¿Qué es Blockchain y cómo funciona? Todo lo que debes saber

La blockchain o cadena de bloques, por su término en español, ha cambiado el mundo financiero. Su funcionamiento descentralizado y la tecnología implicada en su construcción y seguridad son solo un par de aspectos que hacen de este sistema un mecanismo económico novedoso y atractivo para muchos.

Si te interesa el mundo cripto, pero no sabes por dónde empezar, conocer en qué consiste la cadena de bloques te ayudará. Aprende con Fluyez todo lo que debes saber para entender qué es blockchain y cómo funciona.

¿Qué es Blockchain?

representacion de blockchain de criptomonedas populares

Blockchain es una tecnología que permite registrar las transacciones realizadas con criptomonedas. Puede entenderse como un libro de registro de transacciones anclado a la red. Está compuesto por lenguaje criptográfico que da cuenta de las operaciones.

Además, es capaz de eliminar los intermediarios para gestionar operaciones financieras, de ahí el gran margen de seguridad y privacidad que proporciona a sus usuarios.

Se le llama cadena de bloques, o blockchain por su término en inglés, porque está estructurada en bloques de transacciones codificadas de manera que cada registro dé cuenta del anterior. Los eslabones de la blockchain están estrechamente relacionados entre sí y en conjunto conforman una cadena de información.

Las transacciones que se efectúan con la blockchain son descentralizadas y públicas. La tecnología blockchain crea una base de datos que se comparte entre sus participantes, conocidos como nodos, para rastrear las operaciones.

Aunque la información de la blockchain está distribuida en miles de ordenadores (los nodos), los datos no son modificables, pues necesitan del consenso de la mayoría de la red para generar algún cambio.

Bitcoin fue la primera plataforma en desarrollar esta tecnología. El objetivo de su creador anónimo, Satoshi Nakamoto, fue aumentar la seguridad, privacidad y la transparencia en las diversas operaciones financieras. Con ese propósito, procuró eliminar de la cadena de bloques a los intermediarios y disminuir la burocracia que va de la mano con los bancos.

¿Cómo funciona la blockchain?

Ahora que sabes lo que es blockchain, hablemos de su funcionamiento. Este depende de varios elementos que trabajan para la recolección de los datos que la conforman.

Los integrantes de la cadena de bloques son llamados nodos, en ellos se almacenan los registros de las transacciones.

Pero ¿qué es una transacción en blockchain? Pues bien, estas son las operaciones de las que dan cuenta los bloques de la cadena. Las transacciones en la blockchain son diversas, desde operaciones para cargar archivos hasta intercambios de criptomonedas.

Otras transacciones pueden ser una línea de texto o un hash con datos que se registran en otras ubicaciones de la blockchain.

Los bloques se van construyendo cuando las transacciones se validan para ser incorporadas en la cadena.

Diagrama sobre los elementos que componen la cadena de Blockchain

Para ver de cerca el funcionamiento de la tecnología blockchain, veamos en qué consiste cada uno de sus componentes.

1. Bloques

Un bloque está conformado por cierta cantidad de transacciones codificadas. Estos son algunos de los elementos que constituyen un bloque:

  • Los códigos alfanuméricos que permiten enlazar un bloque con el anterior.
  • Un código alfanumérico que lo enlaza con el bloque que le sigue. En el caso del bloque siguiente, este hará cálculos para descifrar el código del bloque que lo precedía. Es así cómo se unirán para ir formando la cadena.
  • Los datos de las transacciones que integran el bloque: en este punto, el número del paquete de información dependerá de distintos factores, entre esos el tamaño máximo. Por ejemplo, los bitcoins tienen bloques de 1MB por cada 10 minutos y el Bitcoin Private de 2MB por cada 2.5 minutos.

En la blockchain, los bloques permiten optimizar los procesos que validan las transacciones. En esas transacciones hay una subestructura denominada “Árbol Merkle” que resume la información que relaciona a cada bloque con los demás.

2. Nodos

Un nodo es un ordenador o chip que se encuentra vinculado a la blockchain. Estos almacenan o distribuyen las copias vigentes de las cadenas de bloques que se han ido generando.

Es decir, mientras se añaden bloques a la cadena, los nodos tendrán actualizados estos datos. Entre las funciones más importantes de los nodos destacan:

  • Validación de las transacciones: esta validación garantiza que las transacciones sean legítimas o que no hayan sido modificadas. Son los algoritmos criptográficos los que ayudan a determinar la veracidad de las operaciones por medio de datos como los siguientes:
  1. Las cantidades de criptomonedas que han sido transferidas.
  2. Dirección del emisor y el destinatario de las transacciones.
  3. Comisiones que se validan por cada movimiento.
  • Mantenimiento para la integridad de red: la integridad de la red depende de cada uno de los nodos que la conforman. Esto significa que para mantener los parámetros de seguridad verifican los protocolos que se han establecido en la cripto. En caso de que hubiese fallas, los nodos rechazarían la operación.
  • Actualización de red: otra función de los nodos es la actualización de la red y su sincronización. Estos procedimientos son posibles por medio de la comunicación que mantienen entre sí. Cada punto de conexión recibe información de los bloques que forman la blockchain.

3. Mineros

Los mineros son los encargados de hacer que lo que es blockchain se mantenga. Verifican cada una de las transacciones que se efectúan y construyen los bloques. En realidad, son ellos quienes operan los nodos. Cuando los mineros completan un bloque, reciben recompensas en la moneda correspondiente a la blockchain.

Al menos el 51% de los mineros de una cadena deben cerciorarse que el nuevo bloque sea legítimo para que este sea validado. Es un trabajo de consenso desde la red.

En cuanto a las recompensas que reciben los mineros, te dejamos algunos ejemplos:

  • Actualmente, Bitcoin ofrece una recompensa de 6,25 bitcoins cuando se completa un nuevo bloque.
  • Los mineros también obtienen las comisiones que posean los bloques por transacción cuando estos se hayan completado.

Hay hardwares y softwares enfocados al minado de criptomonedas, mientras más potencia tengan los equipos, hay más posibilidades de completar un bloque y recibir recompensa.

¿Cuáles son los tipos de blockchain?

Diagrama representativo de una blockchain. ¿Qué es una cadena de bloques y cómo se crea?

Conoce los tipos de cadenas de bloques y cómo se usan de acuerdo al contexto donde se ejecuten:

Públicas

Las blockchain públicas son accesibles para todos los usuarios alrededor del mundo que dispongan de un ordenador con internet. Un ejemplo de las cadenas de bloques con este tipo de acceso son Bitcoin, Litecoin y Ethereum.

En el caso de la seguridad de la blockchain con red pública, esta aumenta mientras se expande la cantidad de usuarios. Los consensos que se efectúan con los mineros permiten verificar los protocolos propios de la red.

En este tipo de blockchains, los mineros o participantes forman bloques y son verificados por los demás miembros de la cadena. Hay casos en los que se ofrecen recompensas, estos incentivos son criptomonedas.

Privadas

En el caso de la tecnología blockchain privada, el control solo lo tiene la entidad que mantiene la cadena. Entre las acciones y permisos que recibe esta entidad están:

  • Permitir el acceso a los usuarios para que puedan ingresar y participar.
  • Proponer las transacciones.
  • Aceptar o rechazar los bloques que sean postulados.

A diferencia de las blockchain públicas no se hace consenso para permitir el bloque, todo esto solo concierne a la entidad.

Federadas

Los gobiernos y las empresas suelen optar por una red blockchain federada porque hace posible crear y compartir soluciones. Aunque no están abiertas a todos los usuarios, varias organizaciones, entidades y compañías podrán intervenir en la red.

Si hay más de una compañía en una tecnología blockchain federada, estas pueden trabajar en conjunto. La idea es generar copias de datos que se actualicen con cada sincronización.

En el sector de salud y finanzas, este tipo de red es la más recomendable si se manejan grandes cantidades de transacciones, pues mantienen siempre los índices de seguridad que son requeridos para el almacenamiento de datos.

Cuando se entra a una red federada no hay recompensas como en el caso de las públicas. Sin embargo, son los administradores de la red quienes proveen los recursos tecnológicos para que se genere el hash que se requiere.

Otra ventaja de las redes federadas en la tecnología blockchain es que son de código abierto. Se trata de una buena opción si se necesita reciclar códigos o programar la cadena según las participaciones y tipos de transacciones.

Aplicaciones de la cadena de bloques

ilustaracion 3d de laptop y simbolos de criptmonedas populares sobre las aplicaciones de la tecnologia blockchain

La tecnología involucrada en lo que es blockchain tiene varias formas de aplicación en diversos sectores empresariales, gubernamentales y de finanzas.

Para el año 2020 aumentó a 20% la cantidad de compañías y bancos que han optado por usar este avance tecnológico. El mayor atractivo de la blockchain para muchos es que se puede prescindir de los intermediarios para realizar las transacciones. Sin embargo, esto no es todo, conoce otros campos de uso para la tecnología Blockchain:

1. En el sector bancario

Entre los ejemplos de los bancos que han ingresado a la cadena de bloques están: Banco Santander, BBVA y Bankinter. Se trata de grandes casas bancarias que han visualizado una buena inversión en la tecnología blockchain.

Apuestan por la seguridad de las transacciones y el ahorro de dinero y recursos que conllevan los métodos tradicionales. Al agilizar y digitalizar las transacciones con la implementación de las cadenas de bloques, las operaciones son más rápidas.

No hay que olvidar que la tecnología blockchain propiciada con Bitcoin procura ser un mecanismo financiero que prescinda de los métodos de gestión de activos de los bancos. Y, en buena medida, la creación de la blockchain ha servido para disminuir entre las personas la predilección por el sector bancario para manejar su dinero.

Esto ha impulsado el “Open Backing” y la expansión de la cartera de servicios de los bancos, hasta el punto de que se han sumado a la cadena de bloques.

2. Creación de contratos inteligentes

Por medio de la blockchain es posible la creación de programas que manejan los recursos financieros de manera automatizada. Al hacer un contrato inteligente con la tecnología blockchain se especifican las condiciones necesarias para su cumplimiento:

  • Transacciones según los criterios del contrato.
  • Transacciones entre ambas partes.
  • Identificar (con un programa) si el servicio o el producto que se ofrece cumple con los parámetros de satisfacción. Si es así, el pago se hace al proveedor. Los depósitos están garantizados por la blockchain cuando se han creado los códigos específicos.

Estos procesos se hacen en tiempo real y se han hecho más rápidos y automatizados desde su creación. En ellos las operaciones no tienen costo, lo que supone un beneficio para las partes que aparecen en el contrato.

La blockchain pionera de los contratos inteligentes es Ethereum. A partir de su plataforma es posible desarrollar programas para administrar los contratos inteligentes y digitalizar cualquier tipo de acuerdo o intercambio de bienes y servicios.

3.Gestionar el uso de la propiedad intelectual

Compartir y gestionar la propiedad intelectual también es factible con la tecnología blockchain. Hay servicios que con la cadena de bloques permiten a los artistas, coleccionistas y galerías registrar su obra.

Podrán transferirlas o archivarlas en formato de arte digital. El registro funciona de esta forma:

  • El artista registra la obra.
  • El registro de la propiedad intelectual se distribuye con acceso público.
  • Las obras consignadas se almacenan en la nube.
  • Cada registro es atribuido al artista a quien pertenecen las obras.
  • Todas las versiones de esa obra incluyen un identificador de carácter criptográfico que corresponde a su formato original.

Uno de los beneficios de la aplicación de blockchain para el registro de la propiedad intelectual es que ayuda a rastrear su reproducción. Los artistas o dueños de las obras reciben recompensas según el uso de las mismas.

En el caso de la música, las películas y la pintura, se puede monitorear la explotación de estas propuestas artísticas, bien sea desde una disquera o galería. El artista tiene un seguimiento no solo del uso de la obra, sino de las regalías que le corresponden por la reproducción de su arte.

Comparativa: Bitcoin y blockchain

Diagrama de bloque que representan el almacenamiento de la criptomonedas

Aunque la blockchain está detrás de Bitcoin no significa que sean lo mismo. Al hablar de lo que es blockchain dijimos que se trata de una tecnología que almacena varios tipos de información en forma de transacciones mediante una cadena de bloques.

Esta tecnología no usa intermediarios y permite compartir los registros con seguridad y transparencia. Algunas de sus características son:

  1. Gestiona las transacciones digitales y pagos automatizados (contratos inteligentes).
  2. Los datos compartidos en la cadena pueden ser de acceso general (red pública) o solo estar disponibles para organizaciones y entidades específicas (red privada).
  3. Permite auditorías y consensos para verificar que la fuente sea segura.

Por otro lado, en el caso de Bitcoin, sus funciones son otras. Bitcoin utiliza la tecnología blockchain para el desarrollo de una criptomoneda, el BTC. Estos son dos aspectos que te permitirán entender las diferencias entre Bitcoin y la blockchain:

  1. El funcionamiento de Bitcoin es posible con la cadena de bloques.
  2. Bitcoin usa la tecnología blockchain especialmente para dar legitimidad a su moneda, pero la cadena de bloques permite la transferencia de más tipos de recursos, una posibilidad que es usada por otras plataformas como Ethereum con los contratos inteligentes.

En resumen: aunque Bitcoin y la blockchain trabajan de la mano, la cadena de bloques tiene aplicaciones más variadas que una red de criptomonedas.

Protocolos en Blockchain

protocolos de seguridad de las blockchain, criptografia de código

Las medidas de seguridad de la blockchain permiten que sea una red de libre acceso donde los hackeos son casi imposibles.

La blockchain cuenta con protocolos de consenso y de participación para prevenir ataques que busquen introducir transacciones falsificadas y que perjudiquen a los usuarios. Veamos en qué consisten las medidas de seguridad empleadas por las cadenas de bloques.

Prueba de Trabajo (PoW)

La Prueba de trabajo o Proof of Work es el consenso que usa la tecnología blockchain con Bitcoin. Consiste en añadir una cifra azarosa al final de un bloque para completar su hash.

Esta labor es hecha por muchos mineros en simultáneo, hasta que alguno atina la cifra correspondiente, entonces los demás mineros se encargan de revisar que el bloque minado registre los datos de manera transparente. De ser así, el bloque es validado y el minero recibe la recompensa por consolidarlo.

Esto añade un nivel de dificultad más a la conformación de un bloque que evita cualquier tentativa de ataque a la red, puesto que para validar algún tipo de transacción fraudulenta se requeriría de más de la mitad de los votos de aprobación de los demás mineros de la blockchain.

El gasto computacional de la prueba de trabajo es alto, porque requiere de equipos especializados. Además, supone un gran gasto de energía eléctrica. Como ya dijimos, la labor para construir un bloque es hecha en simultáneo por muchos mineros y solo uno es recompensado.

Si alguien quisiera tomar el control de la blockchain, tendría que invertir en más de la mitad de los nodos que sostienen la red y asumir tales gastos, que implican cifras millonarias. Aún así, cualquier alteración a la cadena de bloques podría seguir siendo detectada por la otra parte de la cadena y verificada en sus registros públicos.

Prueba de Participación (PoS)

Después de la PoW, en la tecnología blockchain se diseñó el protocolo de Prueba de participación, o Proof of Stake, usado por plataformas como Ethereum.

En este caso los participantes de la red deben congelar una parte de sus activos en criptomonedas (proceso conocido en inglés como staking) para participar en un sorteo que elige mediante un algoritmo a quien forjará un bloque.

Una vez elegido, el participante se encarga de registrar las transacciones según las reglas que correspondan a la cadena y al terminar los demás participantes verifican que el trabajo se haya hecho correctamente. En caso de que haya algún dato fraudulento, el bloque se invalida y quien lo forjó puede perder sus activos congelados.

De igual manera, si en posteriores verificaciones se determina que un bloque fue aprobado con un registro de transacciones incorrecto, tanto quien creó el bloque como los demás participantes que lo aprobaron pueden ser amonestados con la pérdida de sus activos congelados.

Este protocolo gasta menos recursos de energía y las verificaciones se hacen más rápido. Además, no es necesario invertir en un hardware demasiado potente para la validación.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la blockchain?

Diagrama Reprensatativo de las cadenas de bloques criptomonedas

Ya que has ido comprendiendo lo que es blockchain, notarás que son muchas las ventajas que ofrece esta tecnología, sobre todo cuando se trata de los parámetros de seguridad. Hemos visto que las verificaciones de las transacciones son sólidas. Sin embargo, también tiene puntos débiles que deben señalarse.

Este análisis entre las ventajas y desventajas de la cadena de bloques te ayudará a tener un panorama completo.

Ventajas de la blockchain

  • La descentralización: la blockchain está contenida en miles de nodos con la misma capacidad de acción en todos los casos, en un sistema Peer to Peer (P2P), es decir, ninguno tiene algún poder mayor en el manejo de la información.
    Al realizar una transacción no es necesario que haya intervención de una institución centralizada, esto añade privacidad al manejo de tus activos. Además, reduce el riesgo de pérdida que existe ante un corralito bancario.
  • Seguridad: como vimos, esta red de nodos sostienen la seguridad de la blockchain y evitan cualquier fraude con tus activos.
  • Privacidad: las transacciones en la cadena de bloques prescinden de tus datos personales. Tampoco te pide dar cuenta detallada del origen de tus activos.
  • Costos bajos: la descentralización de la red reduce los costos para los usuarios al hacer una transacción.

Desventajas de la blockchain

  • Gastos de energía: a las blockchains que utilizan la prueba de trabajo se les recrimina el alto costo de energía eléctrica y el impacto que esto conlleva en el ambiente.
  • Riesgo de perder las claves: la recuperación no es sencilla en estos casos, de manera que perder las claves podría significar la pérdida de los activos.
  • Facilidad financiera a organizaciones criminales: El anonimato de la blockchain es aprovechado por organizaciones criminales para hacer transacciones con capital ilícito.

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