Funcionalidad de Blockchain
En este tutorial vamos a ver cómo la funcionalidad de Blockchain y las criptomonedas proponen soluciones a las transacciones del día a día.
Blockchain y las criptomonedas
El crecimiento de la tecnología Bitcoin y Blockchain ha sido tan rápido que incluso aquellos que no han oído hablar de las criptomonedas o conocen poco su funcionamiento, buscan invertir y explorar este campo.
Blockchain y las criptomonedas se han convertido hoy en día en una plataforma paralela donde las personas han comenzado a realizar sus transacciones estándar. Un nuevo sistema está reemplazando poco a poco a otro ya existente y que no puede resolver todas las necesidades actuales de la sociedad.
Cualquier sistema existente presenta ciertos problemas. El más común en el sistema bancario es:
Que los cargos por la realización de transacciones producen comisiones muy elevadas.
Ejemplo:
Supón que envías 100 euros a un familiar. En primer lugar, debes pasar a través de un tercero de confianza como un banco o una empresa de servicios financieros antes de que tu familiar pueda recibirlos. De la cantidad que vas a enviar se deduce una comisión por transacción del 2% con lo que tu familiar solo recibirá 98 euros cuando finalmente se realice la transacción.
Ahora bien, esto puede no parecer una cantidad importante, pero en el caso hipotético de que necesitaras enviar 100.000 euros en lugar de 100, entonces la comisión por transacción también aumentaría. En el ejemplo supondría un cargo de 2.000 euros. Lo que supone un importe demasiado elevado.
Las cantidades que las grandes empresas financieras y bancos obtienen por las operaciones diarias que se realizan son multimillonarias. El argumento siempre es el mismo. La seguridad de tu dinero. Tu dinero está en buenas manos, etc.
Recuerda: el problema más común en el sistema bancario son las altas comisiones.
Doble gasto y crisis cíclicas
Doble gasto.
Se trata de un error en el esquema de efectivo digital en el que el mismo token digital a utilizar se gasta dos veces o más. Para ayudarte a entender mejor este problema, te propongo un ejemplo.
Imagina que solo tienes 500 euros en tu cuenta. Ahora inicias 2 transacciones simultáneamente. Con la empresa A por 400 euros y la empresa B por 500 euros. Lo normal es que esta transacción no se pudiera realizar ya que no tienes el saldo necesario de 900 euros en tu cuenta. Sin embargo, duplicando o falseando el token digital asociado a cada transacción digital, podrías completar las 2 transacciones sin el saldo necesario. Esta operación se conoce como doble gasto.
Crisis financieras cíclicas.
En 2008 los Bancos y las Organizaciones de Inversión realizaron gran cantidad de préstamos encubiertos bajo el velo de hipotecas de alto riesgo a personas que ni siquiera podían pagar dichos préstamos. Esto, a su vez, condujo a una de las crisis financieras más graves que se hayan visto y se estimó que causó pérdidas cercanas a los 11 billones de dólares en todo el mundo. Este fue solo uno de los hechos más conocidos.
Cada vez con más frecuencia, se informa que los bancos y las empresas de servicios financieros colapsan debido a fraudes internos. Y lo más grave es que todo el sistema de terceros está basado en la confianza ciega en el intermediario.
Recuerda: el problema del doble gasto es también conocido como "double spending"
Cómo soluciona Blockchain estos problemas
Determinadas características de la tecnología Blockchain abordan precisamente los problemas que te acabo de mencionar:
Sistema descentralizado.
Blockchain sigue un enfoque descentralizado en comparación con los bancos y las organizaciones financieras que están controladas y gobernadas por las Autoridades centrales. Aquí, todos los que forman parte del sistema se vuelven igualmente responsables del crecimiento y la caída del sistema. En lugar de que una sola entidad acumule el poder, todas las personas que intervienen en la Blockchain tienen su parte de poder.
Libros de registros públicos.
El libro de contabilidad que contiene los detalles de todas las transacciones que ocurren en Blockchain es abierto y completamente accesible a todos los usuarios que estén asociados al sistema. Una vez que se unen a la red Blockchain, pueden revisar, e incluso descargar la lista completa de transacciones desde su inicio.
Aunque el libro mayor completo es de acceso público, los detalles de los usuarios que han realizado en las transacciones permanecen completamente anónimos.
Verificación de cada transacción individual.
Cada transacción individual se verifica mediante una comprobación cruzada del libro mayor y la señal de validación de la transacción se envía después de unos minutos. Mediante el uso de complejos algoritmos de cifrado y hash, se elimina el problema del doble gasto.
Cargos de transacción bajos o incluso inexistentes.
Las tarifas de transacción generalmente no son aplicables, pero ciertas variantes de Blockchain implementan tarifas mínimas de transacción. Sin embargo, estas tarifas de transacción son relativamente menores en comparación con las comisiones implícitas de los bancos y otras organizaciones financieras.
Si una transacción debe realizarse con carácter prioritario, el usuario puede agregar una comisión de transacción adicional para que dicha operación se verifique con la prioridad requerida.
Recuerda: aunque el libro mayor es público, las transacciones permanencen anónimas.
Aproximación a Blockchain y Bitcoin
Los bitcoins son criptomonedas de pago digital creados por un desarrollador desconocido, o grupo de desarrolladores, bajo el seudónimo de Satoshi Nakamoto.
También pueden ser utilizados como una moneda habitual, pero no existen físicamente como los billetes de un dólar (moneda Fiat). Son una moneda online que se puede utilizar para comprar objetos o servicios.
Estas criptomonedas solo existen de forma virtual, como los pagos y transacciones que se realizan a través de plataformas como PayPal, Citrus o Paytm. Aunque son virtuales en lugar de físicos, se usan como efectivo cuando se transfieren entre usuarios a través de Internet.
La Blockchain Bitcoin está basada en una red de igual a igual y las transacciones se realizan entre usuarios de manera directa y sin intermediarios. Estas transacciones se verifican mediante nodos de red (los ordenadores de cada usuario) y se registran en un libro mayor público distribuido denominado Blockchain.
Dado que el sistema funciona sin un repositorio central o administrador único, bitcoin se le llamó a la primera criptomoneda, digital y descentralizada.
La producción de bitcoins tiene implícita una particularidad única. A diferencia de las monedas normales, los bitcoins no se pueden crear según sea necesario. Solo se pueden crear 21 millones de bitcoins, de los cuales 17 millones ya han sido creados.
La cadena de bloques se utiliza cada vez que se agrega un bloque que contenga transacciones válidas a dicha cadena de bloques. Esta es la única forma de crear bitcoins y, a través de complejos algoritmos matemáticos y de encriptación, se obtiene la seguridad de que no se crean o circulan bitcoins falsos.
Recuerda: una Blockchain puede servir como libro mayor de registros abierto y distribuido, que puede registrar transacciones entre dos partes de manera verificable y permanente.
Por otro lado, Blockchain se denomina a la columna vertebral de todo el sistema de cripto-monedas. La tecnología Blockchain no solo ayuda a los usuarios a realizar transacciones utilizando valores criptográficos, comúnmente llamados criptomonedas, sino que también garantiza la seguridad y el anonimato de sus usuarios. Es una lista cada vez mayor de registros llamados bloques, que se vinculan y protegen mediante criptografía.
Este libro mayor que se comparte entre todos en la red es público para que todos lo puedan ver. Esta funcionalidad confiere total transparencia y confianza en el sistema.
Un bloque es un eslabón de una Blockchain que registra algunas o todas las transacciones recientes, y una vez completado, se encadena a dicha Blockchain como base de datos permanente. Cada vez que se completa un bloque, se genera uno nuevo.
La cadena de bloques, por consenso, es administrada por pares, de igual a igual, y se adhiere colectivamente a un protocolo para validar nuevos bloques. Una vez registrados los datos en un bloque dado no se pueden alterar de forma retroactiva sin la alteración de todos los bloques subsiguientes y en definitiva de la práctica totalidad de la red. Las transacciones una vez almacenadas en Blockchain son permanentes y no pueden ser hackeadas o manipuladas.
Funcionalidades 1: función Hash
Algunas de las características más importantes de la tecnología Blockchain que la ha convertido en una tecnología revolucionaria son:
Función hash SHA256
El algoritmo de hash utilizado en la tecnología Blockchain es el SHA256. El propósito de usar un hash es porque la salida no es cifrada, es decir, no se puede descifrar el texto original. Es una función criptográfica en un solo sentido y es de un tamaño fijo para cualquier tipo de texto en origen. Para verlo mejor, te muestro un ejemplo.
Cuando registro una entrada de texto como Hola Mundo, obtengo una salida del tipo:
b751d4a80bf420404a011733cfb7b190d62c65bf0bcda32b57b255d9ad9f364f
En cambio, con solo agregar un signo de exclamación (!) al final (Hola Mundo!) la salida cambia completamente a:
7f83b1657ff1fc53b92dc18148a1d65dfc2d4b1fa3d677284addd200126d9069
Si cambio los dígitos H por h o M por m, entonces el valor de salida cambiará a:
5705f5dbc0a584d2bac7f90d758b5b2263fa01ccbc542ab5e3df163be06f4db7
Como puedes observar, el algoritmo es del todo complejo, ya que incluso el más mínimo cambio en la entrada puede causar un cambio masivo en la salida.
Recuerda: el algoritmo utilizado en Blockchain es el SHA256.
Funcionalidades 2: criptografía de clave pública
Criptografía de clave pública
Esta técnica criptográfica ayuda al usuario a crear un conjunto de claves denominadas Clave pública y Clave privada. En Blockchain, la clave pública se comparte con otros usuarios, mientras que la clave privada se mantiene en secreto por parte de su propietario. Para entender los roles de estas claves, te muestro un ejemplo.
Si Roger envía algunos bitcoins a Sara, esa transacción tendrá tres datos:
- La dirección de bitcoin de Sara. (Clave pública de Sara)
- La cantidad de bitcoins que Roger está enviando a Sara.
- Dirección bitcoin de Roger. (Clave pública de Roger)
Este conjunto de datos, junto con una firma digital cifrada, se envían a través de la red para su verificación. La firma digital es de nuevo un valor hash alcanzado por la combinación de la dirección de bitcoin de Roger y la cantidad que está enviando a Sara. Esta firma digital está encriptada por la clave privada.
Una vez que estos datos son recibidos por un minero (ordenador) se ha de verificar esta transacción, hay 2 procesos que realizan de forma simultánea:
- Aglutina todos los datos no encriptados, como la cantidad objeto de la transacción y las claves públicas de Sara y Roger, y lo incorpora a un algoritmo hash para obtener el valor hash que llamaremos Hash A
- Recoge la firma digital y la descifra utilizando la clave pública de Roger para obtener un valor de hash que llamaremos Hash B.
Si tanto Hash A como Hash B son iguales, significa que la transacción es válida.
Recuerda: en Blockchain, la clave pública se comparte y la clave privada se mantiene secreta.
Funcionalidades 3: libro mayor distribuido y P2P
Libro mayor distribuido y red P2P
Cada usuario en la Blockchain tiene una copia de este libro mayor de contabilidad. No hay una sola copia centralizada. Es un libro mayor de contabilidad porque en él quedan registradas todas las transacciones.
Por ejemplo: supón que necesitas enviar 10 bitcoins a tu amigo Ralph, donde tu saldo de Bitcoin es 83,25 y Ralph dispone un saldo de 53. Tu saldo se deducirá en 10 BTC y será acreditado en la cuenta de Ralph, con lo que sumaría un total de 63BTC. Este es el resumen de la transacción que quedaría registrada bajo codificación criptográfica en dicho libro mayor.
Blockchain tiene una forma única de implementar esta funcionalidad. No hay cuentas y saldos en la Blockchain Bitcoin. Cada transacción, desde la primera, se almacena en bloques en una base de datos en continuo crecimiento denominada Blockchain. Hay bloques con hasta un promedio de 2050 transacciones.
Este libro mayor se distribuye entre todos los usuarios de la Bitcoin Blockchain, es decir, el libro mayor no tiene una ubicación central donde queda almacenada la información. Todos los usuarios de la Blockchain Bitcoin pueden poseer una copia del libro mayor y la copia verdadera es la que aglutina todos los registros de los libros mayores distribuidos.
Recuerda: en Blockchain, todos los usuarios pueden tener una copia del libro mayor.
Funcionalidades 4: prueba de trabajo
Prueba de trabajo
Este concepto trata básicamente de cómo resolver un rompecabezas inmenso. Requiere un gran esfuerzo esfuerzo computacional. El trabajo es realizado por ordenadores (nodos a los que llamamos mineros) que son propiedad de los usuarios de la Blockchain.
El trabajo de estos mineros es verificar las transacciones realizadas y resolver un complejo cálculo matemático asociado con el bloque que se está creando. La dificultad del problema se ajusta para que, en promedio, un bloque se resuelva en un tiempo aproximado de 10 minutos. Los mineros buscan un nonce específico (valor matemático) que da como resultado el hash deseado.
El nivel de dificultad actual es tal que el minero debe intentar aproximadamente 20.6 cuatrillones de cálculos hasta obtener el hash correcto.
Cada bloque tiene un valor hash que es la combinación del hash final del bloque anterior, el valor hash de los datos de transacción y el nonce. El hash final resultante para el bloque debe comenzar, por tanto, con un número específico de ceros finales. Es este cálculo para encontrar el nonce lo que hace que la minería sea tan costosa computacionalmente hablando.
Así que el primer minero que consigue resolver el cálculo puede agregar el bloque a la Blockchain. A través de la red distribuida P2P, el minero transmite su bloque y todos los nodos restantes verifican si los hashes coinciden, actualizan la cadena de bloques y pasan a resolver el siguiente bloque de forma inmediata.
Recuerda: obtener el hash correcto significa que el minero debe resolver cerca de 20.6 cuatrillones de cálculos.
Funcionalidades 5: incentivos a la validación y verificación
Incentivos para la validación y verificación de un bloque
El último paso de una transacción de bitcoin es dar una recompensa al minero que ha creado el último bloque. Estas recompensas son proporcionadas por el sistema Blockchain por el esfuerzo realizado al verificar y validar las transacciones, además de mantener activa la propia Blockchain. Hoy, la recompensa por bloque es de 12.5 BTC. Esta es la parte más atractiva e interesante de la minería de bitcoins.
Los incentivos de bitcoin son la única forma de generar nuevas criptomonedas en el sistema y se cree que para 2140, los 21 millones de bitcoins ya habrán sido minados.
Pero Blockchain es mucho más que bitcoin. Las finanzas son solo uno de los sectores a los que Blockchain propone dar soluciones. Otro sector importante en el comercio internacional es el de la cadena de suministro. Te lo muestro con un caso de éxito.
Maersk e IBM un caso de éxito
Maersk es un conglomerado danés con actividad en los sectores de transporte, logística y energía. Maersk ha sido el mayor operador de buques cargueros portacontenedores y de suministro en todo mundo desde 1996. La compañía tiene su sede en Copenhague, con filiales y oficinas en 130 países y alrededor de 88.000 empleados.
Por otro lado, IBM es una tecnológica multinacional que trabaja principalmente en soluciones empresariales, de seguridad y de almacenamiento desde 1921.
Propuesta de negocio:
Formar parte de una industria en la cadena de suministro supone una actividad extremadamente dinámica, y rastrear el menor cambio en la operatividad es la máxima prioridad para el cliente. Era necesaria una solución que permitiera a Maersk completar el proceso de envío de suministros sin retrasos significativos debido a los procesos administrativos y burocráticos.
La solución podría reunir a todas las partes interesadas del proceso y proporcionar el estado de los envíos en tiempo real de forma totalmente confiable.
Debilidades:
Hoy, el 90% de los bienes en el comercio mundial son transportados por la industria naviera. Esta cadena de suministro fluye por la complejidad y el gran volumen de la comunicación punto a punto. Estas comunicaciones se realizan a través de una red débilmente acoplada de proveedores de transporte terrestre: transitarios, aduanas, corredores, puertos estatales y procesos de transportistas marítimos.
Recuerda: Se estima que los documentos y la información para un envío de contenedores tienen un coste superior al doble que el coste por transporte físico real.
Propuesta de solución:
IBM y Maersk están abordando este problema con una plataforma de permisos distribuidos a la que puede acceder todo el ecosistema de la cadena de suministro diseñado para intercambiar datos de hitos y flujos de trabajo de documentos manejados.
Maersk e IBM emplean la tecnología Blockchain para crear un sistema global a prueba de manipulaciones mediante la digitalización del flujo de trabajo comercial y el seguimiento de los envíos punto a punto. Esto elimina las fricciones, incluidas las costosas comunicaciones extremo a extremo. Esta colaboración se lanzará con la posibilidad de rastrear millones de viajes en contenedores por año e integrarse con las autoridades aduaneras en rutas comerciales seleccionadas.
Resultados obtenidos:
- Se proporcionó una plataforma segura de intercambio de datos para todas las partes interesadas actuantes en el sistema de la cadena de suministro.
- Se estableció un repositorio a prueba de manipulación para almacenar toda la documentación integrada como parte del proceso.
- Los hitos de envío regulares ayudaron a disminuir los retrasos y fraudes significativos, con el consiguiente ahorro de miles de millones de dólares al año.
Así es como la tecnología Blockchain ayudó a Maersk y ha ayudado a muchas otras compañías en todo el mundo.
Conclusión
El propósito de este tutorial era descubrir las funcionalidades de la tecnología Blockchain y su determinante solución para el desarrollo de sectores estratégicos. Quizás seas parte integrante de alguno de ellos.
Si es así, me gustaría que me lo contaras en hola@descubreblockchain.com