográfico para proteger los archivos digitales de ser alterados. Más tarde, esta idea fue ampliada por el creador de Bitcoin, Satoshi Nakamoto, dando lugar al ecosistema blockchain que conocemos hoy.

La arma secreta de la blockchain: cinco características

Descentralizado - Los datos existen en cada computadora, en lugar de en el servidor de una empresa. Por eso la red de Bitcoin es excepcionalmente resistente, y es difícil para los hackers paralizarla.

Transparencia - La mayoría de las cadenas de bloques públicas son de código abierto, todas las transacciones están a la vista, cualquiera puede auditar.

Inmutable - Una vez que los datos están en la cadena, no se pueden modificar a menos que se obtenga el consenso de la red. ¿Quieres cambiar un bloque? Todos los bloques relacionados posteriores también tienen que ser modificados, lo que tiene un costo muy alto.

Alta seguridad - Protección dual mediante criptografía y mecanismo de consenso. ¿Quieres hacer trampa? Primero pregunta a miles de nodos en toda la red si están de acuerdo.

Eficiencia - Se eliminan intermediarios como bancos y abogados, la velocidad de transferencia es rápida, el costo es bajo y las remesas transfronterizas son especialmente convenientes.

¿Cómo funciona la blockchain? Desglose paso a paso

Paso 1: Iniciar transacción

Alice quiere transferir algo de bitcoin a Bob. Ella inicia la transacción, y el mensaje se difunde por toda la red.

Paso 2: Validación de nodos

Miles de nodos en toda la red recibieron el mensaje y comenzaron a verificar: ¿realmente tiene Alice tantas monedas en su billetera? ¿Es su firma digital auténtica y válida? Solo se puede continuar si la verificación es exitosa.

Paso 3: Empaquetar en bloques

Las transacciones verificadas se agrupan juntas para formar un “bloque”. Cada bloque contiene:

• Datos de la transacción (quién le transfirió cuánto a quién)
• Marca de tiempo
• Valor hash criptográfico (la huella digital única de este bloque)
• El valor hash del bloque anterior (de esta manera se forma una cadena)

Paso 4: Confirmación de consenso

Este es el paso más crucial. La red debe asegurarse de que el nuevo bloque sea válido, y hay dos formas comunes de hacerlo:

Prueba de trabajo ( PoW ): Los mineros compiten en poder de cálculo, la primera persona en resolver un complejo problema matemático obtiene el derecho de empaquetar y una recompensa. Bitcoin utiliza este mecanismo, pero consume mucha energía.

Prueba de Participación ( PoS ): No se trata de competir en potencia de cálculo, sino de ver quién tiene más monedas en staking. Cuantas más monedas se stakeen, mayor es la probabilidad de ser seleccionado. Ethereum ahora utiliza este método, que es más ecológico.

Paso 5: Conexión en cadena

Una vez que se verifica, el nuevo bloque se añade formalmente a la cadena de bloques. Cada nuevo bloque hace referencia al hash del bloque anterior, formando una cadena inquebrantable. ¿Quieres alterar un bloque? Todos los bloques posteriores tendrían que ser recalculados, lo que en la práctica es imposible.

Criptografía: La línea de defensa de la blockchain

La seguridad de la blockchain se basa completamente en la criptografía.

Función hash: una vez que se va, no vuelve

SHA256 es el algoritmo de hash utilizado por Bitcoin. Puedes introducir datos de cualquier tamaño y te devolverá una cadena de longitud fija.

Características clave:

• Efecto de avalancha: un cambio, por pequeño que sea, en los datos de entrada resultará en una salida completamente diferente.
• Unidireccionalidad: No se puede revertir el valor hash para obtener los datos originales
• Colisión resistente: La probabilidad de que dos conjuntos de datos diferentes generen el mismo valor hash es extremadamente baja.

La ventaja de este diseño es que al modificar cualquier transacción histórica, el hash de ese bloque cambiará, lo que invalidará todos los bloques posteriores y será detectado de inmediato por toda la red.

Cifrado de clave pública: tu firma digital

Cada participante tiene un par de claves:

• Clave privada: Solo tú lo sabes, se utiliza para firmar transacciones
• Clave pública: pública, utilizada para verificar firmas

Alice firma la transacción de transferencia con su clave privada, y toda la red verifica esta firma con su clave pública. De esta manera, se garantiza que solo Alice puede iniciar la transacción, y al mismo tiempo, permite que todos verifiquen la autenticidad de la transacción.

Explicación del mecanismo de consenso

El mecanismo de consenso es la regla de “cómo hacer que miles de nodos en toda la red lleguen a un acuerdo”.

Prueba de Trabajo (PoW) - Antiguo esquema, alto consumo de energía, pero la mayor seguridad. Adecuado para redes enormes como Bitcoin.

Prueba de Participación (PoS) - Nuevo plan, ecológico, bajo costo. Esto es lo que utiliza Ethereum 2.0.

DPoS Prueba de Participación Delegada - Entre ambas, los poseedores de tokens votan para elegir representantes para llevar a cabo la validación.

Certificado de Autoridad PoA - Los validadores son seleccionados a través de identidad y reputación, comúnmente usados en cadenas privadas o cadenas de consorcio.

Tres tipos de redes blockchain

Cadena pública - Completamente abierta, cualquier persona puede participar. Bitcoin, Ethereum, Solana son ejemplos de esto. La transparencia es máxima y también es la más descentralizada.

Cadena privada - Operada por una sola institución, solo las personas autorizadas pueden ingresar. Se utiliza mucho internamente en las empresas, con un rendimiento rápido pero centralizado.

Cadena de alianza - Una forma híbrida operada por múltiples instituciones en colaboración. Reglas flexibles, combinando la transparencia de la cadena pública con la eficiencia de la cadena privada.

¿Para qué sirve la blockchain? 6 grandes casos de uso

1. Criptomonedas - La aplicación inicial, transferencias internacionales rápidas y baratas.

2. Contrato inteligente - Contrato que se ejecuta automáticamente, tanto DeFi como DAO se basan en él.

3. Tokenización de activos - Bienes raíces, acciones y obras de arte pueden ser tokenizados, aumentando la liquidez.

4. Identidad digital - Sistema de autenticación de identidad a prueba de manipulaciones.

5. Sistema de votación - Un sistema electoral transparente y a prueba de trampas.

6. Trazabilidad de la cadena de suministro - Registro completo del producto desde la producción hasta la venta, difícil de distinguir su autenticidad.

Resumen

El valor central de la blockchain se resume en cuatro palabras: máquina de confianza.

En el pasado, necesitábamos bancos, abogados y notarios, estas instituciones de terceros, para establecer confianza. La blockchain ha reemplazado a estas instituciones con criptografía y algoritmos de consenso: no es necesario confiar en una persona o una institución, solo en las matemáticas y el código.

La tecnología todavía está en evolución (el rendimiento, el consumo de energía y la escalabilidad están mejorando), pero su potencial para cambiar las finanzas y la gestión de la información ya se ha hecho evidente. En la próxima década, la blockchain se convertirá en una infraestructura como lo hizo Internet.