¿Qué es la tecnología Blockchain? Guía definitiva

Capítulos

1. Cadena de bloques 101

2. ¿Cómo funciona la cadena de bloques?

3. Para que se utiliza a blockchain?

Capítulo 1 - Blockchain 101

Contenido

• ¿Qué es la cadena de bloques?

• ¿Cómo están conectados los bloques?

• Blockchains y descentralización

• El problema de los generales bizantinos

• ¿Por qué es necesario descentralizar las cadenas de bloques?

• ¿Qué son las redes peer-to-peer?

• ¿Qué son los nodos en una blockchain?

• Blockchains públicos versus públicos privado

• ¿Cómo funcionan las transacciones?

• Cómo realizar transacciones de Bitcoin

  • Cómo retirar bitcoins de Binance

  • Cómo enviar bitcoins desde Trust Wallet a Electrum

• ¿Quién inventó la tecnología blockchain?

• Pros y contras de la tecnología blockchain

  • Ventajas

  • Contras

¿Qué es la cadena de bloques?

Una blockchain es un tipo especial de base de datos. Es posible que esté familiarizado con el término tecnología de contabilidad distribuida (DLT), que en la mayoría de los casos se refiere a lo mismo.

Una cadena de bloques tiene ciertas propiedades únicas. Existen reglas sobre cómo se pueden agregar datos y, una vez almacenados, es prácticamente imposible modificarlos o eliminarlos.

Los datos se agregan con el tiempo en estructuras llamadas bloques. Cada bloque se basa en el anterior e incluye información que enlaza con el anterior. Al observar el bloque más actualizado, podemos comprobar si realmente se creó después del último. Por lo tanto, si continuamos “regresando en la cadena”, llegaremos al primer bloque, conocido como Bloque Génesis.

Hagamos una analogía. Suponga que tiene una hoja de cálculo con dos columnas. En la primera celda de la primera fila, colocas los datos que deseas almacenar.

Los datos de la primera celda se convierten en un identificador de dos letras, que se utilizará como parte de la siguiente entrada. En este ejemplo, se debe utilizar el identificador de dos letras, KP, para completar la siguiente celda de la segunda fila (defKP). Es decir, si cambia los primeros datos de entrada (abcAA), recibirá una combinación diferente de letras en todas las demás celdas.

Base de datos donde se vincula cada entrada con la anterior.

Mirando la línea 4, nuestro identificador más reciente es TH. Como mencionamos, no puede regresar y eliminar o eliminar entradas. Esto se debe a que sería fácil para cualquier usuario darse cuenta de que esto se ha hecho y simplemente ignorar el intento de cambio.

Supongamos que cambia los datos en la primera celda; obtendría un identificador diferente, es decir, su segundo bloque tendría datos diferentes, lo que daría como resultado un identificador diferente en la fila 2 y así sucesivamente. Esencialmente, el TH es un producto de toda la información que le precede.

¿Cómo están conectados los bloques?

Lo que comentamos anteriormente (con nuestros identificadores de dos letras) es una analogía simplificada de cómo una cadena de bloques utiliza funciones hash. El hashing es el "pegamento" que mantiene unidos los bloques. Las funciones hash recopilan datos de cualquier tamaño y los envían a una función matemática para producir una salida (un hash), que siempre tiene la misma longitud.

Los hashes utilizados en las cadenas de bloques son interesantes porque las posibilidades de encontrar dos datos que den como resultado exactamente el mismo resultado son astronómicamente bajas. Al igual que nuestros identificadores, cualquier pequeña modificación en los datos de entrada dará un resultado completamente diferente.

Ejemplifiquemos el uso de la función SHA256, muy utilizada para Bitcoin. Como puede ver, incluso cambiar el caso es suficiente para mezclar completamente la salida.

El hecho de que no se conozcan colisiones SHA256 (es decir, dos entradas diferentes que nos den el mismo resultado) es increíblemente valioso en el contexto de las cadenas de bloques. Esto significa que al incluir su hash, cada bloque puede apuntar al anterior y cualquier intento de editar bloques antiguos se vuelve inmediatamente visible en la red.

Cada bloque contiene una huella digital del anterior.

Blockchains y descentralización

Explicamos la estructura básica de una blockchain. Pero cuando escuchas a la gente hablar sobre la tecnología blockchain, probablemente no solo estén hablando de la base de datos, sino también de los ecosistemas construidos alrededor de blockchains.

Como estructuras de datos independientes, las cadenas de bloques sólo serán verdaderamente útiles en aplicaciones específicas. Las cosas se vuelven más interesantes cuando usamos blockchains como herramientas para que extraños se coordinen entre sí. Combinada con otras tecnologías y la teoría de juegos, una cadena de bloques puede actuar como un libro de contabilidad/registro distribuido, que no está controlado por nadie.

Esto significa que nadie tiene el poder de cambiar las entradas ignorando las reglas del sistema (más sobre las reglas pronto). Por tanto, podemos decir que el libro mayor pertenece a todos simultáneamente: los participantes llegan a un acuerdo al respecto en cualquier momento.

El problema de los generales bizantinos

El llamado Problema de los Generales Bizantinos es un verdadero desafío para un sistema como el descrito anteriormente. Concebido en la década de 1980, describe un dilema en el que participantes aislados deben comunicarse para coordinar sus acciones. El dilema específico involucra a un grupo de generales de un ejército que asedia una ciudad y deciden si llevar a cabo el ataque. Los generales sólo pueden comunicarse a través de un mensajero.

Cada uno de los generales debe tomar la decisión de atacar o retirarse. No importa si atacan o se retiran siempre que todos los generales estén de acuerdo en una decisión común. Si deciden atacar, sólo tendrán éxito si lo hacen al mismo tiempo. Entonces, ¿cómo podemos garantizar esto?

Por supuesto, pueden comunicarse vía messenger. Pero, ¿qué pasa si el mensajero es interceptado con un mensaje que dice “atacaremos al amanecer” y ese mensaje se reemplaza por “atacaremos esta noche”? ¿Qué pasa si uno de los generales es malicioso y engaña intencionalmente a los demás para asegurarse de que sean derrotados?

Todos los generales tienen éxito al atacar al mismo tiempo (izquierda). Si algún general se retira, los que atacaron serán derrotados (derecha).

Necesitamos una estrategia en la que se pueda llegar a un consenso, incluso en caso de participantes maliciosos o mensajes interceptados. Para una base de datos, no llegar a un consenso no es una situación de vida o muerte, como en el caso de los generales que atacan una ciudad sin la ayuda de refuerzos, pero el mismo principio es válido. Si no hay nadie que supervise la cadena de bloques y proporcione a los usuarios la información "correcta", estos deben poder comunicarse entre sí.

Para superar el posible punto de falla de uno (o varios) usuarios, los mecanismos de blockchain deben diseñarse cuidadosamente para resistir estos contratiempos. Un sistema con esta resistencia se llama bizantino tolerante a fallos. Como veremos pronto, los algoritmos de consenso se utilizan para hacer cumplir reglas estrictas.

¿Por qué es necesario descentralizar las cadenas de bloques?

Por supuesto, usted mismo podría operar una cadena de bloques. Pero terminarías con una base de datos desorganizada si la comparamos con otras alternativas más adecuadas. El potencial real de una cadena de bloques se puede explorar en un entorno descentralizado, es decir, donde todos los usuarios sean iguales. De esta manera, la cadena de bloques no se puede eliminar ni dominar de forma maliciosa. Es una única fuente de verdad que cualquiera puede ver.

¿Qué son las redes peer-to-peer?

La red peer-to-peer (P2P) es nuestra capa de usuario (o la general, como en el ejemplo anterior). No hay administrador; por tanto, en lugar de contactar con un servidor central cada vez que quiere intercambiar información con otro usuario, el usuario la envía directamente a sus compañeros (peers).

Considere el siguiente gráfico. A la izquierda, el usuario A necesita enrutar su mensaje a través del servidor para que llegue al usuario F. A la derecha, sin embargo, están conectados directamente. No hay intermediario.

Una red centralizada (izquierda) versus una red centralizada una red descentralizada (derecha).

Normalmente, el servidor almacena toda la información que los usuarios necesitan. Al acceder a Binance Academy, solicita a los servidores que le proporcionen todos los artículos. Si el sitio se desconecta, no podrá verlos. Sin embargo, si has descargado todo el contenido, puedes acceder a él en tu computadora sin tener que consultar Binance Academy.

Básicamente, esto es lo que todos los Peers hacen con blockchain: toda la base de datos se almacena en sus computadoras. Si alguien abandona la red, los usuarios restantes aún pueden acceder a la cadena de bloques y compartir información entre sí. Cuando se agrega un nuevo bloque a la cadena, los datos se propagan por la red para que todos puedan actualizar su propia copia del libro mayor.

Consulte nuestra Guía de redes peer-to-peer para obtener una discusión más profunda sobre este tipo de red.

¿Qué son los nodos en una blockchain?

En pocas palabras, los nodos son máquinas conectadas a la red: almacenan copias de la cadena de bloques y comparten información con otras máquinas. Los usuarios no necesitan manejar estos procesos manualmente. Generalmente, todo lo que necesitan hacer es descargar y ejecutar el software blockchain y el sistema hará el resto automáticamente.

Lo que escribimos anteriormente es la descripción de un nodo en el sentido más puro, pero la definición también puede abarcar a otros usuarios que interactúan con la red de otras formas. Con las criptomonedas, por ejemplo, una simple aplicación de billetera en tu teléfono celular se considera un nodo ligero.

Blockchains públicos versus públicos privado

Como sabrá, Bitcoin sentó las bases para que la industria blockchain se convirtiera en lo que tenemos hoy. Desde que Bitcoin comenzó a demostrar su valía como un activo financiero legítimo, muchos académicos innovadores han estado pensando en el potencial de la tecnología subyacente para su uso en otros campos. Esto permitió la exploración de la tecnología blockchain para numerosos casos de uso, además de las finanzas.

El sistema Bitcoin es lo que llamamos una cadena de bloques pública. En otras palabras, cualquiera puede ver sus transacciones. Todo lo que necesitas es una conexión a Internet y el software necesario. Como no existen otros requisitos para participar, podemos referirnos a este sistema como un entorno sin permisos.

Por otro lado, existen otro tipo de blockchains, llamadas blockchains privadas. Estos sistemas establecen reglas sobre quién puede ver e interactuar con la cadena de bloques. Por lo tanto, nos referimos a ellos como entornos autorizados (cuando se requiere permiso). Aunque las cadenas de bloques privadas pueden parecer redundantes al principio, tienen algunas aplicaciones importantes, especialmente en escenarios corporativos.

Para obtener más información sobre este tema, consulte el artículo Blockchains privados, públicos y de consorcio: ¿cuál es la diferencia?

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¿Cómo funcionan las transacciones?

Si Alice desea realizar un pago a Bob mediante transferencia bancaria, se lo notificará a su banco. Supongamos que, por motivos prácticos, ambas partes utilizan el mismo banco. Antes de actualizar su base de datos (por ejemplo, -$50 para Alice, +$50 para Bob), el banco verifica que Alice tenga los fondos para realizar la transacción.

No es muy diferente de lo que sucede con una cadena de bloques. Después de todo, también es una base de datos. La principal diferencia es que no existe una sola parte que realice las comprobaciones y actualice los saldos. Todos los nodos de la red deben hacerlo.

Si Alice quiere enviarle cinco bitcoins a Bob, transmite un mensaje a la red que contiene esta información. La transacción no se agregará a la cadena de bloques de inmediato; los nodos podrán verla, pero se deben completar otras acciones para que se confirme la transacción. Consulte ¿Cómo se agregan los bloques a la cadena de bloques?

Una vez que esta transacción se agrega a la cadena de bloques, todos los nodos pueden ver que se realizó. Actualizarán su copia de blockchain considerando los cambios. Ahora, Alice no puede enviar esas mismas cinco unidades a Carol (doble gasto), porque la red sabe que ella ya gastó los cinco bitcoins en una transacción anterior.

No existe el concepto de nombres de usuario y contraseñas: se utiliza criptografía de clave pública para demostrar la propiedad de los fondos. Para recibir fondos, Bob primero debe generar una clave privada. Es simplemente un número aleatorio muy largo que es prácticamente imposible de adivinar para cualquiera, incluso si lo intentaran durante siglos. Sin embargo, si Bob revela su clave privada, cualquiera que tenga esa información puede usarla para demostrar que posee los fondos (y luego gastarlos). Por lo tanto, es muy importante que mantenga en secreto la clave privada.

Sin embargo, lo que Bob puede hacer es derivar una clave pública a partir de su clave privada. Puede proporcionar la clave pública a cualquiera, ya que la ingeniería inversa para obtener la clave privada utilizando la clave pública es prácticamente inviable. Además, en la mayoría de los casos, el usuario realiza otra operación (como hashing) en la clave pública para obtener una dirección pública.

Bob le proporcionará a Alice su dirección pública para que sepa dónde enviar los fondos. Crea una transacción que dice pagar estos fondos a esta dirección pública. Entonces, para demostrarle a la red que no está intentando gastar fondos que no tiene, genera una firma digital usando su propia clave privada. Cualquiera puede tomar el mensaje firmado de Alice y compararlo con su clave pública y así decir con certeza que tiene derecho a enviar estos fondos a Bob.

Cómo realizar transacciones de Bitcoin

Para ilustrar cómo se pueden realizar transacciones con Bitcoin, imaginemos dos escenarios diferentes. El primero implica retirar bitcoins de Binance y el segundo implica enviar fondos desde su TrustWallet a la billetera Electrum.

Cómo retirar bitcoins de Binance

1. Inicie sesión en su cuenta de Binance. Si aún no tienes bitcoins, consulta nuestra guía sobre cómo comprar Bitcoin.

2. Coloque el cursor en Wallet y seleccione Spot Wallet.

3. Haga clic en Retirar dinero en la barra lateral de la izquierda.

4. Seleccione la moneda que desea retirar (en este caso, BTC).

5. Copie la dirección a la que desea retirar bitcoins y péguela en el campo Dirección BTC del destinatario.

6. Ingresa el monto que deseas retirar.

7. Haga clic en Enviar.

8. Pronto recibirás un correo electrónico de confirmación. Comprueba cuidadosamente que la dirección sea correcta. Si es así, confirme la transacción utilizando el enlace del correo electrónico.

9. Espere a que se complete su transacción blockchain. Puede monitorear su estado en la pestaña Historial de depósitos y retiros o usando un explorador de bloques.

Cómo enviar bitcoins desde Trust Wallet a Electrum

En este ejemplo, enviaremos algunos bitcoins desde Trust Wallet a Electrum.

1. Abra la aplicación Trust Wallet.

2. Seleccione su cuenta Bitcoin.

3. Seleccione Enviar.

4. Abre tu billetera Electrum.

5. En Electrum, haga clic en la pestaña Recibir y copie la dirección.

Otra alternativa es, a través de la aplicación Trust Wallet, hacer clic en el icono [–] para escanear el código QR correspondiente a tu dirección de Electrum.

6. Pegue su dirección de Bitcoin en el campo Dirección del destinatario en Trust Wallet.

7. Ingrese el monto.

8. Verifique que los datos sean correctos y confirme la transacción.

9. ¡Listo! Espere a que se confirme su transacción en blockchain. Puede controlar su estado copiando su dirección en un explorador de bloques.

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¿Quién inventó la tecnología blockchain?

La tecnología Blockchain se formalizó en 2009 con el lanzamiento de Bitcoin, la primera y más popular cadena de bloques. Sin embargo, su creador (seudónimo) Satoshi Nakamoto se inspiró en tecnologías y propuestas anteriores.

Las cadenas de bloques hacen un uso intensivo de las funciones hash y la criptografía, que han existido durante décadas antes del lanzamiento de Bitcoin. Curiosamente, la estructura de la cadena de bloques se remonta a principios de la década de 1990, aunque solo se usaba para sellar la hora de los documentos, por lo que no se podían cambiar más adelante.

Para obtener más información sobre el tema, consulte La historia de Blockchain.

Pros y contras de la tecnología blockchain

Las cadenas de bloques desarrolladas adecuadamente resuelven un problema que afecta a las partes interesadas en diversos sectores, desde las finanzas hasta la agricultura. Una red distribuida tiene muchas ventajas sobre el modelo tradicional cliente-servidor, pero también tiene algunas desventajas.

Ventajas

Uno de los beneficios inmediatos señalados en el libro blanco de Bitcoin es que los pagos se pueden transmitir sin involucrar a un intermediario. Las cadenas de bloques posteriores llevaron esto aún más lejos, permitiendo a los usuarios enviar todo tipo de información. La eliminación de contrapartes significa que hay menos riesgo para los usuarios involucrados, lo que resulta en tarifas más bajas ya que no hay necesidad de un intermediario.

Además, como mencionamos, una red blockchain pública no tiene permisos: no hay barreras de entrada, ya que no hay nadie a cargo. Si un usuario puede conectarse a Internet, puede interactuar con otros participantes de la red (pares).

Muchos argumentan que la cualidad más importante de las cadenas de bloques es su alto grado de resistencia a la censura. Para dañar un sistema centralizado, todo lo que un actor malintencionado debe hacer es atacar el servidor. Sin embargo, en una red peer-to-peer, cada nodo actúa como su propio servidor.

Un sistema como la cadena de bloques de Bitcoin tiene más de 10.000 nodos visibles repartidos por todo el mundo. En otras palabras, es prácticamente imposible que un atacante tenga recursos suficientes para comprometer la red de alguna manera. Es importante señalar que también hay muchos nodos ocultos, que no son visibles para toda la red.

Estas son algunas de las ventajas generales. Hay muchos casos de uso específicos para blockchains, como puedes ver en el capítulo ¿Para qué se utiliza blockchain?

Contras

Las cadenas de bloques no son una solución milagrosa para todos los problemas. Al optimizarse para las ventajas del apartado anterior, acaban dejando que desear en otros ámbitos. El obstáculo más obvio para la adopción masiva de blockchains es que no escalan bien.

Esto se aplica a cualquier red distribuida. Debido a que todos los participantes deben permanecer sincronizados, no se puede agregar nueva información tan rápido ya que los nodos no podrían mantenerse al día. Por lo tanto, los desarrolladores tienden a limitar intencionalmente la velocidad a la que se actualiza una cadena de bloques, asegurando que el sistema permanezca descentralizado.

En una red, si muchos usuarios realizan transacciones simultáneas, pueden experimentar largos períodos de espera. Los bloques pueden almacenar una cantidad limitada de datos y no se agregan a la cadena instantáneamente. Si hay más transacciones de las que un bloque puede almacenar, las transacciones adicionales tendrán que esperar hasta el siguiente bloque.

Otra posible desventaja de los sistemas blockchain descentralizados es que no pueden actualizarse fácilmente. Si está creando su propio software, puede agregar nuevas funciones como desee. No necesita trabajar con otras personas ni pedir permiso para realizar cambios.

En un entorno con potencialmente millones de usuarios, realizar cambios es mucho más difícil. Podrías cambiar algunos de los parámetros del software del nodo, pero terminarías separándote de la red. Si su software modificado es incompatible con otros nodos, lo reconocerán y se negarán a interactuar con su nodo.

Suponga que desea cambiar una regla sobre el tamaño de los bloques (de 1 MB a 2 MB). Puedes intentar enviar este bloque a los nodos a los que estás conectado, pero tienen una regla que dice "no aceptar bloques de más de 1 MB". Si reciben un bloque más grande de lo permitido, no lo incluirán en su copia de la cadena de bloques.

La única forma de realizar cambios es lograr que la mayoría del ecosistema los acepte. Teniendo en cuenta las principales cadenas de bloques, pueden ser necesarios meses (o incluso años) de intensa discusión en foros antes de que se puedan implementar los cambios o los cambios propuestos. Consulte Hard Forks y Soft Forks para obtener más información.

Capítulo 2: ¿Cómo funciona blockchain?

Contenido

• ¿Cómo se agregan los bloques a la cadena de bloques?

• Minería (Prueba de Trabajo)

  • Vantagens hace prueba de trabajo

  • Desventajas de la prueba de trabajo

• Stake (Prueba de participación)

  • Vantagens hace prueba de participación

  • Desventajas de la prueba de participación

• Otros algoritmos de consenso

• ¿Es posible revertir las transacciones de blockchain?

• ¿Qué es la escalabilidad de blockchain?

• ¿Por qué es necesario escalar blockchain?

• ¿Qué es una bifurcación blockchain?

  • tenedores blandos

  • Horquillas duras

¿Cómo se agregan los bloques a la cadena de bloques?

Hemos cubierto mucha información importante hasta ahora. Sabemos que los nodos están interconectados y que almacenan copias de la cadena de bloques. Se transmiten información sobre transacciones y nuevos bloques entre sí. Ya hemos discutido qué son los nodos, pero quizás te preguntes: ¿cómo se agregan nuevos bloques a la cadena de bloques?

No existe una fuente única que diga a los usuarios qué hacer. Dado que todos los nodos tienen la misma potencia, es necesario que exista un mecanismo que decida con precisión quién puede agregar nuevos bloques a la cadena de bloques. Necesitamos un sistema que haga que las trampas sean costosas y recompense a los usuarios por actuar con honestidad. Cualquier usuario racional preferirá actuar de una forma que le resulte económicamente beneficiosa.

Como la red no tiene permisos (no es necesario obtener permiso), la creación de bloques debe ser accesible para cualquiera. Los protocolos generalmente garantizan esto al exigir que el usuario ponga parte de su “piel en el juego”: debe poner en riesgo su propio dinero. Esto permite a los usuarios participar en la creación de bloques y, si se genera un bloque válido, las recompensas se distribuirán en consecuencia.

Sin embargo, si se intenta hacer trampa, todos en la red lo sabrán. Se perderá cualquier valor de apuesta del usuario que intente hacer trampa. A estos mecanismos los llamamos algoritmos de consenso porque permiten a los participantes de la red llegar a un consenso sobre cuál debería ser el siguiente bloque agregado.

Minería (Prueba de Trabajo)

La minería es, con diferencia, el algoritmo de consenso más utilizado. En minería, se utiliza un algoritmo de prueba de trabajo (PoW). Se trata de que los usuarios ofrezcan potencia computacional para intentar resolver un acertijo establecido por el protocolo.

Este rompecabezas requiere que los usuarios realicen transacciones con el hash y otra información contenida en el bloque. Pero para que el hash se considere válido, debe ser menor que un número determinado. Como no hay forma de predecir cuál será el resultado, los mineros deben continuar usando datos ligeramente modificados hasta que encuentren una solución válida.

Evidentemente, el proceso de repetición del hash de datos es costoso en términos de cálculo. En las cadenas de bloques de prueba de trabajo, el valor de “participación” que proponen los usuarios es el dinero que se invirtió en computadoras para la minería y la electricidad utilizada para alimentarlas. Lo hacen con la esperanza de obtener una recompensa en bloque.

¿Recuerda lo que dijimos antes de que es prácticamente imposible revertir un hash, pero es fácil verificarlo? Cuando un minero envía un nuevo bloque al resto de la red, todos los demás nodos lo utilizan como entrada en una función hash. Solo necesitan ejecutarlo una vez para verificar que el bloque sea válido según las reglas de la cadena de bloques. De lo contrario, el minero no recibe la recompensa y habrá gastado recursos y electricidad en vano.

La primera cadena de bloques de prueba de trabajo fue Bitcoin. Desde su creación, muchas otras cadenas de bloques han adoptado el mecanismo PoW.

Vantagens hace prueba de trabajo

• Probado y comprobado: hasta la fecha, la prueba de trabajo es el algoritmo de consenso más maduro y ha garantizado un valor de miles de millones de dólares.

• Sin permiso: cualquiera puede participar en la competencia de minería o simplemente ejecutar un nodo de validación.

• Descentralización: los mineros compiten entre sí para producir bloques, lo que significa que el poder de hash nunca está controlado por un solo participante de la red.

Desventajas de la prueba de trabajo

• Residuos: la minería consume una gran cantidad de energía eléctrica.

• Barreras de entrada cada vez mayores: a medida que más mineros se unen a la red, los protocolos aumentan la dificultad del rompecabezas de la minería. Para seguir siendo competitivos, los usuarios deben invertir en mejores equipos. Los costos podrían terminar siendo demasiado altos para los mineros.

• 51% de ataques: aunque la minería promueve la descentralización, existe la posibilidad de que un solo minero adquiera la mayor parte del poder de hash. Si esto sucede, en teoría sería posible deshacer transacciones y comprometer la seguridad de la cadena de bloques.

Stake (Prueba de participación)

En los sistemas Proof of Work, lo que incentiva a los usuarios a actuar con honestidad es el alto monto invertido en minería. El minero no recibirá retorno de su inversión si no extrae bloques válidos.

Con Prueba de participación (PoS), no hay costos externos. En lugar de mineros, hay validadores que proponen (o “forjan”) bloques. Pueden usar una computadora normal para generar nuevos bloques, pero deben apostar una parte importante de sus fondos para tener este privilegio. El valor de la apuesta es una cantidad predefinida de la criptomoneda nativa de la cadena de bloques, según las reglas de cada protocolo.

Las diferentes implementaciones tienen diferentes variaciones, pero una vez que un validador apuesta sus unidades, el protocolo puede seleccionarlas aleatoriamente para anunciar el siguiente bloque. Si el usuario hace esto correctamente, recibirá una recompensa. Pueden ser varios validadores los que se ponen de acuerdo en el siguiente bloque y se reparte una recompensa proporcionalmente, según el valor de apuesta de cada uno.

Las blockchains PoS “puras” son menos comunes que las DPoS (Prueba de participación delegada), que requieren que los usuarios voten y elijan nodos (testigos) para validar bloques para toda la red.

Ethereum, la cadena de bloques de contratos inteligentes líder, pronto hará la transición a Prueba de participación en su migración a ETH 2.0.

Vantagens hace prueba de participación

• Sostenible: el impacto ambiental de PoS es mucho menor que el de la minería PoW. El replanteo elimina la necesidad de operaciones de hashing que consumen muchos recursos.

• Transacciones más rápidas: como no es necesario gastar potencia computacional en resolver acertijos aleatorios definidos por el protocolo, algunos defensores de PoS argumentan que la tasa de transacciones puede ser mayor.

• Recompensas por apuestas e intereses: en lugar de beneficiar a los mineros, las recompensas por proteger la red se pagan directamente a los poseedores de tokens. En algunos casos, PoS permite a los usuarios obtener ingresos pasivos en forma de airdrops o intereses simplemente apostando sus fondos.

Desventajas de la prueba de participación

• Poco probado: los protocolos PoS aún no se han probado a gran escala. Es posible que existan algunas vulnerabilidades aún no conocidas en su implementación o en la criptoeconomía.

• Plutocracia: existe la preocupación de que PoS pueda fomentar un ecosistema donde "los ricos se vuelven más ricos", ya que los validadores con una gran participación (valor de participación) tienden a recibir más recompensas.

• Problema de “nada en juego”: en el sistema PoW, los usuarios solo pueden elegir una cadena; extraen la cadena que creen que tiene mayor potencial de éxito. Durante una bifurcación dura, no pueden apostar varias cadenas con el mismo poder de hash. Sin embargo, los validadores PoS pueden funcionar en múltiples cadenas con muy poco costo adicional, lo que puede causar problemas económicos.

Otros algoritmos de consenso

La prueba de trabajo y la prueba de participación son los algoritmos de consenso más comunes, pero existen muchos otros. Algunos son modelos híbridos que combinan elementos de ambos sistemas, mientras que otros utilizan métodos diferentes.

No entraremos en detalles sobre los otros métodos aquí. Si estás interesado, consulta los siguientes artículos:

• ¿Qué es la prueba de trabajo retrasada?

• Algoritmo de Consenso Prueba de Participación Arrendada

• ¿Qué es la prueba de autoridad?

• ¿Qué es la prueba de quemadura?

¿Es posible revertir las transacciones de blockchain?

Las cadenas de bloques son bases de datos muy robustas. Sus propiedades inherentes hacen que eliminar o alterar datos de la cadena de bloques sea un proceso muy difícil después del registro. Cuando se trata de Bitcoin y otras redes más grandes, esto es casi imposible. Por lo tanto, cuando realiza una transacción en una cadena de bloques, es mejor pensar en ella como una transacción eterna, que no se puede revertir.

Considerando esto, existen varias implementaciones de blockchain y la principal diferencia entre ellas está en relación a la obtención de consenso dentro de la red. Esto significa que en algunas implementaciones, un grupo relativamente pequeño de participantes puede obtener suficiente poder en la red para revertir transacciones de manera efectiva. Esto es especialmente preocupante para las altcoins que se ejecutan en redes pequeñas (con bajas tasas de hash debido a la baja competencia minera).

¿Qué es la escalabilidad de blockchain?

El término escalabilidad de blockchain se utiliza normalmente como término general para referirse a la capacidad de un sistema blockchain para satisfacer la creciente demanda. Las cadenas de bloques tienen propiedades deseables (como la descentralización, la resistencia a la censura, la inmutabilidad), pero estas propiedades tienen un costo.

A diferencia de los sistemas descentralizados, una base de datos centralizada puede funcionar con mayor velocidad y tasas de transferencia. Esto tiene sentido, ya que no es necesario que miles de nodos repartidos por todo el mundo se sincronicen con la red cada vez que se modifica su contenido. Pero este no es el caso de las cadenas de bloques. Por lo tanto, la escalabilidad siempre ha sido un tema muy debatido entre los desarrolladores de blockchain.

Ya se han propuesto o implementado varias soluciones para mitigar algunas de las desventajas de rendimiento de las cadenas de bloques. Sin embargo, hasta la fecha no existe ningún enfoque que sea claramente eficaz. Todavía es necesario probar muchas de las diferentes soluciones hasta que haya respuestas más directas al problema de escalabilidad.

En un nivel más amplio, tenemos una pregunta fundamental sobre la escalabilidad: ¿deberíamos mejorar el rendimiento de la cadena de bloques en sí (escalabilidad dentro de la cadena) o deberíamos permitir que las transacciones se ejecuten sin sobrecargar la cadena de bloques principal (escalabilidad fuera de la cadena)?

Ambos tienen claras ventajas. Las soluciones de escalado en cadena pueden reducir el tamaño de las transacciones o simplemente optimizar la forma en que se almacenan los datos en bloques. Por otro lado, las soluciones off-chain implican transacciones por lotes, fuera de la cadena de bloques principal, que se agregan más adelante. Algunas de las soluciones fuera de cadena más destacadas se denominan cadenas laterales y canales de pago.

Para obtener más información sobre este tema, consulte el artículo Escalabilidad de Blockchain: cadenas laterales y canales de pago.

¿Por qué es necesario escalar blockchain?

Si los sistemas blockchain quieren competir con los sistemas centralizados, deben tener al menos el mismo rendimiento que ellos. Sin embargo, siendo realistas, probablemente tendrán que funcionar aún mejor para alentar a los desarrolladores y usuarios a migrar a plataformas y aplicaciones basadas en la tecnología blockchain.

En otras palabras, en comparación con los sistemas centralizados, el uso de blockchains debe ser más rápido, más barato y más fácil para los desarrolladores y usuarios. Esta no es una tarea fácil, considerando que las propiedades más importantes de las blockchains, mencionadas anteriormente, deben mantenerse.

¿Qué es una bifurcación blockchain?

Como ocurre con cualquier software, las cadenas de bloques necesitan actualizaciones para solucionar problemas, agregar nuevas reglas o eliminar las antiguas. Como el software blockchain es de código abierto, en teoría, cualquiera puede proponer nuevas actualizaciones para agregar al software que administra la red.

Recuerde que las blockchains son redes distribuidas. Una vez actualizado el software, miles de nodos en todo el mundo necesitan comunicarse e implementar la nueva versión. Pero, ¿qué sucede si los participantes no pueden ponerse de acuerdo sobre qué actualización implementar? Generalmente, no existe una organización o jerarquía establecida que tome esta decisión. Esto nos lleva a bifurcaciones duras y bifurcaciones blandas.

tenedores blandos

Si hay consenso sobre una actualización, el proceso es relativamente sencillo. El software se actualiza con cambios compatibles con versiones anteriores, lo que significa que los nodos actualizados aún pueden interactuar con aquellos que no lo han hecho. En realidad, la expectativa es que casi todos los nodos se actualicen después de un tiempo. Esto se llama bifurcación blanda.

Horquillas duras

Un hard fork es más complicado. Una vez implementadas, las nuevas reglas serán incompatibles con las antiguas. Por lo tanto, si un nodo que ejecuta las reglas nuevas intenta interactuar con un nodo que ejecuta las reglas antiguas, no podrá comunicarse. Esto da como resultado que la cadena de bloques se divida en dos: en uno, el software antiguo se está ejecutando y en el otro, las nuevas reglas ya se han implementado.

Después del hard fork, hay esencialmente dos redes que ejecutan dos protocolos diferentes, en paralelo. Vale la pena señalar que en el momento de la bifurcación (división), los saldos de la unidad blockchain nativa se clonan de la red anterior. Por lo tanto, si en el momento de la bifurcación, tienes saldo en la cadena antigua, también tendrás saldo en la nueva.

Para obtener más información sobre este tema, consulte Hard Forks y Soft Forks.

Capítulo 3 - Para que se utiliza a blockchain?

Contenido

• Blockchain para la cadena de suministro

• Blockchain y la industria del juego

• Blockchain para sistemas de salud

• Blockchain y remesas

• Blockchain e identidad digital

• Blockchain e Internet de las cosas (IoT)

• Blockchain para sistemas de gobernanza

• Blockchain para organizaciones benéficas

• Blockchain para el mercado especulativo

• Crowdfunding con blockchain

• Blockchain y sistemas de archivos distribuidos

La tecnología Blockchain se puede utilizar para una variedad de casos de uso. Analicemos algunos de ellos.

Blockchain para la cadena de suministro

Las cadenas de suministro eficientes son la base de muchas empresas exitosas y se centran en la gestión de bienes desde el proveedor hasta el consumidor. Sin embargo, coordinar a múltiples partes interesadas en un sector determinado ha resultado tradicionalmente difícil. Sin embargo, la tecnología blockchain puede permitir nuevos niveles de transparencia en muchos sectores. Un ecosistema de cadena de suministro interoperable que gira en torno a una base de datos inmutable es exactamente lo que muchas industrias necesitan para volverse más sólidas y confiables.

Si desea leer más sobre este tema, consulte el artículo Casos de uso de Blockchain: Cadena de suministro.

Blockchain y la industria del juego

La industria del juego se ha convertido en una de las industrias del entretenimiento más grandes del mundo y puede beneficiarse enormemente de la tecnología blockchain. Normalmente, los jugadores tienden a depender completamente de los desarrolladores de juegos. En la mayoría de los juegos en línea, los jugadores deben aceptar las condiciones del servidor y seguir las reglas de los desarrolladores, que cambian constantemente. En este contexto, blockchain puede ayudar a descentralizar la administración, gestión y mantenimiento de los juegos online.

Sin embargo, un problema potencial es que los elementos del juego no pueden existir externamente, lo que elimina las posibilidades de propiedad real y mercados secundarios. Al adoptar un enfoque basado en blockchain, los juegos pueden volverse más sostenibles a largo plazo y los elementos del juego emitidos como criptocoleccionables podrían tener valor en el mundo real.

Si quieres saber más sobre el tema, consulta el artículo Casos de uso de Blockchain: Juegos.

Blockchain para sistemas de salud

Almacenar registros médicos de manera confiable es vital para cualquier sistema de salud. La dependencia de servidores centralizados deja la información confidencial en una posición vulnerable. La transparencia y seguridad de la tecnología blockchain la convierten en una plataforma ideal para almacenar registros médicos.

Al proteger criptográficamente sus registros en una cadena de bloques, los pacientes pueden mantener su privacidad y al mismo tiempo pueden compartir su información médica con cualquier institución de atención médica si están interesados. Si todos los miembros del actual sistema de salud fragmentado pudieran acceder a una base de datos global segura, el flujo de información sería mucho más rápido entre todas las instituciones y miembros del sistema.

Si quieres saber más sobre el tema, consulta el artículo Casos de uso de Blockchain: Sistemas de Salud.

Blockchain y remesas

Enviar dinero internacionalmente utilizando bancos tradicionales es un proceso relativamente complicado. Principalmente debido a la red burocrática de intermediarios, las tarifas y los tiempos de liquidación hacen que el uso de los bancos tradicionales sea una opción costosa y poco confiable para transacciones más urgentes.

Las criptomonedas y blockchains eliminan este ecosistema de intermediarios y permiten transferencias rápidas y económicas en todo el mundo. Si bien las cadenas de bloques sin duda sacrifican el rendimiento por algunas de sus propiedades deseables, varios proyectos están aprovechando la tecnología para permitir transacciones más baratas y casi instantáneas.

Si quieres saber más sobre el tema, consulta el artículo Casos de uso de Blockchain: Remesas.

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Blockchain e identidad digital

La gestión segura de identidades en Internet necesita urgentemente una solución rápida. Una cantidad extraordinaria de nuestros datos personales se almacena en servidores centralizados y se analiza mediante algoritmos de aprendizaje automático sin nuestro conocimiento o consentimiento.

La tecnología Blockchain permite a los usuarios tomar posesión de sus datos y revelar información de forma selectiva a terceros, sólo cuando sea necesario. Este tipo de magia criptográfica puede mejorar la experiencia en línea sin sacrificar la privacidad del usuario.

Si quieres saber más sobre el tema, consulta el artículo Casos de uso de Blockchain: Identidad digital.

Blockchain e Internet de las cosas (IoT)

Actualmente, una cantidad extraordinaria de dispositivos se conectan a Internet y este número no hace más que aumentar cada día. Algunos especulan que la comunicación y la interactividad entre estos dispositivos podrían mejorar significativamente utilizando la tecnología blockchain. Los pagos automatizados de máquina a máquina (M2M) pueden crear una nueva economía basada en una solución de base de datos segura y de alto rendimiento.

Si quieres saber más sobre el tema, consulta el artículo Casos de uso de Blockchain: Internet de las cosas (IoT).

Blockchain para sistemas de gobernanza

Las redes distribuidas pueden definir y hacer cumplir sus propias formas de regulación en forma de códigos informáticos. No sorprende que la tecnología blockchain pueda eliminar intermediarios de diversos sistemas de gobernanza a nivel local, nacional o incluso internacional.

Además, podría resolver uno de los mayores problemas que enfrentan los entornos de desarrollo de código abierto hoy en día: la falta de un mecanismo confiable para distribuir fondos. La gobernanza de Blockchain garantiza que todos los participantes puedan participar en la toma de decisiones y proporciona una visión transparente de las políticas que se están implementando.

Si quieres saber más sobre el tema, consulta el artículo Casos de uso de Blockchain: sistemas de gobernanza.

Blockchain para organizaciones benéficas

Las organizaciones benéficas a menudo sufren limitaciones a la hora de aceptar fondos y donaciones. Además, puede resultar difícil rastrear con precisión el destino final de los fondos donados, lo que sin duda desalienta a muchas personas a apoyar a estas organizaciones.

La “criptofilantropía” se ocupa del uso de la tecnología blockchain para eludir estas limitaciones. Aprovechando las propiedades inherentes de la tecnología para garantizar una mayor transparencia, participación global y reducción de gastos, el campo emergente busca optimizar el impacto de las organizaciones benéficas. Una de esas organizaciones es la Blockchain Charity Foundation.

Si quieres saber más sobre el tema, consulta el artículo Casos de uso de Blockchain: organizaciones benéficas.

Blockchain para el mercado especulativo

Sin duda, uno de los usos más populares de la tecnología blockchain es la especulación financiera. Las transferencias sin fricciones entre corredores, las soluciones comerciales sin custodia y un creciente ecosistema de derivados hacen de blockchain un entorno ideal para todo tipo de especulación.

Debido a sus propiedades, la tecnología blockchain es un excelente instrumento para los usuarios dispuestos a correr el riesgo de participar en esta clase de activos emergente. Algunos incluso creen que una vez que la tecnología madure y sea regulada, todos los mercados especulativos globales podrían tokenizarse para su uso en la tecnología blockchain.

Si quieres saber más sobre el tema, consulta el artículo Casos de uso de Blockchain: Mercados predictivos.

Crowdfunding con blockchain

Las plataformas de financiación colectiva en línea llevan casi una década sentando las bases de la economía entre pares. El éxito de estos sitios demuestra que existe un interés real en desarrollar productos con financiación colectiva. Sin embargo, estas plataformas actúan como custodios de los fondos, lo que significa que pueden acabar cobrando una parte considerable de los fondos en concepto de comisiones. Además, cada uno tendría su propio conjunto de reglas, lo que facilitaría el acuerdo entre los diferentes participantes.

La tecnología blockchain, y más específicamente los contratos inteligentes, podría permitir una financiación colectiva más segura y automatizada, donde los términos del contrato se definen mediante código informático.

Otras aplicaciones de financiación colectiva que utilizan la tecnología blockchain son las Ofertas Iniciales de Monedas (ICO) y las Ofertas Iniciales de Intercambio (IEO). En ventas de tokens como estas, los inversores recaudan fondos con la esperanza de que la red tenga éxito en el futuro y genere retornos de las inversiones.

Blockchain y sistemas de archivos distribuidos

La distribución del almacenamiento de archivos a través de Internet tiene muchos beneficios en comparación con las alternativas centralizadas convencionales. Gran parte de los datos almacenados en la nube dependen de servidores centralizados y proveedores de servicios, que tienden a ser más vulnerables a los ataques y pueden provocar la pérdida de datos. En algunos casos, los usuarios también pueden enfrentar problemas de accesibilidad debido a la censura de los servidores centralizados.

Desde la perspectiva del usuario, las soluciones de almacenamiento de archivos que utilizan la tecnología blockchain funcionan de manera similar a las soluciones de almacenamiento en la nube: puede cargar, almacenar y acceder a archivos. Sin embargo, el sistema que proporciona estos servicios es bastante diferente.

Cuando carga un archivo en el almacenamiento de blockchain, se distribuye y replica en múltiples nodos. En algunos casos, cada nodo almacenará una parte diferente de su archivo. Los datos fragmentados no son muy útiles, pero puedes pedir a los nodos que proporcionen cada parte, combinarlas y recuperar el archivo completo.

El espacio de almacenamiento se deriva de que los participantes proporcionan almacenamiento y ancho de banda a la red. Normalmente, estos participantes reciben incentivos económicos para proporcionar estos recursos. Si no proporcionan los recursos de acuerdo con las reglas, pueden ser castigados.

Puedes imaginar este tipo de red como similar a la red Bitcoin. En este caso, sin embargo, el objetivo principal de la red no es respaldar transferencias de valor monetario, sino permitir el almacenamiento de archivos descentralizado y sin censura.

Otros protocolos de código abierto, como el InterPlanetary File System (IPFS), ya están allanando el camino para esta nueva Web más distribuida. Aunque IPFS es un protocolo y una red peer-to-peer, no es precisamente una blockchain. Sin embargo, aplica algunos principios de la tecnología blockchain para aumentar la seguridad y la eficiencia.