Guía para principiantes sobre la tecnología blockchain: qué es y cómo funciona

La tecnología blockchain se ha convertido en una palabra de moda en los últimos años, pero ¿qué es exactamente? Las blockchains son más conocidas por su papel crucial en el mantenimiento de un registro seguro y descentralizado de transacciones en los sistemas de criptomonedas.

Aunque no estés familiarizado con la blockchain o su tecnología, es probable que hayas oído mencionarla en las conversaciones cotidianas sobre criptomonedas. Según una investigación de McKinsey, en 2027 hasta el 10 % del PIB mundial podría estar vinculado a transacciones habilitadas por blockchain. Esto indica un importante potencial sin explotar para la blockchain y la posibilidad de una adopción cada vez más generalizada con el tiempo.

A pesar de su creciente popularidad, no mucha gente entiende de verdad la idea completa que hay detrás de la tecnología blockchain. ¿Es solo publicidad exagerada? ¿Se apagará el revuelo a su alrededor o las empresas pueden aprovechar de verdad la blockchain para crear valor? ¿Cómo impulsa exactamente las cripto? Sigue leyendo para averiguarlo.

¿Qué es la tecnología blockchain?

Una blockchain es un libro contable digital que registra y confirma las transacciones de criptomonedas en una red de ordenadores. Cuando compras, vendes o intercambias criptomonedas, la blockchain recopila y almacena esta información de forma segura. En esencia, es una cadena de bloques en continuo crecimiento, y cada bloque contiene una lista de transacciones cifradas.

Para dejarlo claro, usemos una analogía sencilla. Imagina que tienes un libro donde registras transacciones. Cada vez que haces una transacción, el libro se actualiza. Ahora imagina que este libro se pone a disposición de otras personas al mismo tiempo.

Esa es la idea básica de la tecnología blockchain: un libro contable digital compartido en una red. Cada vez que alguien hace una transacción, queda registrada en este libro contable compartido.

A diferencia de los sistemas financieros tradicionales, los datos procesados por la tecnología blockchain se mantienen en una red descentralizada, libre de supervisión o control gubernamental o de otros terceros. Como todos en la red pueden acceder a las entradas hechas por los demás, nadie puede manipular la red ni tener su control exclusivo.

Cada bloque de una blockchain está cifrado por seguridad y enlazado al bloque anterior, lo que crea una cadena de transacciones, de ahí el término «blockchain». Esta estructura garantiza que los datos almacenados en la blockchain no puedan eliminarse ni modificarse sin el consenso de toda la red, lo que proporciona un sistema de intercambio de datos transparente, robusto y resistente a la manipulación.

Además de su evidente caso de uso como medio para las transacciones relacionadas con las cripto, esta tecnología emergente tiene un sinfín de posibles aplicaciones. Pero antes de verlas, repasemos rápidamente las características clave de la tecnología blockchain.

Características clave de la tecnología blockchain 

Estas son algunas de sus características distintivas:

descentralización

Esta es una de las señas de identidad de la tecnología blockchain. A diferencia de las bases de datos tradicionales gestionadas por una autoridad central, la tecnología blockchain es descentralizada. Ninguna organización ni ordenador por sí solo puede controlar la cadena.

Cada participante de la red tiene una copia del libro contable, lo que garantiza la transparencia y la seguridad. Esta naturaleza descentralizada elimina la necesidad de intermediarios y reduce el riesgo de puntos únicos de fallo centralizados.

Inmutabilidad

Una vez que una transacción se introduce en la blockchain y el bloque se añade a la cadena, es extremadamente difícil modificarla. Esta inmutabilidad protege los datos de la manipulación y el fraude y garantiza su permanencia.

Transparencia

Las blockchains públicas son totalmente transparentes y permiten a cualquiera ver los cambios realizados en el libro contable. Esta transparencia genera confianza entre los usuarios, porque todas las transacciones son visibles y verificables una vez añadidas a la blockchain.

Seguridad

La blockchain usa diversas técnicas criptográficas para proteger los datos almacenados en el libro contable. Estas técnicas protegen los datos frente a accesos y alteraciones no autorizados, lo que garantiza que las transacciones sean seguras y fiables.

Modelos de consenso

Para acordar la validez de las transacciones, la blockchain utiliza modelos de consenso como la prueba de trabajo (PoW) o la prueba de participación (PoS). Estos modelos garantizan que todos los participantes de la red estén de acuerdo sobre el estado del libro contable, manteniendo la integridad y la coherencia de la blockchain.

Tipos de blockchain

La blockchain ha evolucionado de forma significativa a lo largo de los años, lo que ha dado lugar a varios tipos según distintos atributos. Estos son algunos de los tipos principales:

Blockchain pública

Las blockchains públicas son redes abiertas y descentralizadas donde cualquiera puede participar, leer y escribir datos sin permiso. Algunos ejemplos son Bitcoin y Ethereum. Los usuarios emplean el mecanismo de consenso para actualizar la red y conservan una copia del libro contable en sus nodos.

Blockchain privada

En cambio, las blockchains privadas son redes con permisos donde el acceso y la participación están restringidos a entidades o participantes concretos. Se usan habitualmente en entornos empresariales para aumentar la privacidad y el control sobre los datos.

Blockchain con tokens

Esta es la blockchain estándar, e implica la emisión y gestión de tokens digitales que representan activos o utilidad en la red. Estos tokens pueden negociarse, intercambiarse o usarse con fines específicos dentro del ecosistema blockchain.

Blockchain sin tokens

Algunas blockchains funcionan sin tokens nativos y se centran únicamente en registrar y validar transacciones o datos. Pueden usarse en aplicaciones específicas donde los tokens no son necesarios.

Blockchain distribuida

Las blockchains distribuidas tienen varios nodos u ordenadores que participan en la red, y cada uno mantiene una copia de todo el libro contable de la blockchain.

Blockchain híbrida

Las blockchains híbridas combinan elementos de las blockchains públicas y privadas, lo que permite flexibilidad en términos de accesibilidad, control y escalabilidad. Suelen usarse en situaciones en las que ciertos datos deben mantenerse privados sin dejar de beneficiarse de la seguridad y la transparencia de una blockchain pública.

¿Cómo funciona la tecnología blockchain?

La tecnología blockchain consta de una serie de bloques encadenados y cifrados por seguridad. Cada bloque contiene varias transacciones, y cada transacción registrada en la blockchain se autentica con la firma digital de su propietario, lo que la protege de la manipulación. Normalmente, la mayor parte de estos procesos ocurre entre bastidores, y la persona que inicia la transacción no llega a ver cómo se desarrollan.

Una vez que los datos se registran en un bloque, no pueden alterarse sin alterar todos los bloques posteriores, lo que requiere el consenso de la mayoría de la red. Veamos cómo se desarrolla todo esto:

Inicio de la transacción

Las transacciones en una blockchain las inician usuarios que quieren transferir activos digitales (como criptomonedas) o ejecutar contratos inteligentes. Así, por ejemplo, un usuario puede decidir enviar cripto a otro usuario. Esta acción le exigiría especificar la dirección del destinatario, la cantidad que se transferirá y, posiblemente, pagar una comisión de transacción, conocida popularmente como comisión de gas.

Difusión

La blockchain funciona en una red de persona a persona formada por ordenadores interconectados conocidos como nodos. Básicamente, son las distintas personas que contribuyen a la red. Los nodos de la red realizan distintas funciones según su papel en ella.

Una vez creada y firmada una transacción, esta se difunde a estos nodos. Después validan el estado del usuario y la legitimidad de la transacción para determinar si debe incluirse en la blockchain mediante lo que se llama un «mecanismo de consenso». Así funciona normalmente este proceso:

Recepción de transacciones

• Difusión: una vez que el usuario crea y firma una transacción, esta se difunde a la red blockchain. Los nodos que reciben la transacción difundida comienzan el proceso de validación.
• Pool de transacciones: cada nodo suele mantener un pool de transacciones sin confirmar en lo que a menudo se denomina la mempool. Las nuevas transacciones se añaden a este pool para su validación.

Comprobaciones de validación

Para garantizar la seguridad y la integridad de las transacciones en la blockchain, los nodos de la red realizan varias comprobaciones de validación:

Verificación de la firma digital

Cuando un usuario inicia una transacción, el software de su billetera usa la clave privada del usuario para firmarla. Esta firma digital actúa como prueba de que el propietario de la clave privada autorizó la transacción. A continuación, los nodos verifican la firma digital con la clave pública del remitente para confirmar la autenticidad de la transacción.

Comprobación de doble gasto

Los nodos se aseguran de que las entradas (salidas de transacciones anteriores que se están gastando) no se hayan gastado ya en otra transacción. Esto evita que la misma moneda digital se gaste más de una vez y mantiene la integridad del historial de transacciones.

Fondos suficientes

También confirman que la dirección del remitente tenga fondos suficientes para cubrir el importe de la transacción y las comisiones asociadas.

Estructura de la transacción

Verifican que la transacción siga el formato correcto y las reglas del protocolo. Esto incluye comprobar que los campos de datos, las entradas y las salidas sean correctos para garantizar que la transacción sea válida.

Comisiones de transacción

Por último, comprueban que la transacción incluya las comisiones adecuadas para incentivar a los mineros a incluirla en un bloque. Unas comisiones de transacción adecuadas garantizan que las transacciones se procesen con rapidez.

Creación de bloques

Una vez que los nodos han validado las transacciones y las han colocado en la mempool, están listas para agruparse en un bloque y añadirse a la blockchain. En este punto, las transacciones no válidas también se descartan. El proceso de agrupar estas transacciones en un bloque implica varios pasos clave que hemos destacado a continuación:

Pool de transacciones

Las transacciones validadas se recopilan en un pool para poder incluirse en el siguiente bloque.

Creación de bloques

Los mineros (nodos que resuelven problemas matemáticos complejos para añadir nuevos bloques) seleccionan un conjunto de transacciones validadas del pool de transacciones y las organizan en un bloque. Este bloque incluye un encabezado con información importante, como el hash del bloque anterior, una marca de tiempo y un nonce (un número aleatorio usado en la minería).

Prueba de trabajo (PoW) / prueba de participación (PoS)

En redes blockchain como Bitcoin, los mineros compiten para resolver un difícil rompecabezas matemático basado en los datos del bloque. Este proceso, conocido como prueba de trabajo, requiere una potencia de cálculo considerable. El primer minero que resuelve el rompecabezas puede añadir el nuevo bloque a la blockchain y recibe como recompensa criptomoneda recién acuñada.

En la prueba de participación, en cambio, los validadores se seleccionan para crear un nuevo bloque en función de su participación en la red. El validador seleccionado crea y difunde el nuevo bloque sin necesidad de un cálculo exhaustivo.

Verificación y propagación de bloques

Una vez creado un nuevo bloque, ya sea mediante minería (prueba de trabajo) o validación (prueba de participación), el nuevo bloque se difunde a toda la red. Los demás nodos de la red verifican la validez del bloque comprobando la prueba de trabajo, la corrección de las transacciones y que cumpla las reglas del protocolo.

Actualización de la cadena

Tras la verificación, el nuevo bloque se añade a la blockchain y pasa a ser la última entrada de la cadena continua de bloques. Esta actualización se envía por la red para garantizar que todos los nodos tengan la versión más reciente de la blockchain.

Beneficios de la blockchain

La tecnología blockchain ofrece varias ventajas clave que la convierten en una herramienta potente en diversos sectores:

Más seguridad

La blockchain ofrece un alto nivel de seguridad gracias a su naturaleza descentralizada y a sus algoritmos criptográficos. La naturaleza descentralizada de la blockchain significa que no hay un único punto de fallo, lo que refuerza la seguridad frente a posibles hackeos.

Sus hashes criptográficos garantizan que cada transacción esté cifrada y enlazada a la anterior, lo que hace extremadamente difícil que los hackers alteren cualquier información. Además, como la blockchain no puede manipularse ni alterarse, los participantes pueden confiar en los datos que se les presentan.

Y eso no es todo. Debido a su carácter confidencial, los usuarios están protegidos frente al robo de identidad, lo que la convierte en una alternativa atractiva tanto para empresas como para consumidores.

descentralización

Como hemos recalcado a lo largo de este artículo, la descentralización es un beneficio central cuando hablamos de blockchain. Esta estructura reduce la necesidad de intermediarios, con lo que baja los costes de transacción, aumenta la eficiencia de las transacciones y elimina la posibilidad de fraude.

Menores costes de cumplimiento

La tecnología blockchain agiliza las transacciones al eliminar la necesidad de intermediarios como bancos y procesadores de pagos, lo que reduce significativamente las comisiones asociadas. Vamos a desglosarlo.

Ahora bien, los bancos y las instituciones tradicionales suelen depender de procesos de «conoce a tu cliente» (KYC) para verificar la identidad de un cliente e incorporarlo. Todo el proceso suele implicar que los bancos paguen hasta 500 millones al año por procesos que ni siquiera se actualizan.

Con las redes de persona a persona, ahora tenemos transacciones directas entre las partes, lo que minimiza la participación de terceros y, en última instancia, reduce los costes.

Ahorro de costes

La tecnología blockchain puede reducir de forma significativa los costes de las empresas, sobre todo de las que manejan transacciones de alto valor y gran volumen, donde las comisiones bancarias y de procesamiento de pagos tradicionales se acumulan rápidamente.

Una forma en que la blockchain logra ahorrar costes es con comisiones de transacción más bajas. Las redes blockchain suelen tener comisiones mucho más bajas que los sistemas financieros tradicionales. Por ejemplo, las transacciones con criptomonedas pueden procesarse por una fracción del coste de las transferencias bancarias convencionales o de las transacciones con tarjeta de crédito.

Otra ventaja es la reducción de las comisiones transfronterizas. La blockchain permite transacciones internacionales sin las elevadas comisiones y costes de tipo de cambio de las transferencias bancarias tradicionales, lo que la hace especialmente útil para las empresas dedicadas al comercio global.

Además, los procesos automatizados de la blockchain, como los contratos inteligentes, ayudan a recortar los gastos operativos. Estos contratos automatizan y protegen las transacciones sin necesidad de supervisión manual. Una vez que se cumplen ciertas condiciones, los contratos inteligentes pueden ejecutar automáticamente los siguientes pasos de un proceso de transacción, lo que aumenta de forma significativa la velocidad y la eficiencia de las transacciones.

Trazabilidad

La transparencia de la blockchain y su registro permanente de transacciones facilitan el rastreo de activos. Esto es especialmente valioso en la gestión de la cadena de suministro, donde es crucial rastrear el origen y los trayectos de los productos. Por ejemplo, Walmart Canadá usó blockchain para resolver disputas de pago con 70 transportistas de carga externos, reduciendo las discrepancias en las facturas del 70 % a menos del 1 %. Esta mejora garantizó pagos puntuales y aumentó la eficiencia operativa.

Más allá de resolver los problemas de pago, Walmart aprovechó la blockchain para abordar retos más amplios de la cadena de suministro. Al registrar los datos de las transacciones en una red blockchain, Walmart y sus proveedores pueden rastrear los productos desde su origen hasta las estanterías de las tiendas.

Este sistema también garantiza la trazabilidad de los alimentos, lo que permite a Walmart y a sus clientes acceder fácilmente a información detallada sobre el origen de los alimentos, incluidas las granjas, las instalaciones de procesamiento y las rutas de transporte.

Procesamiento en tiempo real

Gracias a su naturaleza descentralizada, las empresas pueden hacer transacciones en tiempo real las 24 horas del día, los 7 días de la semana, sin preocuparse por los horarios de cierre ni por las restricciones de la banca tradicional.

A diferencia de las transferencias y los pagos bancarios, que suelen limitarse al horario laboral y pueden sufrir retrasos por fines de semana y festivos, las transacciones en blockchain pueden ejecutarse y confirmarse a cualquier hora del día, todos los días del año, lo que garantiza básicamente que las transacciones puedan procesarse de forma continua.

Innovación

La tecnología blockchain es la base de diversas aplicaciones innovadoras, como las finanzas descentralizadas (DeFi), los tokens no fungibles (NFT) y más. Estas nuevas aplicaciones están creando oportunidades y transformando sectores.

Retos de la blockchain

A pesar de su potencial, el futuro de la tecnología blockchain no está exento de preocupaciones. Algunas consideraciones clave son:

Uso intensivo de recursos

Las blockchains requieren muchos recursos porque cada nodo de la red realiza las mismas tareas para alcanzar el consenso. Este esfuerzo repetido conlleva un alto consumo de energía y costes de computación, sobre todo en sistemas de prueba de trabajo como Bitcoin.

Impacto ambiental

Más allá del uso de recursos, también está el impacto ambiental de la minería en blockchain. El importante consumo de energía que implica, sobre todo con mecanismos de prueba de trabajo como el de Bitcoin, ha suscitado preocupación por la sostenibilidad ambiental.

Irreversibilidad de las transacciones

Aunque la inmutabilidad de las transacciones en blockchain refuerza la seguridad y la confianza, también significa que las transacciones no pueden deshacerse. Incluso si ambas partes acuerdan revertir una transacción, o si se hizo por error o por fraude, no hay forma de revertirla.

Experiencia de usuario

La tecnología blockchain puede resultar francamente compleja e intimidante para los usuarios no técnicos. Mejorar la experiencia de usuario y hacer que las aplicaciones blockchain sean más intuitivas y accesibles será crucial para impulsar su adopción masiva.

escalabilidad

A medida que las redes blockchain crecen, surgen preocupaciones sobre la escalabilidad. Las plataformas blockchain actuales tienen dificultades para gestionar rápidamente un gran número de transacciones, lo que puede ralentizar su rendimiento. Esta limitación puede ser un obstáculo importante para su uso generalizado, sobre todo en aplicaciones que necesitan procesar con eficiencia un gran volumen de transacciones.

Interoperabilidad

Las distintas plataformas blockchain suelen funcionar de forma aislada, lo que dificulta que se comuniquen e interactúen entre sí. Lograr la interoperabilidad entre estas redes blockchain independientes es crucial para desbloquear por completo el potencial de las aplicaciones y los ecosistemas descentralizados.

Reto de seguridad

Aunque a menudo se alaba a la blockchain por poder eliminar problemas como las estafas y la piratería, no es infalible. Sí, la tecnología es segura, pero su eficacia depende de la honestidad de sus usuarios y de la exactitud de los datos introducidos. Por ejemplo, en 2022, unos hackers robaron más de 600 millones de dólares a la red Ronin tras hacerse con el control de más de la mitad de los nodos de la red. ¿Difícil de lograr? ¡Extremadamente! Pero desde luego no es imposible.

Aplicaciones y casos de uso de la tecnología blockchain

Más allá de Bitcoin, otras criptomonedas como Ethereum y Solana usan la tecnología blockchain para ofrecer funciones únicas, como los contratos inteligentes y las aplicaciones descentralizadas (DApps). La blockchain de Ethereum admite mucho más que transacciones; permite contratos inteligentes y aplicaciones descentralizadas (DApps) impulsados por su criptomoneda, Ether.

Solana, conocida por su escalabilidad, usa la blockchain para lograr altas velocidades de transacción, lo que la hace popular en el mercado cripto. Más allá de usarse para facilitar transacciones cripto, la tecnología blockchain tiene muchos otros casos de uso. Veamos algunos:

El papel de la blockchain en la seguridad de las transacciones

La tecnología blockchain eleva la seguridad al 100 % al crear un registro a prueba de manipulaciones de cada transacción en línea. Este nivel de seguridad es crucial para generar confianza en las transacciones digitales, donde el riesgo de hackeos y brechas de datos son amenazas constantes.

Además, la transparencia que ofrece permite a todos los participantes de la red verificar y auditar las transacciones de forma independiente, lo que garantiza la integridad de los datos.

Banca

Para los bancos, la blockchain mejora el proceso de operar con divisas, procesar pagos y asegurar préstamos. También agiliza sus procesos al permitir transacciones más rápidas y seguras. Al actuar como una única fuente de verdad, registra cada transacción, lo que garantiza la inmutabilidad y protege frente al fraude. Esto da lugar a tiempos de liquidación más rápidos y ofrece un monitor integrado contra el blanqueo de capitales. 

Logística

La blockchain se emplea a menudo en logística como herramienta de seguimiento y rastreo para supervisar el movimiento de las mercancías a lo largo de la cadena de suministro. De este modo, los usuarios tienen información en tiempo real sobre sus envíos desde el inicio hasta la entrega.

Por ejemplo, la plataforma basada en blockchain de IBM ha permitido digitalizar y simplificar la logística del comercio mundial. Las partes interesadas de la plataforma pueden seguir el estado de los envíos, gestionar la documentación y garantizar el cumplimiento de los requisitos normativos.

Sanidad

La blockchain se usa principalmente en sanidad para almacenar de forma segura los historiales de los pacientes, garantizando la privacidad de los datos y evitando brechas. Esto tiene sentido, ya que entre julio de 2021 y junio de 2022 se notificaron unos 692 casos de grandes brechas de datos sanitarios. Los autores robaron información bancaria, datos de tarjetas de crédito y registros de pruebas de salud y genómicas.

Los contratos inteligentes también se usan para agilizar y automatizar tareas como el control de la medicación, la tramitación de reclamaciones de seguros, el intercambio de información médica entre proveedores, la reducción del fraude en la facturación médica y la mejora del seguimiento de los productos farmacéuticos a lo largo de la cadena de suministro.

En resumen

Las blockchains se están convirtiendo en una parte cada vez más importante de nuestras vidas. A medida que la tecnología blockchain sigue madurando y ganando adopción generalizada, su integración en distintos sectores señala un potencial de innovación en diferentes ámbitos. Como ocurre con cualquier tecnología emergente, sus capacidades y su pleno potencial aún se están desarrollando. Sin embargo, está claro que la blockchain ha venido para quedarse.

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