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Blockchain (cadena de bloques)

El blockchain, o cadena de bloques o desarticulada, es una tecnología en auge. Generalmente se conoce debido a las criptomonedas como el Bitcoin o Ethereum, ya que siguen el modelo Blockchain. Sin embargo, hay empresas que usan esta tecnología como base de datos o para realizar transacciones y evitar intermediarios. ¿Qué sectores usan blockchain? ¿Está listo para ser utilizado en el mercado? ¿Qué empresas pueden trabajar con esta tecnología?

Índice

  1. Definición de Blockchain
  2. Seguridad dentro de un blockchain
  3. Tipos de cadena de bloques
  4. Industrias en las que se usa el Blockchain
  5. Puntos negativos de la cadena de bloques

El blockchain es una base de datos segura con acceso abierto

Una cadena de bloques es una tecnología de base de datos descentralizada. Es decir, no hay un sistema central por el que tenga que pasar la información para ser aceptada. Por lo que se podría decir que un blockchain es un ledger, una especie de registro de información, que está completamente abierto para todos.

diferencia blockchain base dato centralizada

¿Sabías que? Esta técnica fue descubierta en 1991 por un grupo de investigadores. Su propósito original era el de marcar la hora de los documentos digitales para que no fuera posible falsificarlos, ya que si se variara se marcaría de nuevo la hora y quedaría constancia de ese cambio.

Las cadenas de bloques se caracterizan porque, una vez que unos datos han sido registrados dentro de una cadena de bloques, se hace imposible modificarlos y esto se debe a su compleja estructura. Cada bloque contiene tres elementos:

  1. Información (el tipo de datos que contiene depende del tipo de blockchain que sea);
  2. Hash (código identificativo) del bloque;
  3. Hash del bloque anterior.

Un hash es un código de reconocimiento. Por lo que se podría decir que el principio de una cadena de bloques tiene la siguiente forma:

composicion blockchain

El único bloque que no contiene el hash del bloque anterior es el primer bloque de la cadena. A ese bloque se le conoce como bloque génesis (genesis block) o bloque 0 (Block 0). El motivo por el cual un bloque contiene el hash del anterior es por seguridad. Un hash es como una huella, es única e inherente. El hash de un bloque se calcula en el momento en el que se crea un bloque. Si se cambia algo del bloque, también lo cambiará el hash. Por lo que, si cambia el hash, eso quiere decir que ya no es el mismo bloque inicial, lo cual puede acarrear problemas.

Por ejemplo, si alguien intenta modificar la información de un bloque, eso creará un fallo en la cadena. Eso se debe a que el siguiente bloque seguirá teniendo el hash que tenía antes el bloque previo y no el nuevo que se ha generado al modificarlo. Al no coincidir el hash con el anterior, eso hará que todos los bloques queden invalidados a partir del bloque siguiente al modificado.

¿Cómo se garantiza la seguridad dentro de un blockchain?

Por si este sistema de seguridad de creación de hashes no fuera suficiente, también existen las pruebas de trabajo o Proof of Work (PoW). La prueba de trabajo exige que un ordenador resuelva un problema matemático de un alto nivel de dificultad antes de que se le permita realizar ninguna acción de edición o de variación del bloque. Una vez resuelto el problema, la resolución de su problema se comparte como “prueba”. Otro ordenador se encarga de verificar la respuesta generada para el problema. Si se valida, la persona que quiera modificar o crear un bloque, puede hacerlo.

Si una persona que no perteneciera a la cadena intentara acceder al bloque, tendría que comenzar a resolver el problema. Para resolver el problema matemático, haría falta realizar hasta 16⁶⁴ conjeturas antes de obtener la respuesta correcta.

De hecho, las conexiones entre los distintos usuarios del blockchain son de tipo Peer-To-Peer Network (P2P) o red de pares, eliminando agentes intermediarios al permitir una comunicación de iguales entre las partes. En P2P, los dispositivos están conectados directamente y cada ordenador se le conoce como nódulo o node. La red de trabajo de los nódulos validan el estado de la transacción (intercambio o variación de la información) y del usuario usando algoritmos establecidos para llegar a consenso. Es decir, para llegar a un acuerdo producido por consentimiento entre todos los miembros de la blockchain. Una vez que se valida la transacción, se la combina con otras y se crea un nuevo bloque con información para el ledger, registro con la información del bloque. La adición de transacciones al ledger de una cadena ya existente se le conoce como minería o mining. Este proceso se encarga de crear un hash de un bloque de transacciones, asegurando la integridad del resto de la cadena. Así que para que alguien consiga falsificar un blockchain tiene que controlar más del 50% de la cadena de bloques y averiguar la respuesta al problema matemático del PoW.

Por tanto, algunas empresas usan la cadena de bloque con los propósitos de: optimizar las transacciones y procesos comerciales con proveedores, socios y clientes; y reducir el riesgo. Este riesgo se limita gracias a la creación de transacciones utilizando un ledger que está repartido entre los diferentes miembros de la cadena, autorizado y prácticamente inmutable.

Tipos de Blockchain

En la cadena de bloques, los registros de datos son accesibles para todos, pero también protege contra el acceso no autorizado. Hay tres tipos de blockchain:

  1. Pública: está completamente abierta al público. Es decir, cualquier persona puede unirse a la red como participante.
  2. Híbrida: está abierta al público, pero el acceso a la información disponible está limitado con niveles de autorización.
  3. Privada: está limitada a las partes involucradas en la creación de una red de trabajo particular o para aquellos a los cuales las partes creadores les han otorgado acceso. Los participantes pueden ser administradores, deciden quién entre en la cadena de bloque, u observadores, pueden consultar la información de dicha cadena.

Dependiendo de para lo que se necesite este blockchain, se requerirá un tipo u otro. Por ejemplo, una biblioteca pública podría tener un blockchain público de forma que cualquier usuario podría acceder al sistema para saber si un libro está prestado o disponible y dónde. Una híbrida, podría darse en casos de disputa de terrenos en las que dos personas reclaman unos metros de una parcela. Si los datos se encuentran en una cadena, estos pueden acceder a la información y ver de quién es, pero no modificarla. Esta consulta se haría sin involucrar agentes intermediarios, en este caso, el ayuntamiento.

El tercer tipo, podría ayudar a las empresas con los gastos de viajes y dietas de los empleados. Aunque actualmente las empresas hayan establecido una política de gastos para que los empleados no se excedan, siempre es difícil gestionarlo. Con un blockchain las empresas podrían tokenizar su dinero, es decir, convertirlos en bloques. Al convertirlos en bloques, estos tienen la información sobre cuánto dinero se pueden gastar y en qué. Por lo que los empleados seguirán teniendo acceso al dinero, pero si se lo quiere gastar en un ordenador o quiere gastar en algo más dinero del asignado, no puede. Para poder llevar esas transacciones a cabo, tendría que pedir una validación a la empresa para la que trabaja, y esta garantizárselo. Estas transacciones programables son conocidos como smart contracts o contratos inteligentes. Si en el código de programación de la cadena hay algún fallo, debido a la naturaleza impermutable de los blockchain, este fallo seguirá existiendo durante toda la vida de la cadena.

Industrias en las que se usa el Blockchain

Sector sanidad

Una cadena de bloque se usa en distintas organizaciones de salud para mejorar la colaboración. Gracias a la base de datos compuesta por estos bloques, se puede acceder fácilmente a los registros médicos de los pacientes que pertenezcan a las empresas conectadas a esta cadena.

Sin embargo, esa no es la única funcionalidad, también sirve para agilizar el proceso de comunicación e intercambio de documentos entre los hospitales y las aseguradoras, e inclusos hay empresas que lo usan para investigación sanitaria.

Industria

Esta tecnología ha llamado la atención de grandes empresas a la hora de conectarse con proveedores y poder llevar un mayor control de trazabilidad y su gestión de lotes. De esta forma, se puede confirmar la procedencia de un producto consultando un bloque o, incluso, las modificaciones por las que está pasando en la cadena de producción o ver cómo va en la cadena de suministro.

Por ejemplo, un supermercado puede implementar un software de blockchain que se una a la de sus proveedores, creando así una cadena privada, para reducir el tiempo de rastreo de lotes. Así, si un lote de aguacates viene en mal estado, en vez de ir preguntando al transportista, a la fábrica de procesado y, si fuera el caso, incluso a la empresa recolectora hasta averiguar el fallo, se puede ver directamente en la cadena de bloques.

Entidades públicas

Las entidades públicas intentan ser cada vez más transparente con los ciudadanos. De hecho, ya están llevando a cabo la digitalización de documentos para agilizar los servicios y que los ciudadanos puedan resolver sus problemas más rápido.

Un uso que se le ha pensado dar a los blockchain en el ámbito de las entidades públicas es el del voto electrónico. Debido al carácter inalterable de una cadena de bloque, los votos de los ciudadanos no pueden ser cambiados. Además, los votantes podrían comprobar al instante si sus votos han sido procesado correctamente.

También puede servir para el registro de vehículos u otras propiedades. Los ciudadanos podrían consultar sus datos, pero no cambiarlos. Para cualquier modificación en la información debería crearse otro bloque, y esto sólo podría hacerlo en una oficina del gobierno.

Sistema financiero

El sector financiero es uno de los mayores inversores en este tipo de tecnología. Aunque algunas de las posibilidades que ofrecen las cadenas de bloques puedan parecer una amenaza para el sector de estas empresas, la blockchain también puede brindarles oportunidades de crecer.

Las cadenas de bloques pueden ayudarles a:

  1. Evitar fallos reduciendo el papel que usan actualmente y digitalizando los documentos para realizar un mayor control de trazabilidad;
  2. Poder efectuar transferencias transfronterizas más rápidas;
  3. Tener una mejor comunicación con las empresas que estén incluidas en una cadena de bloques, compartiendo así entre ellas la base de datos;
  4. Codificar bonos e hipotecas con ayuda de los smart contracts;
  5. Generar y verificar una identidad digital de forma segura.

¿Qué deben considerar las empresas que quieren implementar el blockchain?

Aunque esta tecnología tiene un boom, todavía tiene que avanzar mucho antes de que se pueda utilizar de forma más generalizada. Entre las principales desventajas actuales de la cadena de bloques se encuentran las siguientes:

Las transacciones suelen ser lentas y caras

Cada transacción registrable requiere una verificación P2P, lo cual puede ralentizar el proceso debido al número de bloques involucrados. Cuantos más usuarios se tengan que tener en cuenta para las transacciones, mayor tiempo de verificación tomará. De hecho, el tiempo de espera aumentará considerablemente en las horas punta. Por ejemplo, Bitcoin puede procesar aproximadamente unas 60 transacciones por segundo, mientras que Visa puede hacer hasta 47.000 por segundo. La tardanza de la transacción, debido a la validación de todos los nódulos, puede causar mucha incertidumbre en una sociedad en la que estamos cada vez más acostumbrados a conseguir las cosas inmediatamente.

Por tanto, para gestionar el aumento del tráfico causado por el incremento de usuarios y transacciones, se necesitan más nódulos para procesarlos. Por tanto, los costes de funcionamiento no resultan baratos. Por lo que para evitar esa lentitud, es recomendable que el número de usuarios o nódulos sea lo más reducido posible para que la transferencia se haga rápido.

Blockchain es un sistema complejo

A pesar de la continua investigación y la inversión que están recibiendo las cadenas de bloques para su desarrollo, uno de sus grandes contras reside en su complejidad. La complejidad de blockchain se puede percibir de varias formas.

Actualmente, los usuarios operan en un sistema en el que un único responsable verifica qué posee cada uno y valida operaciones. Sin embargo, migrar a blockchain supondría que todos y cada uno de los nódulos que pertenecen a la cadena tiene que validar cada transacción. Esto se lleva a cabo a través de un protocolo de consenso que se tuvo que establecer en la cadena, ralentizando el proceso.

Además, cambiar a un sistema en el que los datos están almacenados en una red distribuida, a menudo requiere la adición de capas de encriptación para gestionar el control de acceso. La mayoría de la encriptación se realiza en esta cadena de bloques como en sistemas de ERP, gestión documental o recursos humanos. Sin embargo, en otras ocasiones, las encriptaciones de blockchain son de mayor dificultad como las pruebas de conocimiento cero o Zero Knowledge Proof (ZKP), las cuales consisten en un protocolo criptográfico que confirma la veracidad de una declaración sin revelar nada más. En el ZKP, hay un prover (probador), la persona o nódulo que hace una pregunta o declaración a la que solo se le puede contestar Sí o No, y un verifier (verificador), la persona o nódulo que verifica si es afirmativa o no.

Otro caso en el que puede apreciarse la complejidad de una cadena de bloques es en el de una extensa blockchain que no es muy robusta, con una amplia red de nódulos distribuidos. Esta falta de robustez hace que sea más difícil sacarle el máximo partido. Ya que antes de que se pueda llevar a cabo una acción con la cadena de bloques, tiene que ser aceptado por el resto de nódulos de la cadena. Así que, para afianzar la robustez de la cadena, es aconsejable no tener un número demasiado amplio de bloques.

Una complejidad añadida es el avance del lenguaje. Debido a la novedad de este sistema, se está desarrollando un vocabulario con nuevos términos. Por ejemplo, algunos de los mencionados anteriormente tales como smart contracts, mining, modes, prueba de trabajo, etc. Sin embargo, es algo que ocurre con todas las tecnologías, véase como con las redes sociales han surgido los términos de: like, story, post, etc.

El error humano sigue presente en Blockchain

La información que se introduce en una cadena de bloques que se usa como base de datos debe ser de gran calidad. Sin embargo, que una información determinada esté en un blockchain no significa que sea inherentemente de confianza. Los usuarios que inserten los datos deben guardarlos de forma precisa dentro del bloque.

Si se quisiera modificar la información que contiene un bloque, no se podría, al igual que tampoco podría eliminarse. Es por eso que hay que tener mucho cuidado con lo que se guarda en un bloque. Para especificar que hay alguna variación o fallo en esa información, hay que crear otro bloque comunicando eso e introduciendo la información pertinente. Por ello, quien se encargue de insertar los datos debe ser una persona con conocimientos y experiencia en Blockchain.

La política de consenso de la cadena crea discrepancia

Debido a la gran cantidad de usuarios que se tienen que poner de acuerdo para crear un modelo de gobierno de la cadena. Es decir, se tienen que crear un protocolo de consenso que esté aceptado por todos los participantes de la cadena, lo cual puede dar lugar a muchos desacuerdos. La mayoría de estos desacuerdos se centran en cómo se distribuye un blockchain. Este proceso conlleva actualizar el protocolo de la cadena de bloques una vez que la mayoría de los usuarios de la cadena hayan accedido a ello. Por tanto, cuanto menos bloques haya, más fácil será que se llegue a un acuerdo entre los participantes.

La ley de protección de datos (GDPR) no consiente ciertos aspectos de Blockchain

Los principales puntos colindantes entre la ley de protección de datos y el blockchain son los siguientes:

  • La identificación y obligaciones de los controladores de datos y procesadores. No siempre están claramente identificados quiénes son los controladores y procesadores de datos y si cumplen con sus obligaciones. Esto ocurre particularmente cuando las transacciones de blockchain son escritas por los propios sujetos de datos.
  • La anonimización de los datos personales. Actualmente no hay consenso sobre lo que se necesita para anonimizar los datos personales y hasta qué punto se puede almacenar el resultado una red de blockchain.
  • El ejercicio de algunos derechos de los sujetos de datos. Si los datos personales se registran en una red de cadena de bloques, puede ser difícil corregirlos o eliminarlos. La definición de lo que puede considerarse borrado en el contexto de blockchains no está establecido aún. Por ejemplo, los bloques no admiten la modificación ni eliminación de los datos que contienen. Por lo que, cuando un usuario quiere ejecutar su derecho al olvido, resulta imposible. Entonces, este sistema no es compatible con información relacionada con datos personales.

Estos problemas no han sido resueltos de forma concluyente por el Comité Europeo de Protección de Datos. Es importante que se tomen el tiempo para entender la tecnología blockchain y el impacto que las diferentes interpretaciones del Reglamento General de Protección de Datos puede tener en el ecosistema europeo.

Si se quiere prevenir incumplir con las leyes de protección de datos, hay que establecer una cadena de bloques privada con una buena gestión de identidad y acceso para que no se filtre información que no debe ser vista por otros usuarios.

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European Knowledge Center for Information Technology (Ed.). (2018, 29 noviembre). Blockchain (cadena de bloques). TIC Portal. https://www.ticportal.es/glosario-tic/blockchain