En el anterior artículo hablé sobre el bitcoin como medio seguro de transmisión de valor y como solución técnica para crear un instrumento monetario descentralizado. En este artículo, les propongo nos interesemos a la tecnología subyacente: la blockchain. Hablaremos sobre su funcionamiento, sus características, su utilización, y por último sobre los desafíos presentes y futuros.

¿Qué es la blockchain?

Desde un punto de vista técnico, la blockchain es un sistema de almacenamiento de datos digitales, distribuidos geográficamente, sin administrador central, replicados, compartidos y sincronizados por consenso.

La blockchain es un libro contable digitalizado, incorruptible, sin intermediarios, del cual todos los usuarios guardan una copia

Retomemos cada punto:

  • Sistema de almacenamiento de datos digitales: los datos almacenados pueden corresponder a cualquier tipo de documento digital (un valor, un video, una foto, etc.). Por ejemplo, el disco duro de un computador es un sistema de almacenamiento de datos digitales. En el caso del bitcoin es este valor que es almacenado en la blockchain.
  • Sistema distribuido geográficamente, sin administrador central: todos los usuarios del sistema guardan localmente una copia “idéntica” de los registros, sin necesidad de pasar por un servidor central para sincronizarla. Internet constituye un ejemplo de sistema distribuido. En el caso del bitcoin, cada usuario almacena en su computador una copia de todos los bloques de información sobre el bitcoin, alrededor de 150 Gigas.
  • Sistema de datos replicados, compartidos y sincronizados por consenso: las copias almacenadas por cada uno de los usuarios contienen la misma información y, sobretodo almacenan el orden de llegada de la información. Es decir que la información sobre el orden de almacenamiento es igual de importante que la información almacenada. Dropbox es un ejemplo de sistema replicado, compartido y sincronizado. En el caso del bitcoin, los nuevos bloques de información son anexados a los ya existentes en el orden definido por los mineros del sistema (veremos este punto más adelante).

¿Qué innovación aporta la blockchain?

El principal aporte de la blockchain ha sido el de proponer, por primera vez, un sistema distribuido capaz de manejar al problema del doble gasto. Dicho de otra manera, la blockchain permite transferir la propiedad de un documento digital, es decir que no pueda copiarse sino transferirse.

Por ejemplo, en la vida real, Alice no puede utilizar el mismo billete de 50 dólares para pagarle a Bob por su libro y a Carlos por su comida. El billete “cambia de dueño” después de cada transacción. En el mundo informático, Alice puede igualmente transferir un documento “digital” pero, sin intermediarios de confianza, no es sencillo verificar que Alice no guardó una copia. Sin intermediarios, es necesario confirmar que el archivo fue bien transmitido (copiado y destruido una vez la transmisión confirmada), que la persona que lo envía tiene el derecho de hacerlo y que la transmisión no ha sido alterada.

En ocho páginas publicadas en el 2008, Satoshi Nakamoto explica cómo, a través de la criptografía, de un proceso de generación de bloques de información concatenados, de la resolución de problemas matemáticos complejos y de un sistema de incentivos, es posible conseguir este resultado.

¡La blockhain representa un cambio radical para nuestra sociedad!

Por ejemplo, es posible imaginar un sistema catastral, un acto notarial, un reporte médico, un sistema de manejo de inventario o hasta un sistema de control de autenticidad sin necesidad de un intermediario (un gobierno, un abogado, un banco, una empresa de control de calidad, …). Finalmente, el bitcoin, o la posibilidad de transferir la propiedad de un valor digital, representa una ínfima parte de las posibles utilizaciones de esta nueva tecnología.

La blockchain se construyó sobre pilares que datan de los años 90 (y para la criptografía, de los años 60/70). En los años 1990, David Chaum fundó la empresa DigiCash. Su objetivo era el de crear un sistema digital de pago anónimo y encriptado. Este proyecto duró algunos años antes de cerrar (2000). Al mismo tiempo apareció un movimiento anárquico denominado “cypherpunk”, movimiento que promulgaba la creación de un sistema informático anónimo, con el fin de “mantener el derecho a la privacidad en una sociedad libre en la era digital”. Las bases para un nuevo modelo económico prepararon el terreno, solo hacía falta un evento para activarlo.

En el 2008, la confianza en el sistema financiero y gubernamental sufrió un duro revés. La crisis financiera mundial desencadenó un interés por nuevos sistemas descentralizados, evitando la concentración de poder, la corrupción y el abuso de confianza.

¿Cómo funciona la blockchain?

La blockchain utiliza los computadores de los usuarios como “nodos” de almacenamiento de información. Cada nodo genera datos, llamados transacciones, que son transmitidos a los demás nodos. Estas transacciones no hacen aún parte del registro común y único. Cada nodo construye un bloque de transacciones “en espera”, verifica que cada transacción del bloque es correcta y resuelve un problema matemático “difícil” que, al mismo tiempo, es fácil de verificar: como un laberinto que toma tiempo en resolver, pero cuya solución es fácil de verificar. El primer nodo en resolver el problema gana el derecho de agregar sur bloque al último bloque de la cadena, por esto se llama block-chain o “cadena de bloques”. Gracias a este encadenamiento de datos, es muy difícil modificar la historia y por ello, es extremadamente difícil alterar la información almacenada. Por haber “trabajado” resolviendo el problema, el nodo obtiene una compensación en bitcoins, mecanismo de creación de la moneda virtual, y puede, igualmente, recibir un porcentaje sobre cada transacción, valor que es definido por el usuario.

Así, cada transacción es almacenada en un bloque de datos, y cada uno de ellos es concatenado al boque anterior. La información presente en cada transacción, en cada bloque, es visible por todos, pero no puede ser alterada gracias a la utilización de un sistema de firma digital (criptografía) basado en dos llaves: una llave privada que permite “firmar” cada transacción y una llave publica que permite identificar el origen de la transacción. Por origen se debe entender una zona específica de almacenamiento en el sistema (una bóveda digital) y no una persona o entidad física.

Es importante anotar que la blockchain es un sistema unidireccional, es decir, que es imposible revertir una modificación. Cada transacción, una vez validada, no puede ser anulada a menos de generar una nueva transacción en el sentido opuesto.

¿Cuáles son las posibles aplicaciones de la blockchain?

Como lo vimos anteriormente, la tecnología permite transferir la propiedad de un usuario a otro, sin necesidad de pasar por un intermediario “de confianza”.

¡La tecnología des registros distribuidos permitirá la creación de soluciones descentralizadas en varios sectores de actividad!

  • Banca/Finanzas: sistemas de transferencias bancarias mundiales a bajo costo, sistemas de verificación de datos, auditoria y seguimiento de pagos y transacciones, sistemas de trading electrónico, …
  • Educación: sistemas de gestión de diplomas y certificados, registros de notas, evaluaciones, gestión de becas, …
  • Agricultura: gestión de tierras y parcelas, de cosechas, utilización de herbicidas, culturas eco responsables, verificación del origen y de la cadena de procesamiento, …
  • Salud: gestión de resultados médicos, acceso y manejo privado de los datos, sistemas de gestión de trasplantes, participación a proyectos de investigación, seguimiento de lotes de medicamentos,
  • Gobierno: sistema de votación, manejo del catastro, de actas de nacimiento, licencias de conducción, …
  • Industria: seguimiento y manejo de inventarios, verificación del origen y seguimiento de la cadena de procesamiento, identificación de partes, gestión y consumo energético, CO2, …

¿Quién utiliza esta tecnología?

La tecnología es utilizada actualmente por varias empresas alrededor del mundo, principalmente empresas jóvenes (startups, fintechs, regtechs, edutechs, …) y desde hace algún tiempo, por empresas establecidas (bancos, gobiernos, industria).

R3 es, por ejemplo, un consorcio que utiliza la blockchain para reducir los costos de las transacciones bancarias. Instituciones como BNP Parisbas, ING, Intesa Sanpaolo, Banco Santander hacen parte de este grupo.

Por otro lado, en noviembre del 2017, 6 países experimentan la utilización de la blockchain para manajar el registro catastral: Brasil (municipios de Pelotas y Morro Redondo); India (Andhra Pradesh); Rusia; Suecia; Ucrania e Inglaterra.

El sitio IBM, presenta alrededor de 40 implementaciones utilizando esta tecnología, desde registro de mercancía, pasando por la gestión de identidad, seguros y salud.

¿Cuáles son los desafíos de la tecnología blockchain?

Existen algunos desafíos que es necesario resolver para utilizar esta tecnología, los más importantes son: la velocidad, la seguridad, la equidad y la viabilidad energética.

  • Velocidad: La tecnología permite validar un máximo de 7 transacciones por segundo (tps), cuando, por ejemplo, la red VISA gestiona alrededor de 1’500 tps y Paypal alrededor de 120 tps. Desde hace algunos años, la blockchain ha implementado redes un poco más rápidas, pero por el momento, ninguna es capaz de igualar la velocidad necesaria para crear un sistema de pagos a nivel mundial. La razón de esta velocidad, radica en el método utilizado para validar las transacciones, que limita el sistema a generar un nuevo bloque cada 10 minutos, un bloque contiene en promedio 1’000 transacciones, lo cual conlleva a un promedio de 2 tps.
  • Seguridad: la verificación de las transacciones se basa en la validación de bloques que se concatenan secuencialmente. Existen casos en los que, dos o más nodos, resuelven el problema matemático y sus bloques son agregados a la cadena única como dos ramas diferentes. Este funcionamiento no es deseado, por lo cual es necesario escoger una sola rama. La decisión se toma basándose en la rama más larga. Aunque nunca se podrá saber con certeza que la transacción no será validada, se dice que, en principio, después de 6 nuevos bloques, o sea 1 hora, la transacción se puede considerar confirmada. ¡Si Alice quiere vender su carro a Bob, es aconsejable que espere 1 hora, desde el momento en que se generó la transacción, para entregarle las llaves!
  • Equidad: el orden de llegada de cada transacción no asegura el orden de validación en la cadena única de bloques. Así, implementaciones que necesiten tener en cuenta el orden de llegada de las transacciones no pueden, por el momento, utilizar esta tecnología (salas de mercado, subastas en línea, juegos en línea, …). Cabe decir que las transacciones son validadas por los “mineros”, computadores super-potentes capaces de resolver los problemas matemáticos asociados a la blockchain. Ellos pueden finalmente decidir el orden de las transacciones, generando un sistema poco imparcial, ya que las reglas de atribución pueden ser manipuladas por ellos.
  • Viabilidad energética: actualmente la tecnología requiere una cantidad importante de capacidad de computo. En este vínculo se puede apreciar una foto de una mina de bitcoins. ¡Es claro que el consumo de energía es bastante elevado!

Hoy en día, se estima que el consumo energético de la blockchain es equivalente al consumo energético anual de Irlanda.

Es por esto por lo que es necesario pensar en sistemas descentralizados diferentes a la blockchain, pues es imposible mantener este consumo sin afectar el ecosistema de nuestro planeta. Existen hoy en día alternativas que aportan soluciones a estos desafíos: redes parcialmente descentralizadas o privadas, protocolos de seguridad limitados, …

Estas soluciones serán el tema del próximo artículo.

¿Por qué me debo interesarme por la blockchain?

La blockchain y en general, las tecnologías de registros distribuidos (DLT/ Distributed Ledger Technologies) aportan soluciones a problemas actuales de nuestra sociedad tales como:

  • Reducir costos y requisitos de ciertos procesos;
  • Eliminar intermediarios;
  • Disminuir la corrupción y los abusos del poder;
  • Simplificar trámites basados en registro de información como la registraduría, la notaría, los diplomas y certificados, …;
  • Proteger la privacidad;
  • Asegurar transparencia e imparcialidad en todo tipo de votación.

Aunque existen aún algunos desafíos, es un hecho que, la blockchain, y en general las DLT, aportan innombrables beneficios para nuestra sociedad, sobretodo reduciendo los problemas de abuso de confianza y de concentración de poder.

Hoy en día, existen nuevas versiones de DLT, basadas en los principios de la blockchain, como por ejemplo Ethereum, Ripple, IOTA y sobretodo HashGraph, que resuelven muchos de estos desafíos.

En el próximo artículo hablaré de ellas, de sus características y aplicaciones.

Por esta y por otras muchas razones que discutiré en próximos artículos, es necesario entender, comprender y hacerse una opinión de los alcances y las posibilidades que esta tecnología aporta a nuestra sociedad y a cada uno de nosotros.