La red Blockchain
El blockchain es el registro de todas las transacciones hechas en línea con criptomonedas principalmente.
facultad de ingeniería · inteligencia artificial
jue. 04 de feb. 2021
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Es la tecnología que permite almacenar transacciones en un registro único de manera descentralizada. Este registro de transacciones se almacena en todos los computadores que componen la red blockchain. Haciendo de esta manera que la información sea accesible desde cualquier nodo de la red. Las transacciones son agrupadas en bloques que quedan enlazados en forma de cadena mediante elementos criptográficos. Este mecanismo de enlazado criptográfico proporciona seguridad a los datos, haciendo casi imposible alterar la información contenida en la cadena de bloques. La red blockchain cuenta con un gran número de nodos.

Todos los nodos mantienen una copia de la cadena de bloques. Blockchain establece unas reglas bien definidas para que los nodos puedan procesar las transacciones y generar un nuevo bloque. Los nodos que componen la red blockchain validan los nuevos bloques. Todo ello se realiza antes de ser incorporados a la cadena de bloques, los bloques manipulados o con información incorrecta son desechados.

Para poder validar las transacciones contenidas en los bloques, los nodos recorren la cadena de bloques y determinan si las transacciones son válidas. Esto comprobando principalmente que la dirección de origen cuente con el saldo necesario para realizar cada transacción. El tiempo que requiere blockchain en añadir un nuevo bloque a la cadena varía en función de la solución blockchain. En bitcoin por ejemplo, se añade un bloque a la cadena aproximadamente cada 10 minutos.

Predecesores de la blockchain

La tecnología blockchain se basa en un conjunto de tecnologías predecesoras como las siguientes:

  • La criptografía de clave pública
  • Las redes P2P
  • Las funciones hash
  • Árbol de Merkle

La genialidad de blockchain radica en utilizar estas tecnologías existentes para crear una nueva tecnología. Permite el intercambio de información de manera segura dentro de una red abierta sin la necesidad de intermediaros. La primera implementación de esta tecnología es bitcoin, que permite e intercambio de su criptomoneda sin la participación de entidades financieras. El intercambio de información en una red abierta es posible gracias a la seguridad proporcionada por los mecanismos criptográficos incorporados en blockchain.

Inicialmente el término blockchain estaba asociado al entorno financiero por su vinculación con las criptomonedas. Con la evolución de la tecnología su uso se extiende más allá del entorno financiero. Actualmente un gran número de empresas de distintos sectores están explorando los beneficios que puede aportar esta tecnología a cada negocio.

Origen de la red blockchain

Antecedentes previos a la aparición de blockchain:

  • DigiCash fue fundada en 1990 por David Chaum, creó una solución de pagos electrónicos llamada eCash que fue comprada por varios bancos. Debido al bajo número de usuarios, eCash desaparece en 1998.
  • Stuart Haber y W. Scott Stornetta presentan un artículo en 1991 indicando distintas maneras de establecer un sellado de tiempo sobre un documento digital. En este artículo se indica cómo vincular las pruebas de los documentos para demostrar la fecha de creación de los mismos. En este artículo se establece un modelo de vinculación a modo de cadena donde se hace referencia al documento anterior, de manera similar al sistema de cadena de bloques de blockchain.
  • B-money. Ideado por Wei Dai en 1998. Presenta una solución de pagos electrónicos descentralizada basada en elementos criptográficos. Esta solución nunca se llegó a desarrollar, aunque su idea es muy similar a la desarrollada en bitcoin.

Fue concebido en 2008 mediante la publicación de un documento llamado “Bitcoin: a peer-to-peer electronic cash system” por Satoshi Nakamoto. Allí explica los principales conceptos y tecnologías que forman bitcoin. En este documento, Satoshi hace referencia a un conjunto de tecnologías que proporcionan la funcionalidad necesaria para el desarrollo de blockchain.

Redes P2P

Las redes peer-to-peer (P2P) surgen a principios de los 90 como un nuevo protocolo que permite compartir información de manera directa, mediante la comunicación entre pares. El uso de esta nueva tecnología se hace popular en 1999 con el nacimiento de Napster, que proporcionaba un software que crea redes P2P para el intercambio de música y archivos.

Esta red requería de un servidor central que proporciona el contenido. Las redes P2P evolucionan hacia un modelo híbrido con la aparición del protocolo definido por BitTorrent en 2001, donde el intercambio de información no se realiza con un servidor central sino con los nodos de la red, aunque si se requiere de servidores de referencia para la gestión de las comunicaciones entre los nodos.

En 2001 con la aparición del protocolo desarrollado por Gnutella se consigue crear un sistema de intercambio de información soportado por una red P2P pura, donde todos los nodos actúan como clientes y como servidores, eliminando en cualquier caso la dependencia con servidores de referencia. Blockchain utilizan la tecnología P2P para establecer las comunicaciones que permiten el intercambio de información entre los nodos que forman la red blockchain.

Criptografía de clave pública

La criptografía de clave pública o clave asimétrica es un componente esencial de la tecnología blockchain, este tipo de criptografía se compone de dos claves distintas denominadas pública y privada. Este par de claves permite firmar digitalmente el contenido de una transacción. Así se asegura que los datos de la transacción no han sido modificados. En blockchain la criptografía asimétrica permite asegurar que la persona que firma digitalmente una transacción válida, es el propietario del par de claves.

Funciones hash

Las funciones hash son otro de los elementos fundamentales de blockchain. Se usan de manera generalizada para ofrecer autenticidad de la información. Una función hash es una función matemática que convierte unos datos de entrada en un valor de tamaño definido. La principal característica de estas funciones es que la misma entrada siempre devuelve el mismo valor de salida. Cualquier modificación sobre la entrada devuelve un valor distinto. Las funciones hash se usan en blockchain para establecer identificadores de los bloques o de las transacciones.

Árbol de Merkle

Es una estructura en forma de árbol que hace referencia a un conjunto de datos. Las características de esta estructura hacen que las hojas del árbol contengan el hash de cada bloque de información referenciado. Los nodos permiten ir componiendo la información al hacer referencia a los hijos, mediante el hash resultante de la suma de los hash de los hijos referenciados.

Este mecanismo se utiliza en las redes P2P para verificar el contenido almacenado, gestionado o intercambiado entre los nodos de la red. Blockchain utiliza el árbol de Merkle para gestionar la información que se almacena en blockchain. En bitcoin esta estructura permite almacenar las transacciones recibidas por un a dirección. Esta estructura se consulta para validar si la dirección origen de una transacción dispone de suficiente saldo.

Nuevas tecnologías aplicadas

Se puede concluir que en la nueva era el cambio resulta constante en todos los sentidos. La virtualización de diferentes plataformas, de comida, transporte etc. hace más fácil el acceso a la información, por lo tanto el flujo de dinero aumenta considerablemente en estos medios virtuales.

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