Blockchain: cómo funciona la cadena de bloques

Blockchain: cómo funciona la cadena de bloques

12 enero, 2018 6 Por Alter Consciens

Blockchain es una de las palabras más de moda en los últimos tiempos. La definición de «cadena de bloques» (cadena articulada en una base de datos distribuida) fue aplicada originalmente en 2009. Ésta se nombró en referencia a la tecnología subyacente a Bitcoin, desarrollada por Satoshi Nakamoto.

La cadena de bloques

La cadena de bloques supone una revolución no sólo en la economía, sino en todo tipo de ámbitos. Una blockchain constituye un libro de contabilidad distribuido (distributed ledger). Se trata de una base de datos descentralizada que registra bloques de información y los entrelaza. De este modo, posibilita la recuperación de la información y la verificación de que ésta no ha sido modificada.

Los bloques de información se enlazan mediante valores hash que conectan el bloque existente con el anterior. Esto se repite sucesivamente hasta llegar al bloque génesis. La blockchain es almacenada por todos aquellos nodos de la red que se mantienen en sincronía. Se diseñó para evitar su modificación una vez que un dato ha sido publicado. Además, emplea un sello de tiempo confiable y enlaza a un bloque previo.

Cada bloque de la cadena contiene información referente a las transacciones relativas a un periodo (agrupadas en una estructura denominada «árbol de Merkle»), la dirección criptográfica (valor hash) del bloque anterior y un número arbitrario único (nonce). Veamos de qué se trata:

Componentes de la blockchain

El hash criptográfico

Un hash o función de resumen es un algoritmo que consigue crear a partir de una entrada (un texto, una contraseña o un archivo, por ejemplo) una salida alfanumérica de longitud fija en una cantidad de tiempo razonable. Los valores generados por una función hash son llamados valores, códigos hash, o simplemente hash.

La información incluida en cada bloque se registra en forma de hash criptográfico, lo que proporciona su fácil verificación, pero hace inviable reconstruir los datos de entrada. Bitcoin usa la función hash criptográfica SHA-256, lo que implica que sus valores hash son de un tamaño fijo de 256 bits.

El árbol de Merkle

Las transacciones o los datos se registran en cada bloque de la blockchain en una estructura criptográfica de códigos hash llamada árbol de Merkle. El nombre se gestó en honor a su inventor, Ralph Merkle.

La estructura reúne los bloques de información en pares y genera un hash por cada bloque de datos. Luego, los hashes generados vuelven a ser agrupados en pares y generan un nuevo hash que a su vez se agrupa con otro y se repite hacia arriba en el árbol hasta alcanzar un único bloque. Éste constituye la raíz del árbol, que se denomina hash raíz (root hash) y se registra en la dirección del bloque actual (block hash) con el fin de reducir el espacio ocupado por cada bloque.

Además, esta estructura de valores hash permite recorrer cualquier punto del árbol para verificar que los datos no han sido manipulados. Al igual que con la cadena de bloques, si alguien adultera algún bloque de datos en la parte inferior del árbol, hará que el código hash situado en un nivel superior no coincida.

De hecho, si se continúa adulterando este bloque, el cambio eventualmente se propagará a la parte superior del árbol. En ella, no será capaz de manipular el hash que hemos almacenado por pertenecer a otra estructura (cadena de bloques) en la que también se ha generado un hash, utilizando el hash raíz como entrada. Así pues, se detectará cualquier intento de manipular alguno de los datos con sólo registrar el código hash en la parte superior.

Nonce

En criptografía, el término nonce se usa para referirse a un valor que solamente puede ser utilizado una vez. Este número único o nonce es un número aleatorio, emitido por los mineros a través de la «prueba de trabajo» (PoW), que sirve para autenticar el bloque actual y evitar que la información sea reutilizada o cambiada sin realizar todo el trabajo nuevamente.

Blockchain más allá de la economía

Aunque la cadena de bloques está íntimamente relacionada con las criptomonedas, es lógico preguntarse si este sistema sería válido para otro tipo de transacciones. La respuesta es un rotundo sí.

De hecho, eso es lo que está intentando lograr desde sus inicios la plataforma Ethereum. Ésta tiene su propia cadena de bloques y su propia moneda, llamada Ether. A diferencia de Bitcoin, utiliza contratos inteligentes, que permiten definir todo tipo de transacciones.

Al igual que ocurre con Bitcoin, lo bueno de esas transacciones es que se mantendrán en la cadena de bloques, inalterables y accesibles durante toda la vida de esa blockchain. En un caso extremo, Ethereum podría sustituir básicamente a cualquier intermediario. Su tecnología podría aplicarse a productos y servicios que dependen de terceros para pasar a funcionar de manera totalmente descentralizada.

Pero claro, ésta es sólo una de las variables que se han creado con la cadena de bloques como protagonista. De hecho, hay muchas ideas que tratan de aprovechar las bondades de una tecnología que tiene un alcance virtualmente ilimitado. A continuación, diez ejemplos:

Ejemplos de aplicación de la blockchain

Consorcio R3

Las propias entidades financieras que muchos tratan de reemplazar con Bitcoin o Ethereum han creado el consorcio R3 para averiguar cómo aprovechar la cadena de bloques en los sistemas financieros tradicionales. Uno de los primeros problemas de la aplicación de este esquema es el anonimato que proporciona el diseño de la cadena de bloques. Esto lo han resuelto con el llamado «libro de contabilidad autorizado» (permissioned ledger).

Registro de propiedades

Japón ha iniciado un proyecto para unir todo el registro de propiedades urbanas y rústicas con tecnología de cadena de bloques. Esto permitiría contar con una base de datos abierta en la que se pudieran consultar los datos de las 230 millones de fincas y 50 millones de edificios que se estima existen en el país asiático. Pero no es el único: en Dubai están planeando algo muy parecido.

Pagos en el mundo real

Una startup llamada TenX ha creado una tarjeta prepago que se puede recargar con distintas criptodivisas. De este modo, se puede pagar con ella en cualquier sitio como si esa tarjeta tuviera dinero convencional. No es necesario que el establecimiento acepte este tipo de monedas virtuales.

Compartir coche

La empresa EY, subsidiaria de Ernst & Young Global Ltd, está desarrollando un sistema basado en la blockchain que permite a empresas o grupos de personas acceder a un servicio para compartir automóviles de forma sencilla. El llamado Tesseract permitiría registrar quién es el propietario del vehículo, el usuario de ese vehículo y generar los costes basados en el seguro y otras transacciones en este tipo de servicios.

Almacenamiento en la nube

Normalmente los servicios de almacenamiento están centralizados en un proveedor específico. Sin embargo, la empresa Storj quiere descentralizar este servicio para modernizar la seguridad. Además, se reduce la dependencia de ese proveedor de almacenamiento.

Identidad digital

Los gigantescos fallos de seguridad y robos de datos han hecho que la gestión de nuestras identidades se convierta en un problema muy real. La cadena de bloques podría proporcionar un sistema único para validar identidades de forma irrefutable, segura e inmutable. Hay muchas empresas desarrollando servicios en este ámbito. Todas ellas creen que aplicar la tecnología de la cadena de bloques para este propósito es una solución óptima.

Música

Hay quien afirma que la distribución musical podría sufrir toda una revolución si se lograra implantar un sistema basado en la cadena de bloques. El objetivo sería gestionar su reproducción, distribución y disfrute. Plataformas como Breaker, o la mismísima Spotify, están apostando fuerte por aplicar la cadena de bloques a esta industria.

Servicios públicos/gubernamentales

Otro de los ámbitos más interesantes de la aplicación de la cadena de bloques son los servicios públicos. Éstos podrían alcanzar una transparencia absoluta. Las áreas de actividad son múltiples: desde la gestión de licencias, transacciones, eventos, movimiento de recursos y pagos, gestión de propiedades hasta la gestión de identidades. El robo masivo de datos en Equifax ha hecho que algunos propongan sustituirlos por un sistema basado en blockchain. Hay iniciativas incluso para «descentralizar el gobierno». Bitnation es uno de esos proyectos que tratan de llamarnos a convertirnos en «ciudadanos del mundo».

Seguridad social y sanidad

La sanidad pública podría sufrir una verdadera revolución con un sistema de cadena de bloques que sirviera para registrar todo tipo de historiales médicos. Así, se podría resolver uno de los problemas clásicos de la gestión de la sanidad.

Gestión de autorías

CREA es una plataforma española que trata de ayudar a creadores y artistas a atribuirse la autoría de sus trabajos a través de la cadena de bloques. Hay otras muchas plataformas en este ámbito (PUBLIQ, Bitproof, Blockai, Stampery, por ejemplo). Entre otras cosas, permiten generar tiendas en las que se puedan comprar trabajos originales de una forma segura y sencilla.

Otras utilidades de blockchain

Pero la blockchain tiene muchísimas más utilidades. La versatilidad de esta tecnología es tan grande que es difícil pensar en un área que no pueda ser transformada por esta tecnología.

De momento, eso sí, todas estas ideas son sólo proyectos en pleno desarrollo. Así pues, la revolución, aunque posible, parece lejana. Especialmente cuando los intermediarios se han convertido en parte integral de la economía y la sociedad. Descentralizar todas estas industrias es mucho más complejo de lo que parece. Y es que esos mismos intermediarios tratarán de rechazar esos cambios o adaptarlos a sus propias necesidades.

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¿En qué consiste la tecnología blockchain? ¿Cuáles son sus aplicaciones más relevantes? En este artículo analizamos qué es la cadena de bloques y por qué resulta tan disruptiva.
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