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¿Qué es y cómo funciona Blockchain? Explicación sencilla para todos los niveles

La tecnología de las cadenas de bloques es probablemente el mejor invento desde la propia Internet. Permite el intercambio de valores sin necesidad de confianza o de una autoridad central. Imagina que tú y yo apostamos 50 dólares por el clima de mañana en San Francisco. Apuesto a que hará sol, a que lloverá. Hoy tenemos tres opciones para gestionar esta transacción:

  • Podemos confiar el uno en el otro. Llueva o haga sol, el perdedor le dará 50 dólares al ganador. Si somos amigos, esta podría ser una buena manera de manejarlo. Sin embargo, amigos o extraños, uno puede fácilmente no pagar al otro.
  • Podemos convertir la apuesta en un contrato. Con un contrato, ambas partes serán más propensas a pagar. Sin embargo, si cualquiera de las dos decide no pagar, el ganador tendrá que pagar dinero adicional para cubrir los gastos legales y el juicio podría tardar mucho tiempo. Especialmente para una pequeña cantidad de dinero, esta no parece ser la forma óptima de gestionar la transacción.
  • Podemos involucrar a un tercero neutral. Cada uno de nosotros da 50 dólares a un tercero, que dará la cantidad total al ganador. Pero oye, también podría huir con todo nuestro dinero. Así que terminamos con una de las dos primeras opciones: fideicomiso o contrato.

Ni el fideicomiso ni el contrato son una solución óptima: No podemos confiar en extraños, y hacer cumplir un contrato requiere tiempo y dinero. La tecnología de cadenas de bloques es interesante porque nos ofrece una tercera opción que es segura, rápida y barata.

Blockchain nos permite escribir unas pocas líneas de código, un programa que se ejecuta en la cadena de bloques, al que ambos enviamos 50 dólares. Este programa mantendrá seguros los 100 dólares y comprobará el tiempo de mañana automáticamente en varias fuentes de datos. Soleado o lluvioso, transferirá automáticamente la cantidad total al ganador. Cada parte puede comprobar la lógica del contrato, y una vez que se ejecuta en la cadena de bloques no puede ser cambiado o detenido. Esto puede ser demasiado esfuerzo para una apuesta de 50 dólares, pero imagina vender una casa o una empresa.

Este artículo explica cómo funciona la cadena de bloques sin discutir los detalles técnicos en profundidad, pero excavando lo suficiente para dar una idea general de la lógica y los mecanismos subyacentes.

¿Qué es una cadena de bloques?

Una cadena de bloqueo es un tipo especial de base de datos. Las transacciones no se rigen por una sola parte, sino que todo el historial de transacciones se registra en un libro de contabilidad descentralizado y distribuido.
La tecnología de las cadenas de bloqueo es segura y robusta y por lo tanto ideal para almacenar y procesar información sensible. El aspecto revolucionario de Blockchain es que los procesos no se completan por una, sino por muchas computadoras, simultáneamente.

Bitcoin es una aplicación típica. La confianza en Bitcoin está asegurada a través de un libro mayor descentralizado e inmutable que no está dirigido por una sola compañía o gobierno sino por una comunidad independiente de ordenadores en todo el mundo.

Todos los ordenadores están en la misma red, llamada red peer-to-peer. Dentro de la industria, este modelo es a menudo llamado «modelo de confianza distribuida».

¿Cuáles son las características principales de una Blockchain?

Las cadenas de bloques ofrecen una tecnología innovadora con el potencial de cambiar la Internet e incluso el mundo por muchas razones. A medida que nos adentramos en cómo funcionan las cadenas de bloques, es cada vez más fácil entender exactamente por qué.

Cada nodo contiene una imagen completa de la red de una cadena de bloques.

¿En quién se puede confiar en un espacio digital, donde todo se puede copiar fácilmente y la mayoría de los usuarios son anónimos? Blockchain puede ayudar a resolver esta apremiante pregunta.

Una blockchain no es actualizada y validada por un solo individuo, sino por cientos, miles, o incluso millones de miembros de la comunidad en plazos regulares.

En lugar de una parte central como una empresa, gobierno o banco, toda la red de blockchain está de acuerdo en una «realidad» compartida, es decir, la historia completa de cada transacción que ha tenido lugar dentro de la red. Este acuerdo se llama consenso.

Dado que cada una de las transacciones que ha tenido lugar en la red se registra y almacena permanentemente, no es posible cambiar el historial del libro mayor o enviar la misma transacción dos veces (es decir, doble gasto).

Esta certeza crea una confianza mutua.

En otras palabras, los participantes de una red de cadenas de bloques ni siquiera tienen que confiar entre sí porque ningún usuario individual puede engañar al sistema en su conjunto.

La tecnología de las cadenas en bloque es adecuada para las transacciones entre las partes que deben ser verificables y permanentes, como los contratos, la propiedad intelectual, la identificación y, por supuesto, las criptodivisas como Bitcoin.

¿Cómo funcionan las cadenas de bloques?

Para asegurar que el historial de transacciones de la red no sea manipulado por nadie, la comunidad que está detrás de la red tiene que ponerse de acuerdo sobre una «realidad» común.
En una cadena de bloques, las transacciones se almacenan en bloques, y cada bloque recién generado se refiere al bloque anterior con un número de identificación único llamado «hash». Estos bloques constituyen una cadena, de ahí el nombre de «cadena de bloques». Esta cadena continúa indefinidamente.

En el caso de las cadenas de bloques como Bitcoin, la confianza se basa en características tecnológicas como el hecho de que todos los bloques pueden ser vistos por el público. No se añade ninguna transacción a un bloque sin que primero sea verificada por un minero – un tipo especial de ordenador en la red. De esta manera la comunidad se asegura de que ninguna transacción fraudulenta se registre en una cadena de bloques.

Por consiguiente, una cadena en bloque puede ser utilizada incluso por partes que no confían necesariamente en que las demás hagan negocios porque saben que sus transacciones son a prueba de manipulaciones.

¿Qué demonios es Blockchain?
En primer lugar; una cadena de bloques es un concepto digital para almacenar datos. Estos datos vienen en bloques, así que imagina bloques de datos digitales. Estos bloques están encadenados, y esto hace que sus datos sean inmutables. Cuando un bloque de datos se encadena a los otros bloques, sus datos no pueden ser cambiados nunca más. Estarán disponibles públicamente para cualquiera que quiera volver a verlos, exactamente de la misma forma en que se añadieron una vez a la cadena de bloques. Esto es bastante revolucionario, porque nos permite llevar un registro de casi cualquier cosa que se nos ocurra (por nombrar algunas: derechos de propiedad, identidades, balances monetarios, registros médicos), sin correr el riesgo de que alguien manipule esos registros. Si compro una casa ahora mismo y añado una foto de los derechos de propiedad a una cadena de bloques, siempre y para siempre podré probar que soy el propietario de esos derechos en ese momento. Nadie puede cambiar esa información una vez que está en una cadena de bloques (bueno, hay una manera, pero este es material avanzado, así que sugiero que lo leas más tarde, aunque puedes encontrarlo aquí). Así que – Blockchain es una forma de guardar datos y hacerlos inmutables. Eso suena genial, pero la gran pregunta, por supuesto, es: ¿cómo funciona?
Paso 1 – Datos de la transacción
Bien, empecemos con un ejemplo: la cadena de bloques de Bitcoin. La cadena de bloques de Bitcoin es la cadena de bloques más antigua que existe. Los bloques de la cadena de bloques de Bitcoin consisten en aproximadamente 1 MB de datos cada uno. En el momento de escribir este documento, cuenta con unos 525.000 bloques, lo que significa que se ha almacenado un total de 525.000 MB en esta cadena de bloques. Los datos de la cadena de bloques de Bitcoin existen exclusivamente a partir de los datos de las transacciones de Bitcoin. Es un gigantesco registro de todas las transacciones de Bitcoin que se han producido, desde la primera transacción de Bitcoin. En este artículo asumiremos que una cadena de bloqueo almacena datos de transacciones, al igual que la cadena de bloqueo de Bitcoin.

Paso 2 – Encadenar los bloques (con un hash)

Tres bloques, todos conteniendo algunos datos de la transacción. Todavía no es muy especial. Se puede comparar con algunos documentos de palabras independientes que simplemente describen qué transacciones han ocurrido y cómo han impactado en ciertos equilibrios. El documento 1 describiría cronológicamente las primeras transacciones que se han producido hasta 1 MB, a partir de lo cual las siguientes transacciones se describirían en el documento 2 hasta otro MB, y así sucesivamente. Estos documentos son los bloques de datos. Estos bloques se están enlazando (también conocido como encadenamiento) entre sí. Para ello, cada bloque obtiene una firma (digital) única que corresponde exactamente a la cadena de datos de ese bloque. Si algo dentro de un bloque cambia, aunque sea un solo dígito, el bloque obtendrá una nueva firma. ¿Cómo funciona esto? Esto sucede a través del hash y se explicará detalladamente más adelante en el paso 3.

Paso 3 – Cómo se crea la firma (hash)
Entonces, imaginemos un bloque de nuevo; bloque 1. El bloque 1 es un registro de una sola transacción. Thomas envía 100 Bitcoin a David. Esta cadena de datos específica ahora requiere una firma. En la cadena de bloques, esta firma es creada por una función de hash criptográfica. Una función de hash criptográfica es una fórmula muy complicada que toma cualquier cadena de entrada y la convierte en una única cadena de salida de 64 dígitos. Por ejemplo, se podría insertar la palabra ‘Jinglebells’ en esta función de hash (también hay otras variantes de algoritmos de hash, pero usamos éste para este ejemplo), y verá que la salida para esta cadena de datos específica es:

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Si un solo dígito de la entrada cambia, incluyendo un espacio, cambiando una letra mayúscula o añadiendo un punto por ejemplo, la salida será totalmente diferente. Si agregas un punto a esta palabra y la conviertes en ‘Jinglebells’, en su lugar, verás que la salida para esta cadena específica de datos es:

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Si ahora quitamos el período de nuevo, obtendremos la misma salida que antes:

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Una función de hash criptográfica siempre da la misma salida para la misma entrada, pero siempre una salida diferente para una entrada diferente. Esta función de hash criptográfica es utilizada por la cadena de bloques de Bitcoin para dar a los bloques sus firmas. La entrada de la función de hachís criptográfica en este caso son los datos del bloque, y la salida es la firma que se relaciona con eso. Echemos un vistazo al bloque 1 de nuevo. Thomas envía 100 Bitcoin a David.

Paso 4 – ¿Cuándo califica la firma, y quién firma un bloque?
Una firma no siempre califica. Un bloque sólo se aceptará en la cadena de bloques si su firma digital comienza con – por ejemplo – un número consecutivo de ceros. Por ejemplo; sólo los bloques con una firma que comienza con al menos diez ceros consecutivos califican para ser agregados a la cadena de bloques. Sin embargo, como se explica en el capítulo 3, cada cadena de datos sólo tiene un hash único vinculado a ella. ¿Qué pasa si la firma (hash) de un bloque no empieza con diez ceros? Bueno, para encontrar en el bloque una firma que cumpla los requisitos, la cadena de datos de un bloque debe cambiarse repetidamente hasta que esa cadena de datos específica lleve a una firma que empiece con diez ceros. Como los datos y metadatos de la transacción (número de bloque, marca de tiempo, etc.) deben permanecer como están, se añade a cada bloque un pequeño dato específico que no tiene ningún propósito, excepto el de ser cambiado repetidamente para encontrar una firma elegible. Este trozo de datos se llama el no-cebado de un bloque. El nonce es una cadena de números completamente aleatoria (nota: las imágenes muestran también otros dígitos, pero un nonce sólo puede ser números). Para resumir lo que se acaba de explicar, un bloque contiene ahora; 1) datos de la transacción, 2) la firma del bloque anterior, y 3) un nonce. El proceso de cambiar repetidamente el «nonce» y de obtener los datos del bloque para encontrar una firma elegible se llama minería y es lo que hacen los mineros. Los mineros gastan electricidad en forma de potencia de cálculo cambiando constantemente la composición del bloque (nonce) y procesándolo hasta encontrar una firma elegible (output). Cuanta más potencia de cálculo tienen, más rápido pueden calcular diferentes composiciones de bloques y más probabilidades tienen de encontrar una firma elegible más rápidamente.

Fuente: https://blog.goodaudience.com/blockchain-for-beginners-what-is-blockchain-519db8c6677a


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