¿Qué es la tecnología de cadena de bloques?

La tecnología de cadena de bloques es un mecanismo avanzado de bases de datos que permite compartir información transparente dentro de la red de una empresa. Una base de datos de cadena de bloques almacena los datos en bloques que se vinculan entre sí en una cadena. Los datos son cronológicamente consistentes debido a que no es posible eliminar ni modificar la cadena sin el consenso de la red. Como resultado, se puede utilizar la tecnología de cadena de bloques para crear un libro mayor inalterable o inmutable para realizar un seguimiento de los pedidos, los pagos, las cuentas y otras transacciones. El sistema incluye mecanismos integrados que evitan las entradas de transacciones no autorizadas y crean coherencia en la vista compartida de estas transacciones.

¿Por qué es importante la tecnología de cadena de bloques?

Las tecnologías de bases de datos tradicionales presentan varios desafíos a la hora de registrar las transacciones financieras. Por ejemplo, analicemos la venta de una propiedad. Una vez que se intercambia el dinero, la titularidad de la propiedad se transfiere al comprador. Individualmente, tanto el comprador como el vendedor pueden registrar las transacciones monetarias, pero ninguna de las dos partes es fiable. Con facilidad, el vendedor puede afirmar que no recibió el dinero aunque lo haya hecho y, de igual manera, el comprador puede alegar que pagó el dinero aunque no lo haya hecho.

Para evitar posibles problemas legales, un tercero de confianza debe supervisar y validar las transacciones. La presencia de esta autoridad central no solo complica la transacción, sino que crea un único punto de vulnerabilidad. Si la base de datos central se viera comprometida, ambas partes podrían ser perjudicadas.

La tecnología de cadena de bloques mitiga estos problemas, ya que crea un sistema descentralizado y seguro para registrar las transacciones. En el caso de las transacciones inmobiliarias, con la tecnología de cadena de bloques se crea un libro mayor para el comprador y el vendedor. Todas las transacciones deben ser aprobadas por ambas partes y se actualizan de forma automática en los dos libros mayores en tiempo real. Cualquier alteración en las transacciones históricas dañará todo el libro mayor. Estas propiedades de la tecnología de cadena de bloques han contribuido para que se utilice en varios sectores, incluido el de la creación de monedas digitales como Bitcoin.

¿Cómo se utiliza la tecnología de cadena de bloques en los distintos sectores?

La tecnología de cadena de bloques es una tecnología emergente que diversos sectores están adoptando de forma innovadora. En las siguientes subsecciones, se describen algunos casos de uso de diferentes sectores:

Energía

Las empresas de energía utilizan la tecnología de cadena de bloques para crear plataformas de comercio de energía entre pares y optimizar el acceso a las energías renovables. Por ejemplo, analicemos estos usos:

  • Las empresas de energía que utilizan la tecnología de cadena de bloques crearon una plataforma de comercio para la venta de electricidad entre particulares. Los propietarios de viviendas con paneles solares utilizan esta plataforma para vender su exceso de energía solar a los vecinos. El proceso está en gran medida automatizado: los medidores inteligentes generan las transacciones y la cadena de bloques las registra.
  • Con las iniciativas de microfinanciación colectiva basadas en la tecnología de cadena de bloques, los usuarios pueden financiar y adquirir paneles solares en comunidades que carecen de acceso a la energía. Los patrocinadores también podrían recibir un alquiler de parte de estas comunidades una vez que los paneles solares estén construidos.

Finanzas

Los sistemas financieros tradicionales, como los bancos y las bolsas de valores, utilizan los servicios de la cadena de bloques para administrar los pagos en línea, las cuentas y las operaciones de mercado. Por ejemplo, Singapore Exchange Limited, un holding empresarial de inversiones que brinda servicios de comercio financiero en toda Asia, utiliza la tecnología de cadena de bloques para crear una cuenta de pagos interbancarios más eficiente. Con la adopción de la tecnología de cadena de bloques, resolvieron varios desafíos, como el procesamiento por lotes y la conciliación manual de miles de transacciones financieras.

Contenido multimedia y entretenimiento

Las empresas de contenido multimedia y entretenimiento utilizan sistemas de cadena de bloques para administrar los datos de derechos de autor. La verificación de los derechos de autor es fundamental para que los artistas reciban una remuneración justa. Se necesitan varias transacciones para registrar la venta o la transferencia de contenidos con derechos de autor. Sony Music Entertainment Japan utiliza los servicios de cadena de bloques para que la administración de los derechos digitales sea más eficiente. Han utilizado con éxito la estrategia de cadena de bloques para mejorar la productividad y reducir los costos en el procesamiento de los derechos de autor.

Venta minorista

Las empresas minoristas utilizan la tecnología de cadena de bloques para realizar un seguimiento del movimiento de mercancías entre los proveedores y los compradores. Por ejemplo, el servicio de venta minorista de Amazon presentó una patente para un sistema de tecnología de libro mayor distribuido en el que se utilizará la tecnología de cadena de bloques para verificar que todos los productos vendidos en la plataforma sean auténticos. Los vendedores de Amazon pueden asignar sus cadenas de suministro globales y permitir que los participantes, como los fabricantes, los mensajeros, los distribuidores, los usuarios finales y los usuarios secundarios, agreguen eventos al libro mayor luego de registrarse con una autoridad de certificación. 

¿Cuáles son las características de la tecnología de cadena de bloques?

La tecnología de cadena de bloques cuenta con las siguientes características principales:

Descentralización

La descentralización en la cadena de bloques se refiere a la transferencia del control y la toma de decisiones de una entidad centralizada (individuo, organización o grupo) a una red distribuida. Las redes de cadena de bloques descentralizadas utilizan la transparencia para lograr que la necesidad de confianza entre los participantes sea cada vez menor. Estas redes también impiden que los participantes ejerzan autoridad o control sobre los demás de forma que se reduzca la funcionalidad de la red.

Inmutabilidad

Inmutabilidad significa que algo no puede cambiarse o alterarse. Ningún participante puede manipular una transacción una vez que alguien la haya registrado en el libro mayor compartido. Si el registro de una transacción incluye un error, debe agregar una transacción nueva para revertir el error, y ambas transacciones serán visibles para la red.

Consenso

Un sistema de cadena de bloques establece reglas sobre el consentimiento de los participantes para registrar las transacciones. Solo se pueden registrar transacciones nuevas cuando la mayoría de los participantes de la red dan su consentimiento.

¿Cuáles son los componentes principales de la tecnología de cadena de bloques?

La arquitectura de la cadena de bloques cuenta con los siguientes componentes principales:

Un libro mayor distribuido

Un libro mayor distribuido es la base de datos compartida en la red de cadena de bloques que almacena las transacciones, como un archivo compartido que todos los miembros del equipo pueden editar. En la mayoría de los editores de texto compartidos, cualquier persona que tenga derechos de edición puede eliminar todo el archivo. Sin embargo, las tecnologías del libro mayor distribuido tienen reglas estrictas sobre quién puede editar y cómo hacerlo. No se pueden eliminar las entradas una vez que se han registrado.

Contratos inteligentes

Las empresas utilizan los contratos inteligentes para autoadministrar los contratos comerciales sin necesidad de que un tercero los ayude. Son programas almacenados en el sistema de cadena de bloques que se ejecutan de forma automática cuando se cumplen unas condiciones predeterminadas. Ejecutan comprobaciones if-then para que las transacciones puedan completarse con seguridad. Por ejemplo, una empresa de logística puede tener un contrato inteligente que realiza el pago de forma automática una vez que las mercancías llegan al puerto.

Criptografía de clave pública

La criptografía de clave pública es una característica de seguridad para identificar de forma exclusiva a los participantes en la red de cadena de bloques. Este mecanismo genera dos conjuntos de claves para los miembros de la red. Una es una clave pública que es común a todos los miembros de la red. La otra es una clave privada que es única para cada miembro. La clave privada y la clave pública se unen para desbloquear los datos del libro mayor. 

Por ejemplo, John y Jill son dos miembros de la red. John registra una transacción cifrada con su clave privada. Jill puede descifrarla con su clave pública. De este modo, Jill tiene la certeza de que John realizó la transacción. La clave pública de Jill no habría funcionado si la clave privada de John hubiera sido manipulada.

¿Cómo funciona la tecnología de cadena de bloques?

Si bien los mecanismos subyacentes de la cadena de bloques son complejos, en los siguientes pasos ofrecemos una breve descripción. El software de la cadena de bloques puede automatizar la mayoría de estos pasos:

Paso 1: Registrar la transacción

Una transacción de cadena de bloques muestra el movimiento de activo físicos o digitales de una parte a otra en la red de cadenas de bloques. Se registra como un bloque de datos y puede incluir detalles como los siguientes:

  • ¿Quién participó en la transacción?
  • ¿Qué sucedió durante la transacción?
  • ¿Cuándo se realizó la transacción?
  • ¿Dónde se realizó la transacción?
  • ¿Por qué se realizó la transacción?
  • ¿Qué cantidad del activo se intercambió?
  • ¿Cuántas condiciones previas se cumplieron durante la transacción?

Paso 2: Conseguir el consenso

La mayoría de los participantes de la red de cadena de bloques distribuida deben estar de acuerdo en que la transacción registrada es válida. Según el tipo de red, las reglas del acuerdo pueden variar, pero normalmente se establecen al inicio de la red.

Una vez que los participantes llegan a un consenso, las transacciones en la cadena de bloques se escriben en bloques equivalentes a las páginas de un libro mayor. Junto con las transacciones, también se agrega una función hash criptográfica al bloque nuevo. La función hash actúa como una cadena que une los bloques. Si el contenido del bloque se modifica de forma intencional o no intencional, el valor de la función hash cambia, lo que proporciona una forma de detectar la manipulación de los datos. 

Por lo tanto, los bloques y las cadenas se vinculan de forma segura y no se pueden editar. Cada bloque adicional refuerza la verificación del bloque anterior y, por tanto, de toda la cadena de bloques. Esto es como apilar bloques de madera para construir una torre. Solo se pueden apilar bloques en la parte superior y si se quita un bloque del medio de la torre, se derrumba toda la torre.

Paso 4: Compartir el libro mayor

El sistema distribuye la última copia del libro mayor central a todos los participantes.

¿Cuáles son los tipos de redes de cadena de bloques?

Hay cuatro tipos principales de redes descentralizadas o distribuidas en la cadena de bloques:

Redes de cadena de bloques públicas

Las cadenas de bloques públicas no tienen permisos y permiten que todos se unan a ellas. Todos los miembros de la cadena de bloques tienen los mismos derechos para leer, editar y validar la cadena de bloques. Principalmente, las personas utilizan las cadenas de bloques públicas para intercambiar y minar criptomonedas como Bitcoin, Ethereum y Litecoin. 

Redes de cadena de bloques privadas

Una sola organización controla las cadenas de bloques privadas, también llamadas cadenas de bloques administradas. La autoridad determina quién puede ser miembro y qué derechos tiene en la red. Las cadenas de bloques privadas solo están parcialmente descentralizadas, ya que tienen restricciones de acceso. Ripple, una red de intercambio de moneda digital para empresas, es un ejemplo de cadena de bloques privada.

Redes de cadena de bloques híbridas

Las cadenas de bloques híbridas combinan elementos de las redes privadas y públicas. Las empresas pueden configurar sistemas privados basados en permisos junto con un sistema público. De esta manera, controlan el acceso a datos específicos almacenados en la cadena de bloques y, a la vez, mantienen el resto de los datos públicos. Utilizan contratos inteligentes para permitir que los miembros públicos verifiquen si se completaron las transacciones privadas. Por ejemplo, las cadenas de bloques híbridas pueden conceder acceso público a la moneda digital y, a su vez, mantener la moneda bancaria en privado.

Redes de cadena de bloques de consorcio

Un grupo de organizaciones controla las redes de cadena de bloques de consorcio. Las organizaciones preseleccionadas comparten la responsabilidad de mantener la cadena de bloques y determinar los derechos de acceso a los datos. En los sectores en los que muchas organizaciones tienen objetivos comunes y se benefician de la responsabilidad compartida, se suelen preferir las redes de cadena de bloques de consorcio. Por ejemplo, Global Shipping Business Network Consortium es un consorcio de cadenas de bloques sin fines de lucro cuyo objetivo es digitalizar la industria del transporte marítimo y aumentar la colaboración entre los operadores del sector marítimo.

¿Qué son los protocolos de cadena de bloques?

El término protocolo de cadena de bloques hace referencia a los diferentes tipos de plataformas de cadenas de bloques que están disponibles para el desarrollo de aplicaciones. Cada protocolo de cadena de bloques adapta los principios básicos de las cadena de bloques para ajustarse a industrias o aplicaciones específicos. En las siguientes subsecciones, se ofrecen algunos ejemplos de protocolos de cadena de bloques:

Hyperledger Fabric

Hyperledger Fabric es un proyecto de código abierto con un conjunto de herramientas y bibliotecas. Las empresas pueden utilizarlo para crear aplicaciones privadas de cadena de bloques de forma rápida y eficaz. Es un marco modular de uso general que ofrece características únicas de administración de la identidad y control de acceso. Estas características hacen que sea adecuado para diversas aplicaciones, como el seguimiento de las cadenas de suministro, la financiación comercial, la fidelización y las recompensas, y la compensación y liquidación de activos financieros.

Ethereum

Ethereum es una plataforma de cadena de bloques descentralizada y de código abierto que se puede utilizar para crear aplicaciones de cadenas de bloques públicas. Ethereum Enterprise se diseñó para casos de uso empresarial.

Corda

Corda es un proyecto de cadena de bloques de código abierto diseñado para las empresas. Con Corda, se pueden crear redes de cadena de bloques interoperables que realizan transacciones con estricta privacidad. Las empresas pueden utilizar la tecnología de los contratos inteligentes de Corda para realizar transacciones directas con valor. La mayoría de sus usuarios son instituciones financieras.

Quorum

Quorum es un protocolo de cadena de bloques de código abierto derivado de Ethereum. Está especialmente diseñado para usarlo en una red de cadena de bloques privada, en la que un solo miembro posee todos los nodos, o en una red de cadena de bloques de consorcio, en la que varios miembros poseen una parte de la red.

¿Cómo evolucionó la tecnología de cadena de bloques?

La tecnología de cadena de bloques tiene sus raíces en los últimos años de la década de los setenta, cuando un científico de la información llamado Ralph Merkle patentó los árboles Hash o árboles de Merkle. Estos árboles son una estructura informática para almacenar datos vinculando bloques mediante criptografía. A finales de los años 90, Stuart Haber y W. Scott Stornetta utilizaron los árboles de Merkle para implementar un sistema en el que las marcas de tiempo de los documentos no pudieran ser manipuladas. Este fue el primer caso en la historia de cadenas de bloques.

La tecnología ha seguido evolucionando a lo largo de estas tres generaciones:

Primera generación: Bitcoin y otras monedas virtuales

En 2008, un individuo o grupo de individuos anónimos conocidos solo por el nombre de Satoshi Nakamoto describió la tecnología de cadena de bloques en su forma moderna. La idea de Satoshi de la cadena de bloques de Bitcoin utilizaba bloques de información de 1 MB para las transacciones de Bitcoin. Muchas de las características de los sistemas de cadena de bloques de Bitcoin son fundamentales para la tecnología de cadena de bloques incluso hoy en día.

Segunda generación: contratos inteligentes

Unos años después de que surgieran las monedas de primera generación, los desarrolladores comenzaron a considerar las aplicaciones de la cadena de bloques más allá de las criptomonedas. Por ejemplo, los inventores de Ethereum decidieron utilizar la tecnología de cadena de bloques en las transacciones de transferencias de activos. Su contribución significativa fue la característica de los contratos inteligentes.

Tercera generación: el futuro

A medida que las empresas descubren e implementan aplicaciones nuevas, la tecnología de cadena de bloques continúa evolucionando y creciendo. Las empresas están resolviendo las limitaciones de escala y procesamiento informático, y las oportunidades potenciales son ilimitadas en la actual revolución de la tecnología de cadena de bloques.

¿Cuáles son los beneficios de la tecnología de cadena de bloques?

La tecnología de cadena de bloques ofrece muchos beneficios para la administración de las transacciones de activos. Enumeramos algunos de ellos en las siguientes subsecciones:

Seguridad avanzada

Los sistemas de cadena de bloques proporcionan el alto nivel de seguridad y confianza que requieren las transacciones digitales modernas. Siempre existe el temor de que alguien manipule el software subyacente para generar dinero falso para sí mismo. Pero la tecnología de cadena de bloques utiliza los tres principios de criptografía, descentralización y consenso para crear un sistema de software subyacente con un alto nivel de seguridad que es casi imposible de manipular. No hay un único punto de error, y un solo usuario no puede cambiar los registros de las transacciones.

Mayor eficiencia

Las transacciones entre empresas pueden tomar mucho tiempo y crear cuellos de botella operativos, en especial, cuando están involucrados los organismos reguladores de conformidad y de terceros. La transparencia y los contratos inteligentes en las cadenas de bloques hacen que estas transacciones comerciales sean más rápidas y eficientes.

Auditoría más rápida

Las empresas deben ser capaces de generar, intercambiar, archivar y reconstruir las transacciones electrónicas de forma segura y auditable. Los registros de cadena de bloques son cronológicamente inmutables, lo que significa que todos los registros siempre están ordenados por tiempo. Esta transparencia de los datos hace que el proceso de auditoría sea mucho más rápido.

¿Qué diferencia hay entre Bitcoin y la cadena de bloques?

Bitcoin y la cadena de bloques pueden utilizarse de forma indistinta, pero son dos cosas diferentes. Dado que Bitcoin fue una de las primeras aplicaciones de la tecnología de cadena de bloques, de forma inadvertida, la gente comenzó a utilizar el término Bitcoin para referirse a la cadena de bloques, por lo que se creó este término inapropiado. Pero la tecnología de cadena de bloques tiene muchas aplicaciones más allá de Bitcoin.

Bitcoin es una moneda digital que funciona sin ningún tipo de control centralizado. Originalmente, los bitcoines se crearon para realizar transacciones financieras en línea, pero ahora se consideran activos digitales que pueden convertirse a cualquier otra moneda mundial, como el dólar o el euro. Una red pública de cadena de bloques de Bitcoin crea y administra el libro mayor central. 

Red de Bitcoin

Todas las transacciones de Bitcoin se registran en un libro mayor público, y los servidores de todo el mundo tienen copias de este libro. Los servidores son como bancos. Aunque cada banco solo conoce el dinero que intercambian sus clientes, los servidores de Bitcoin están al tanto de todas las transacciones de Bitcoin en el mundo.

Cualquiera que tenga una computadora de más puede configurar uno de estos servidores, conocido como nodo. Es como abrir su propio banco de Bitcoin en lugar de una cuenta bancaria.

Minería de Bitcoin

En la red pública de Bitcoin, los miembros minan la criptomoneda resolviendo ecuaciones criptográficas para crear bloques nuevos. El sistema transmite cada transacción nueva a la red de forma pública y la comparte de nodo a nodo. Aproximadamente cada diez minutos, los mineros recopilan estas transacciones en un bloque nuevo y las agregan de forma permanente a la cadena de bloques, que actúa como el libro de cuentas definitivo de Bitcoin.

La minería requiere una significativa cantidad de recursos informáticos y toma mucho tiempo debido a la complejidad del proceso de software. A cambio, los mineros ganan una pequeña cantidad de criptomoneda. Los mineros actúan como trabajadores modernos que registran las transacciones y cobran tarifas de transacción.

Todos los participantes de la red llegan a un consenso sobre quién posee qué monedas, mediante la tecnología de criptografía de cadena de bloques.

¿Qué diferencia hay entre una base de datos y una cadena de bloques?

Una cadena de bloques es un tipo especial de sistema de administración de bases de datos que tiene más características que una base de datos normal. En la siguiente lista, describimos algunas diferencias significativas entre una base de datos tradicional y una cadena de bloques:

  • Las cadenas de bloques descentralizan el control sin dañar la confianza en los datos existentes. Esto no es posible en otros sistemas de bases de datos.
  • Las empresas involucradas en una transacción no pueden compartir toda su base de datos. Pero en las redes de cadena de bloques, cada empresa tiene su copia del libro mayor, y el sistema mantiene la coherencia entre los dos libros mayores de forma automática.
  • Aunque en la mayoría de los sistemas de bases de datos se pueden editar o eliminar los datos, en las cadenas de bloques solo se pueden insertar datos.

¿En qué se diferencia la cadena de bloques de la nube?

El término nube hace referencia a los servicios informáticos a los que se puede acceder en línea. Se puede acceder a software como servicio (SaaS), producto como servicio (PaaS) e infraestructura como servicio (IaaS) desde la nube. Los proveedores en la nube administran su hardware e infraestructura y le otorgan acceso a estos recursos informáticos a través de Internet. Ofrecen muchos más recursos y no solo la administración de la base de datos. Si desea unirse a una red pública de cadena de bloques, debe proporcionar sus recursos de hardware para almacenar su copia del libro mayor. También puede utilizar un servidor de la nube para este fin. Algunos proveedores en la nube también ofrecen cadena de bloques como servicio (BaaS) completo desde la nube.

¿Qué es la cadena de bloques como servicio?

La cadena de bloques como servicio (BaaS) es un servicio de cadena de bloques administrado que proporciona un tercero en la nube. Usted puede desarrollar servicios digitales y aplicaciones de cadena de bloques mientras que el proveedor en la nube proporciona la infraestructura y las herramientas de creación de las cadenas de bloques. Todo lo que tiene que hacer es personalizar la tecnología de cadena de bloques existente para lograr que la adopción de la cadena de bloques sea más rápida y eficiente.   

¿Qué son los servicios de cadena de bloques de AWS?

Los servicios de cadena de bloques de AWS proporcionan herramientas especialmente diseñadas para satisfacer sus necesidades. Puede utilizarlos para crear lo que desee, desde una base de datos de libro mayor centralizada que mantenga un registro inmutable de las transacciones hasta una red de cadena de bloques entre varias partes completamente administrada que ayude a eliminar los intermediarios. AWS cuenta con numerosas soluciones de cadena de bloques validadas de socios que admiten los principales protocolos de cadena de bloques, como Hyperledger, Corda, Ethereum y Quorum, entre otros. Como resultado, puede desarrollar aplicaciones de cadena de bloques y libros mayores de manera más fácil, rápida y eficiente con AWS. Estos son algunos de los servicios de AWS Blockchain más útiles:

Amazon Quantum Ledger Database (QLDB) es una base de datos de libro mayor completamente administrada en la que se proporciona un registro de transacciones transparente, inmutable y que se puede verificar mediante criptografía. Tiene un diario integrado que almacena una entrada precisa y secuencial de cada cambio de datos. Es un diario solo para anexos, lo que significa que los usuarios pueden agregar datos al diario pero no pueden sobrescribirlos o eliminarlos. 

Amazon Managed Blockchain es un servicio completamente administrado que facilita la adhesión a redes públicas o la creación y la administración de redes privadas escalables mediante Hyperledger Fabric y Ethereum. Cree una cuenta de AWS y comience a utilizar las cadenas de bloques hoy mismo.

¿Qué es la cadena de bloques en AWS?

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