Blockchain, conceptos básicos
Una cadena de bloques puede ser descrita como un libro de registros público y confiable que es almacenado y distribuido por todas las computadoras conectadas a su red (Mancini, 2015). Es una forma segura, transparente y descentralizada de registrar transacciones que no se limita únicamente a las monedas digitales (Parrondo Tort, 2017).
El nombre de cadena de bloques proviene de la forma en cómo se encuentra almacenada la información en una secuencia de bloques en donde el último contiene siempre al anterior, y por lo tanto a todos los anteriores, formando así una cadena. Según lo expone Luz Parrondo Tort (2017), hay diferentes maneras de nombrar a esta tecnología: Blockchain, Tecnología de Registros Distribuidos (DLT) o Tecnología Bitcoin, por haber sido el nombre que le dio su primer impulsor. El funcionamiento de esta tecnología fue descrito en el libro blanco del Bitcoin, publicado en 2009 como una propuesta para independizarse del sistema de pagos electrónico controlado por las instituciones financieras.
Un eje fundamental en su teoría es que, al no requerir de confianza en una entidad de consenso centralizada, el sistema provee confianza puesto que nada puede estar por encima de la mayoría, la mayor parte de las veces. De ahí su potencial de arrojar a la humanidad a un nuevo campo de juego, más justo y transparente.
El equipo bajo el pseudónimo de “Satoshi Nakamoto” explica cómo lograr esto previniendo el problema del doble gasto usando firmas digitales en una red usuario-a-usuario, en donde la red coloca estampas de tiempo a los registros o transacciones al crear un hash fechado. Estos hash se forman en bloques que serán contenidos en un hash mayor. Por esto el nombre que recibe la tecnología.
Conceptos
A continuación se desarrollan con mayor detenimiento estos conceptos necesarios para comprender a profundidad la tecnología de cadena de bloques.
· Problema del doble gasto.- Tratándose de información digital, es crucial que una moneda en la red no pueda ser copiada, como usualmente copiamos un archivo al compartirlo en internet. Para una moneda, si se pudiese gastar más de una vez, perdería valor por no presentar escasez. Anteriormente esto solo se podía lograr por medio del involucramiento de un tercero el cual controle y proteja los registros y el acceso a los mismos al mantenerse en una red privada y oculta. Por lo tanto, la integridad del sistema de información depende de la confianza depositada en algún intermediario, tal como una institución financiera. En una empresa, eliminar el doble gasto permite generar contratos inteligentes y auto-ejecutables (DAO) o desarrollar esquemas de trazabilidad en cuestiones de seguridad y valor que no se habían podido plantear con anterioridad.
· Clave Pública.- Una definición aproximada pueda ser la resumida de la siguiente manera por Andreas Antonopoulos:
o “una clave pública es un punto (x,y) sobre una curva elíptica. Ya que la curva expresa una función matemática, un punto sobre la curva representa una solución a una ecuación, y por ende, si conocemos la coordenada x podemos calcular la coordenada y resolviendo la ecuación y2 mod p = (x3 + 7) mod p”.
En el caso de la red de Bitcoin, las claves públicas son también rastreables. En este caso, tanto la firma digital como la clave privada, pueden ser compartidas manteniendo el anonimato, solo en los casos que no se revele en algún momento la identidad del usuario o acreedor. Es correcto llamar direcciones a estas claves, sin embargo es importante aclarar que no debe de confundirse con las carteras, conocidas también como wallets o monederos, ya que estos son programas de software que se utilizan para guardar tanto las claves públicas como las claves privadas.
· Claves privadas.- también llamadas llaves, son las claves con que accedes a tus derechos en la red. Junto con tu clave pública, tu clave privada forma tu firma digital, y es utilizada para imprimir un registro en la cadena de bloques cuando es agregada al resto de la información. Esta información se somete a una prueba de consenso entre los nodos cercanos y, tras ser validada, se dispersa junto con los demás cambios válidos que se efectúan en ese momento.
· Transacciones.- son los registros consistentes en una cadena de firmas digitales donde cada dueño transfiere sus monedas (o parte de ellas) al próximo al firmar digitalmente un hash de la transacción previa y la clave pública del próximo dueño (Nakamoto, 2008).
· Marcas de tiempo.- Como un saldo que se va a arrastrando, todo registro en la cadena de bloques, además de encontrarse encriptado, está relacionado con los registros previos y, a sí mismo, será considerado en los registros posteriores. Un servidor de marcas de tiempo, explicado en el libro blanco del Bitcoin, consiste en un servicio, programado como parte fundamental de la cadena de bloques, el cual provee de temporalidad relativa e identidad única a los registros o transacciones así como a los bloques.
· Hash.- Así como un platillo de cocina es la representación comestible de su receta, un hash es una huella digital de alguna entrada binaria (Antonopoulos, 2014). Debido a que el hash, también llamado valor hash o código hash, es el elemento fundamental en los sistemas de información encriptados, no es de sorprender que el rompecabezas usado en las cadenas de bloques está basado en hashes criptográficos con características similares a otros sistemas de encriptamiento, tales como ser asimétricamente difícil de resolver pero fácil de verificar, y que su dificultad se puede ajustar.
· Red entre pares (peer-to-peer).- en las palabras de Andreas Antonopoulos (2014),
o “La red bitcoin es una red entre pares (peer-to-peer), lo cual significa que cada nodo bitcoin se encuentra conectado a unos pocos otros nodos bitcoin que descubre durante su inicialización a través del protocolo entre pares. La totalidad de la red forma una malla parcialmente conectada sin una topología rígida ni estructura, haciendo de cada nodo un par equitativo. Los mensajes, incluyendo transacciones y bloques, son propagados de cada nodo a todos los pares a los que se encuentra conectado, un proceso conocido como "inundación" (flooding)”. Una nueva transacción validada inyectada en cualquier nodo de la red será enviada a todos sus nodos conectados a él (vecinos), cada uno de los cuales enviará la transacción a todos sus vecinos, y así sucesivamente. De esta forma, en apenas unos pocos segundos una transacción válida se propagará en una onda en expansión exponencial a través de la red hasta que todos los nodos de la red la hayan recibido.
· Smart Contract.- Bitcoin, en sí, es un contrato inteligente; entre el interés de la red de seguir existiendo y los nodos dispuestos a continuar encriptándola.
Es importante mencionar el concepto de token, que puede ser traducido como ficha. Un token puede ser entendido como una moneda pero tiene una funcionalidad más amplia. Una moneda representa una unidad de valor o un porcentaje de propiedad o derecho sobre los registros que se almacenen en la cadena de bloques, siendo entonces una unidad de cuenta, una reserva de valor y un medio de cambio, todo al mismo tiempo. Un token incorpora funciones adicionales o pueden representar a cualquier activo que sea fungible y negociable; como participaciones en proyectos empresariales que permiten votar y proponer proyectos. Los propietarios de tokens pueden tener el derecho al voto y a comerciar con ellos. A pesar de estas distinciones, comúnmente se trata a ambos conceptos de manera indistinta, nombrando comúnmente a todos tokens, monedas o criptomonedas. Comúnmente, llamamos también tokens a los derechos otorgados sobre una cadena de bloques previos a su composición. Por ejemplo, en el caso de una I.C.O. (Ofertas Iniciales de Moneda, por sus siglas en inglés), se asignan tokens a cambio de las aportaciones recibidas por los inversionistas para que, después de la conformación de la cadena de bloques, esos tokens que no están en la cadena de bloques sean redimidos por otros tokens (ya con el nombre de criptomonedas) que si forman parte de la nueva cadena de bloques.
Otros términos de interés pudieran ser la minería y los procesos de consenso y validación. La minería desarrollada para validar la integridad de la información de la red, al mismo tiempo que genera monedas, pueda ser comprendida como una combinación de incentivos económicos y verificación criptográfica que emplea mecanismos como Proof-of-Work (prueba de trabajo) o Proof-of-Stake (prueba de propiedad), siendo esta última más eficiente en términos de coste energético y computacional (Dispenza, Garcia, & Molecke, 2017).
Clasificación
Es posible clasificar las redes de cadenas de bloques dependiendo de las restricciones que existan para la lectura y escritura de sus datos por parte de los usuarios; ya sea en blockchain pública, de consorcio o privada. Esta clasificación también está relacionada al nivel de descentralización
· La blockchain pública, o “totalmente descentralizada”, es aquella que cualquier persona puede acceder a crear bloques y participar en el proceso de consenso y validación. En estas redes públicas, la confianza no radica en ninguna entidad en particular, sino en la interconexión misma de todos los participantes (Parrondo Tort, 2017).
· La blockchain de consorcio, considerada como “parcialmente descentralizada”, es una red donde el proceso de consenso es controlado por un conjunto de nodos preseleccionados que deben de firmar para que el siguiente bloque sea válido.
· Por último, la blockchain privada es una cadena de bloques en donde los permisos de escritura los tiene únicamente una organización pero los permisos de lectura pueden ser públicos o ser restringidos de forma arbitraria.
Otra forma de clasificar las cadenas de bloques es por el grado de privacidad y anonimato que ofrecen, desde redes completamente anónimas hasta las que son completamente rastreables.
Ventajas
Las principales ventajas de la tecnología de cadenas de bloques, son heredadas de la criptografía y de sus objetivos tal como se planteó en la obra Criptografía Aplicada (1996):
· Confidencialidad.- debido a que los algoritmos matemáticos generan datos ininteligibles con la información almacenada, es posible mantener el contenido de esa información de manera confidencial.
· Integridad de datos.- como no se permite la manipulación de la información, los registros anteriores están protegidos contra inserción, borrado y sustitución.
· Autenticación.- se deriva de la identificación y se divide en dos clases principales: autenticación de la entidad y autenticación del origen de los datos.
· No repulsión.- es una cualidad que elimina disputas ya que no permite negar el contenido de la información.
Entre las principales ventajas de esta tecnología están las que se derivan de su capacidad para reducir o eliminar intermediarios, las que radican en su nivel superior de seguridad, permite más que nunca la protección de la privacidad y anonimidad, o, al contrario, en la posibilidad de incrementar la trazabilidad en la cadena de valor, así como de generar pruebas de origen. Es importante mencionar que, como no todas las cadenas de bloques comparten los mismos parámetros, sus ventajas también serán diferentes. Por ejemplo, no todas las cadenas de bloques son anónimas y ofrecen trazabilidad, ni tampoco podemos considerar a las blockchain privadas como sistemas libres de intermediarios para los nodos o personas ajenas al sistema.
Implementar estas tecnologías en alguna de las áreas de contabilidad, cadena de suministros, innovación, financiación, gobernanza o fidelización de clientes puede representar alguno o varios de los beneficios siguientes a las empresas (Parrondo Tort, 2017):
· Intercambio sin intermediación de terceros: se reducen riesgos, y costos de transacción y de supervisión. Se pueden emplear contratos inteligentes para automatizar los procesos empresariales, como los pagos y los seguimientos de control.
· Inviolabilidad: genera e incrementa la confianza en los registros ya que son muy difíciles de hackear. Si la red es descentralizada, cuenta con la capacidad de resistir ataques físicos o de bloqueos focalizados de ancho de banda (Ataque DOS).
· Transparencia: la información está disponible para todos y se valida de inmediato por cualquiera. Esto incrementa la confianza que las personas depositan en los contratos contenidos en la blockchain así como en el sistema de votaciones y participación accionaria.
· Control del usuario: es posible lograr la privacidad absoluta de los usuarios o controlar la cantidad de información que se comparte públicamente.
· Inmutabilidad: Una vez escritas en la cadena de bloques, las transacciones o registros no son modificables. Esto permite garantizar la integridad de los datos, prescindiendo así de la confianza depositada en personas.
· Simplificación del sistema contable: permite integrar múltiples sistemas de información.
· Transacciones eficientes: esta tecnología, por ser de naturaleza digital, no tiene ninguna limitación de fronteras y es transmisible prácticamente a cualquier parte del mundo que cuente con acceso a internet.
· Trazabilidad: Los registros pueden ser rastreados hasta su origen, lo que permite determinar su veracidad y al mismo tiempo generar información para otras áreas de la empresa.
· Compresión de bancos de datos: la naturaleza criptográfica de la cadena de bloques, permite comprimir grandes cantidades de información en un número controlado de bits, por lo que reduce su espacio virtual y facilita su almacenaje digital.
· Genera confianza: Las ventajas principales que representa esta tecnología tienen que ver con la confianza. Ya que el papel subyacente de todas las instituciones es el de generar confianza en una sociedad (2015, Mancini), puede proyectarse esa seguridad hacia el exterior de la organización. Esto puede incrementar las posibilidades de la empresa de obtener apalancamiento.
· Liquidez: La empresa puede desarrollar instrumentos para generar o incrementar sus niveles de apalancamiento con clientes, socios o empleados de la organización. Tanto las criptomonedas como los puntos de lealtad tradicionales suponen una deuda para las empresas y por lo tanto incrementan su pasivo (Parrondo Tort, 2017). Adicionalmente, las ofertas iniciales de monedas, también conocida como ICO (Initial Coin Offering) son un mecanismo de recaudación de fondos en el que los nuevos proyectos empresariales se financian a través de la venta de tokens criptográficos a cambio de dinero o moneda digital (Venegas, 2017 en Parrondo Tort, 2017).
De manera general, las aplicaciones para la tecnología de cadena de bloques pueden ser divididas en los siguiente campos: pagos digitales, contratos y bases de datos (Ammous, 2016); e incluso redes sociales (2015, Mancini).
Una aplicación muy particular, por ejemplo, es DemocracyOS, que es una red social para la participación democrática. Usando una base de datos construida en cadena de bloques, un equipo de desarrolladores argentino, construyó una plataforma de votaciones y debate donde los ciudadanos pueden aprender, debatir y votar sobre cómo se quiere que sus representantes voten sobre cuestiones políticas.