Contenido

1. Cadena de bloques 101

2. ¿Cómo funciona la cadena de bloques?

3. ¿Para qué se utiliza blockchain?

Capítulo 1 - Cadena de bloques 101

Contenido

• ¿Qué es la cadena de bloques?

• ¿Cómo están conectados los bloques?

• Blockchains y descentralización

• El problema de los generales bizantinos.

• ¿Por qué deberían descentralizarse las cadenas de bloques?

• ¿Qué es una red P2P?

• ¿Qué son los nodos en la cadena de bloques?

• Cadenas de bloques públicas versus privadas

• ¿Cómo se realizan las transacciones?

• Cómo realizar transacciones de Bitcoin

  • Cómo retirar Bitcoin de Binance

  • Cómo enviar Bitcoin desde Trust Wallet a Electrum

• ¿Quién inventó la cadena de bloques?

• Pros y contras de la tecnología blockchain

  • Ventajas

  • Contras

¿Qué es la cadena de bloques?

Blockchain es un tipo especial de base de datos. Es posible que también haya escuchado el término "tecnología de contabilidad distribuida" (o DLT). En muchos casos significan lo mismo.

Blockchain tiene ciertas propiedades únicas. Existen reglas para agregar datos y una vez que se guardan los datos, es casi imposible cambiarlos o eliminarlos.

Los datos se agregan con el tiempo a estructuras llamadas bloques. Cada bloque se construye sobre el anterior e incluye una información relacionada con el anterior. Este sistema fue creado con el objetivo de que cualquier usuario, después de ver el bloque extremo, pudiera comprobar fácilmente la exactitud de su pedido. Si recorremos toda la "cadena", llegaremos al primer bloque llamado bloque génesis.

A modo de analogía, supongamos que tiene una hoja de cálculo con dos columnas. En la primera celda de la primera fila, coloca los datos que desea guardar.

Los datos de la primera celda se convierten en un identificador de dos letras, que luego se utilizará como parte de la siguiente entrada. En este ejemplo, se debe utilizar el identificador de dos letras KP para completar la siguiente celda de la segunda fila (defKP). Esto significa que si cambia la primera entrada (abcAA), obtendrá una combinación diferente de letras en todas las demás celdas.

Una base de datos donde cada registro está vinculado al último.

Si nos fijamos en la línea 4, nuestro último ID es TH. ¿Recuerdas que dijimos que no puedes retroceder ni eliminar entradas? Esto se debe a que en un sistema grande de miembros que comparten el mismo conjunto de datos coherentes, puede notificar a todos que ya ha realizado cambios en una tabla, pero es posible que la mayoría simplemente ignore su intento de cambiar toda la estructura de datos.

Digamos que cambiaste los datos en la primera celda; obtendrías una ID diferente, lo que significaría que tu segundo bloque tendría datos diferentes, lo que llevaría a una ID diferente en la fila 2, y así sucesivamente. TH es esencialmente el producto de toda la información previa.

¿Cómo están conectados los bloques?

Lo que discutimos anteriormente con nuestros identificadores de dos letras es una analogía simplificada de cómo blockchain usa funciones hash. El hashing es el pegamento que mantiene unidos los bloques. Consiste en que tomamos datos de cualquier tamaño y los pasamos a través de una función matemática para obtener un resultado (hash) que siempre tiene la misma longitud.

Los hashes utilizados en blockchains son interesantes porque la probabilidad de que encuentres dos datos que produzcan el mismo resultado es astronómicamente pequeña. Al igual que nuestros identificadores anteriores, cualquier pequeña modificación en nuestra entrada producirá una salida completamente diferente.

Ilustremos SHA256, una función ampliamente utilizada en Bitcoin. Como puede ver, incluso cambiar las letras mayúsculas es suficiente para cifrar completamente la salida.

El hecho de que no se conozcan conflictos con SHA256 (es decir, dos entradas diferentes que nos den el mismo resultado) es increíblemente valioso en el contexto de las cadenas de bloques. Esto significa que cada bloque puede hacer referencia al anterior, incluido su hash, y cualquier intento de editar bloques más antiguos será evidente de inmediato.

Cada bloque contiene una huella del anterior.

Blockchains y descentralización

Hemos explicado la estructura básica de la cadena de bloques. Pero cuando escuchas a la gente hablar sobre la tecnología blockchain, lo más probable es que se refieran no solo a la base de datos en sí, sino también a los ecosistemas construidos alrededor de las blockchains.

Como estructuras de datos autónomas, las cadenas de bloques sólo son realmente útiles en aplicaciones de nicho. Lo que se vuelve interesante es cuando los usamos como herramientas para coordinarnos entre nosotros. Combinada con otras tecnologías y la teoría de juegos, blockchain puede actuar como un libro de contabilidad distribuido que no está controlado por nadie.

Esto significa que nadie tiene derecho a editar registros fuera de las reglas del sistema (más sobre las reglas más adelante). En este sentido, se puede argumentar que el registro es de todos al mismo tiempo: los participantes se pondrán de acuerdo sobre cómo será en cada momento.

El problema de los generales bizantinos.

El verdadero problema que se interpone en el camino de un sistema como el descrito anteriormente es el llamado problema de los generales bizantinos. Inventado en la década de 1980, describe un dilema en el que actores aislados deben comunicarse para coordinar sus acciones. Este dilema involucra a varios generales del ejército que rodean una ciudad y deciden si atacarla. Los generales sólo pueden comunicarse a través de un mensajero.

Cada uno debe decidir si atacar o retirarse. No importa si atacan o se retiran, lo principal es que todos los generales lleguen a una misma decisión. Si deciden atacar, sólo lo conseguirán si se mueven al mismo tiempo. Entonces, ¿cómo podemos asegurarnos de que puedan lograrlo?

Por supuesto, podrían comunicarse a través de un mensajero. Pero ¿qué pasaría si el mensajero fuera interceptado y el mensaje cambiara de "atacamos al amanecer" a "atacamos esta noche"? ¿Qué pasaría si uno de los generales engañara deliberadamente a los demás para que fueran derrotados?

Todos los generales atacan con éxito (izquierda). Cuando uno retrocede, los demás atacan, son derrotados (derecha).

Necesitamos una estrategia en la que se pueda llegar a un consenso incluso si los participantes se vuelven maliciosos o se interceptan los mensajes. No poder mantener una base de datos no es una situación que ponga en peligro la vida, como atacar una ciudad sin refuerzos, pero se aplica el mismo principio. Si no hay nadie que supervise la cadena de bloques y proporcione a los usuarios la información "correcta", entonces los usuarios deben poder comunicarse entre sí.

Para superar el posible fallo de uno (o más) usuarios, los mecanismos de blockchain deben diseñarse cuidadosamente para que sean resistentes a dichos fallos. Un sistema que puede lograr esto se llama "Consenso General Bizantino". Como veremos pronto, los algoritmos de consenso se utilizan para hacer cumplir reglas generales.

¿Por qué deberían descentralizarse las cadenas de bloques?

Por supuesto, puedes gestionar la cadena de bloques tú mismo. Pero terminará con una base de datos torpe en comparación con mejores alternativas. Su potencial real se puede aprovechar en un entorno descentralizado, es decir, en uno donde todos los usuarios sean iguales. Por lo tanto, los atacantes no pueden eliminar ni secuestrar la cadena de bloques. Es la única fuente de verdad que todos pueden ver.

¿Qué es una red P2P?

Una red P2P (Peer-to-peer) es el nivel de usuarios (o generales en nuestro ejemplo anterior). No hay administrador, por lo que en lugar de llamar a un servidor central cada vez que un usuario quiere intercambiar información con otro usuario, la envía directamente a sus colegas.

Considere el siguiente gráfico. A la izquierda hay una estructura centralizada en la que el participante A necesita enviar un mensaje a través del servidor para entregárselo al participante F. Sin embargo, a la derecha, todos los participantes están conectados directamente, sin ningún intermediario.

Red centralizada (izquierda) y descentralizada (derecha).

Normalmente, el servidor almacena toda la información que necesitan los usuarios. Cuando accedes a Binance Academy, estás solicitando a sus servidores que te proporcionen todos los artículos. Si el sitio web se cae, no podrás verlos. Sin embargo, si descargaste todo el contenido, podrás acceder a él en tu computadora sin enviar una solicitud a Binance Academy.

Básicamente, esto es lo que cada usuario hace con una cadena de bloques: toda la base de datos se almacena en su computadora. Si alguien abandona la red, los usuarios restantes aún podrán acceder a la cadena de bloques e intercambiar información entre sí. Cuando se agrega un nuevo bloque a la cadena, los datos se distribuyen por la red para que todos puedan actualizar su propia copia del libro mayor.

Asegúrese de consultar Explicación de las redes P2P para obtener una visión más profunda de este tipo de red.

¿Qué son los nodos en la cadena de bloques?

Los nodos son simplemente lo que llamamos máquinas conectadas a una red. Los nodos almacenan copias de la cadena de bloques e intercambian información con otras máquinas. Los usuarios no necesitan manejar estos procesos manualmente. Normalmente, todo lo que necesitan hacer es descargar y ejecutar el software blockchain, y todo lo demás se hará automáticamente.

Lo anterior describe qué es un nodo, pero esta definición también puede aplicarse a otros usuarios que interactúan con la red de cualquier forma. Por ejemplo, en criptomonedas, una aplicación de billetera simple en su teléfono se llama nodo ligero.

Cadenas de bloques públicas versus privadas

Como sabrá, Bitcoin sentó las bases para que la industria blockchain evolucione hasta convertirse en lo que es hoy. Desde que Bitcoin comenzó a posicionarse como un activo financiero real, los innovadores comenzaron a pensar en el potencial de la tecnología subyacente en otras áreas. Esto ha llevado a que blockchain se explore para innumerables usos fuera del ámbito financiero.

Bitcoin es lo que llamamos una cadena de bloques pública. Esto significa que cualquiera puede ver las transacciones en él y todo lo que se necesita para unirse es una conexión a Internet y el software necesario. Dado que no existen otros requisitos para participar, podemos llamar a esto un entorno inclusivo (libre de permisos).

En cambio, existen otros tipos de blockchains llamados blockchains privados. Estos sistemas establecen reglas sobre quién puede ver e interactuar con la cadena de bloques. Por eso los llamamos ambientes exclusivos. Si bien las cadenas de bloques privadas pueden parecer redundantes al principio, tienen varias aplicaciones importantes, principalmente en entornos empresariales.

Para más información sobre este tema, puedes consultar este artículo "¿Cuál es la diferencia entre blockchains públicas, privadas y de consorcio?"

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¿Cómo se realizan las transacciones?

Si Alice quiere pagarle a Bob mediante transferencia bancaria, se lo dice a su banco. Para simplificar, supongamos que ambas partes utilizan el mismo banco. El banco comprueba si Alice tiene los fondos para completar la transacción antes de actualizar su base de datos (por ejemplo, -$50 para Alice, +$50 para Bob).

Esto no es muy diferente de lo que está sucediendo con blockchain. Después de todo, esto también es una base de datos. La diferencia clave es que no hay una sola parte que realice comprobaciones y actualice el saldo. Todos los nodos deberían hacer esto.

Si Alice quiere enviar 5 BTC a Bob, envía un mensaje al respecto a la red. No se agregará a la cadena de bloques de inmediato; los nodos lo verán, pero se deben tomar otras acciones para que se confirme la transacción. Consulte el artículo "¿Cómo se agregan los bloques a la cadena de bloques?"

Una vez que esta transacción se agrega a la cadena de bloques, todos los nodos verán que se ha realizado. Actualizarán su copia de blockchain para reflejar esto. Ahora Alice no puede enviar los mismos 5 BTC a Carol (doble gasto) porque la red sabe que ya los gastó en una transacción anterior.

No existe el concepto de nombres de usuario y contraseñas: se utiliza criptografía de clave pública para demostrar la propiedad de los fondos. En primer lugar, para recibir fondos, Bob necesita generar una clave privada. Es simplemente un número aleatorio muy largo de caracteres que es prácticamente imposible de adivinar para cualquiera, incluso con cientos de años a su disposición. Pero si le dice a alguien su clave privada, esos usuarios podrán demostrar la propiedad de sus fondos (y por lo tanto Bob los gastará). Por eso, es importante que lo mantenga en secreto.

Sin embargo, Bob puede obtener la clave pública a partir de su clave privada. Luego puede darle la clave pública a cualquiera porque es prácticamente imposible rediseñarla para obtener la clave privada. En la mayoría de los casos, realizará alguna otra operación (como hash) en la clave pública para obtener las direcciones públicas.

Le dará a Alice una dirección pública para que sepa dónde enviar el dinero. Crea una transacción que dice: transferir estos fondos a esta dirección pública. Luego, para demostrarle a la red que no está intentando gastar los fondos de otra persona, Alice genera una firma digital usando su clave privada. Cualquiera puede tomar el mensaje firmado de Alice, compararlo con su clave pública y decir con confianza que tiene derecho a enviar esos fondos a Bob.

Cómo realizar transacciones de Bitcoin

Para ilustrar cómo se pueden realizar transacciones de Bitcoin, imaginemos dos escenarios diferentes. La primera es cuando retiras Bitcoin de Binance y la segunda es cuando envías fondos desde tu TrustWallet a tu billetera Electrum.

Cómo retirar Bitcoin de Binance

1. Inicie sesión en su cuenta de Binance. Si aún no tiene BTC, consulte nuestra guía Cómo comprar BTC.

2. Pase el cursor sobre "Monedero" y seleccione "Monedero Spot".

3. Haga clic en el botón "Eliminar" en la barra lateral de la izquierda.

4. Selecciona la moneda que deseas retirar, en este caso BTC.

5. Copie la dirección a la que desea retirar sus Bitcoins y pegue la dirección BTC del destinatario.

6. Ingresa el monto que deseas retirar.

7. Haga clic en "Enviar".

8. Recibirás un correo electrónico de confirmación en breve. Verifique cuidadosamente la exactitud de la dirección. Si todo está correcto confirma la transacción en el email.

9. Espere a que la transacción pase por la cadena de bloques. Puede realizar un seguimiento de su estado en la pestaña Historial de depósitos y retiros o utilizando Block Explorer.

Cómo enviar Bitcoin desde Trust Wallet a Electrum

En este ejemplo enviaremos BTC desde Trust Wallet a Electrum.

1. Abra la aplicación Trust Wallet.

2. Haga clic en su cuenta Bitcoin.

3. Haga clic en "Enviar".

4. Abre tu billetera Electrum.

5. Vaya a la pestaña "Recibir" en Electrum y copie la dirección.

Alternativamente, puede regresar a Trust Wallet y hacer clic en el ícono [–] para escanear el código QR que conduce a su dirección de Electrum.

6. Pegue su dirección de Bitcoin en el campo "Dirección del destinatario" en Trust Wallet.

7. Ingrese el monto.

8. Si todo está correcto, confirma la transacción.

9. ¡Todo está listo! Espere hasta que se confirme su transacción en blockchain. Puede realizar un seguimiento de su estado copiando su dirección en Block Explorer.

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¿Quién inventó la cadena de bloques?

La tecnología Blockchain se creó en 2009 con el lanzamiento de Bitcoin, la primera y más popular cadena de bloques. Sin embargo, su creador, bajo el seudónimo de Satoshi Nakamoto, se inspiró en tecnologías y propuestas anteriores.

Las cadenas de bloques hacen un uso extensivo de funciones hash y criptografía que existían décadas antes de Bitcoin. Curiosamente, la estructura de la cadena de bloques se remonta a principios de la década de 1990, aunque simplemente se utilizaba para marcar la hora de los documentos para que no pudieran modificarse más adelante.

Para obtener información detallada, consulte el artículo "Historia de Blockchain".

Pros y contras de la tecnología blockchain

Las cadenas de bloques correctamente diseñadas resuelven un problema que enfrentan las partes interesadas en una variedad de industrias, desde las finanzas hasta la agricultura. Una red distribuida tiene muchas ventajas sobre el modelo tradicional cliente-servidor. Pero también existen algunas desventajas.

Ventajas

Uno de los beneficios inmediatos descritos en el documento técnico de Bitcoin es que los pagos se pueden transferir sin intermediarios. Las cadenas de bloques posteriores fueron aún más lejos y permitieron a los usuarios enviar todo tipo de información. Eliminar las contrapartes significa menos riesgo para los usuarios involucrados y da como resultado tarifas más bajas porque el intermediario no obtiene una parte.

Como mencionamos anteriormente, una red blockchain pública también es inclusiva: no hay barreras de entrada ya que no existe un organismo regulador. Si un usuario potencial puede conectarse a Internet, podrá interactuar con otros nodos de la red.

Muchos sostienen que la cualidad más importante de las cadenas de bloques es su alto nivel de resistencia a la censura. Para bloquear un servicio centralizado, todo lo que un atacante debe hacer es atacar el servidor. Pero en una red P2P, cada nodo funciona como un servidor independiente.

Un sistema como Bitcoin tiene más de 10.000 nodos visibles repartidos por todo el mundo, lo que hace imposible que incluso un atacante con buenos recursos comprometa la red. Cabe señalar que hay muchos nodos ocultos que no son visibles para la red en general.

Pero hay algunas ventajas superficiales. Hay muchos casos de uso específicos que se pueden implementar en blockchains. Puedes aprender más sobre esto en este artículo "¿Cómo se usa blockchain?"

Contras

Las cadenas de bloques no son una panacea para todos los problemas. Optimizados para los beneficios descritos en el apartado anterior, carecen de desarrollo en otras áreas. La barrera más obvia para la adopción masiva de blockchains es que no escalan muy bien.

Esto es válido para cualquier red distribuida. Dado que todos los participantes deben sincronizarse, no se puede agregar nueva información lo suficientemente rápido porque los nodos no pueden seguir su ritmo. Por lo tanto, los desarrolladores suelen limitar deliberadamente la tasa de actualizaciones de blockchain para mantener el sistema descentralizado.

Para los usuarios de la red, esto puede manifestarse en largos períodos de espera si demasiadas personas intentan completar transacciones. Los bloques pueden contener una cantidad limitada de datos y no se agregan a la cadena al instante. Si hay más transacciones de las que caben en un bloque, las adicionales deben esperar al siguiente bloque.

Otra posible desventaja de los sistemas blockchain descentralizados es que no se actualizan fácilmente. Si crea su propio software, puede agregar nuevas funciones como mejor le parezca. No necesita trabajar con otras personas ni pedir permiso para realizar cambios.

En un entorno con millones de usuarios, realizar cambios es mucho más difícil. Puedes cambiar algunas de las configuraciones del software de tu nodo, pero terminarás desconectado de la red. Si el software modificado es incompatible con otros nodos, lo reconocerán y se negarán a interactuar con su nodo.

Supongamos que desea cambiar la regla sobre el tamaño de los bloques (de 1 MB a 2 MB). Puede intentar enviar este bloque a los nodos a los que está conectado, pero tienen una regla "no aceptar bloques de más de 1 MB". Si reciben un bloque más grande, no lo incluirán en su copia de la cadena de bloques.

La única manera de impulsar el cambio es lograr que la mayoría del ecosistema lo acepte. Pueden pasar meses o incluso años de intensas discusiones en foros antes de que se puedan coordinar los cambios en las cadenas de bloques subyacentes. Consulte el artículo "Bifurcaciones duras y bifurcaciones blandas" para obtener más detalles.

Capítulo 2: ¿Cómo funciona blockchain?

Contenido

• ¿Cómo se agregan los bloques a la cadena de bloques?

• Minería (Prueba de Trabajo)

  • Ventajas de la prueba de trabajo

  • Contras de la prueba de trabajo

• Stake (Prueba de participación)

  • Ventajas de la prueba de participación

  • Contras de la prueba de participación

• Otros algoritmos de consenso

• ¿Es posible cancelar una transacción de Bitcoin?

• ¿Qué es la escalabilidad de blockchain?

• ¿Por qué es necesario escalar blockchain?

• ¿Qué es una bifurcación blockchain?

  • tenedor blando

  • bifurcación dura

¿Cómo se agregan los bloques a la cadena de bloques?

Hasta ahora hemos hablado mucho. Sabemos que los nodos están interconectados y guardan copias de la cadena de bloques. Se pasan información sobre transacciones y nuevos bloques entre sí. Ya hemos discutido qué son los nodos, pero quizás te preguntes cómo se agregan nuevos bloques a la cadena de bloques.

No existe una fuente única que indique a los usuarios qué hacer. Dado que todos los nodos tienen el mismo poder, se necesita un mecanismo de decisión justo sobre quién puede agregar bloques a la cadena de bloques. Necesitamos un sistema que encarezca engañar a los usuarios, pero que los recompense por ser honestos. Cualquier usuario razonable querrá actuar económicamente de forma beneficiosa para sí mismo.

Dado que la red es inclusiva, la creación de bloques debería ser accesible para todos. Los protocolos a menudo garantizan esto al exigir que el usuario contribuya al juego, es decir, implican algún riesgo. Esto les permitirá participar en la creación del bloque y, si crean un bloque válido, serán recompensados.

Sin embargo, si intentan engañar al sistema, el resto de la red lo sabrá. Cualquier participación que un minero aporte a la red se perderá. A estos mecanismos los llamamos algoritmos de consenso porque permiten a los participantes de la red llegar a un consenso sobre qué bloque se debe agregar a continuación.

Minería (Prueba de Trabajo)

La minería es, con diferencia, el algoritmo de consenso más popular. La minería utiliza el algoritmo de prueba de trabajo (PoW). Esto implica que los usuarios sacrifiquen la potencia informática para intentar resolver el problema descrito en el protocolo.

El rompecabezas requiere que los usuarios realicen hash de las transacciones y otra información incluida en el bloque. Pero para que un hash se considere válido, debe ser inferior a una determinada cantidad. Dado que es imposible predecir cuál será este o aquel resultado, los mineros deben analizar datos ligeramente alterados hasta encontrar la solución correcta.

Es obvio que el hash múltiple de datos requiere grandes recursos informáticos. En las cadenas de bloques de prueba de trabajo, lo que apuestan los usuarios es el dinero invertido en la compra de dispositivos de minería y la electricidad utilizada para alimentarlos. Lo hacen con la esperanza de obtener una recompensa en bloque.

¿Recuerda que mencionamos que el valor original del hash es casi imposible de obtener, pero es fácil verificar su exactitud? Cuando un minero envía un nuevo bloque al resto de la red, todos los demás nodos lo utilizan como entrada para la función hash. Solo necesitan pasar su hash a través de una función para garantizar que el bloque sea válido y extraído de acuerdo con todas las reglas de blockchain. Si este no es el caso, el minero no será recompensado y desperdiciará electricidad.

La primera cadena de bloques de prueba de trabajo fue Bitcoin. Desde sus inicios, muchas otras cadenas de bloques han adoptado el mecanismo PoW.

Ventajas de la prueba de trabajo

• Fiabilidad. Hasta la fecha, Prueba de Trabajo es el algoritmo de consenso más maduro que asegura cientos de miles de millones de dólares.

• Inclusividad. Cualquiera puede unirse a la minería o simplemente ejecutar un nodo de validación.

• Descentralización. Los mineros compiten entre sí para producir bloques, lo que significa que el poder hash nunca está controlado por una de las partes.

Contras de la prueba de trabajo

• Alto costo del servicio. La minería consume una enorme cantidad de electricidad.

• Alta barrera de entrada. A medida que más mineros se unen a la red, los protocolos dificultan la tarea de minería. Para seguir siendo competitivos, los usuarios deben invertir en mejor hardware. Esto puede detener a muchos mineros.

• Ataque 51%. Aunque la minería promueve la descentralización, existe la posibilidad de que un solo minero reciba la mayor parte del poder hash. Si lo hace, en teoría podría cancelar transacciones y socavar la seguridad de la cadena de bloques.

Stake (Prueba de participación)

En los sistemas de Prueba de Trabajo, lo que te motiva a actuar con honestidad es el dinero que pagaste por minar computadoras y electricidad. No obtendrás un retorno de tu inversión si no extraes los bloques correctamente.

Con Prueba de participación (PoS), no hay costos externos. En lugar de mineros, tenemos validadores que ofrecen bloques. Pueden usar una computadora normal para crear nuevos bloques, pero tienen que arriesgar una gran parte de sus fondos para obtener este privilegio. La apuesta se realiza con una cantidad predeterminada de criptomoneda blockchain nativa de acuerdo con las reglas de cada protocolo.

Las diferentes implementaciones tienen diferentes variaciones, pero una vez que un validador comienza a apostar sus unidades, puede ser un protocolo elegido al azar para anunciar el siguiente bloque. Si se desempeñan correctamente, recibirán una recompensa. Alternativamente, puede haber varios validadores que se pongan de acuerdo en el siguiente bloque y la recompensa se distribuya en proporción a los fondos apostados de cada uno de ellos.

Las cadenas de bloques PoS "puras" son menos comunes que las cadenas de bloques DPoS (Prueba de participación delegada), que requieren que los usuarios voten por nodos (testigos) para verificar los bloques de toda la red.

Ethereum, la cadena de bloques de contratos inteligentes líder, pronto cambiará a Prueba de participación en la transición a ETH 2.0.

Ventajas de la prueba de participación

• Verde: en comparación con la minería PoW, la huella de carbono de PoS es extremadamente pequeña. El replanteo elimina la necesidad de operaciones de hash de datos que consumen muchos recursos.

• Transacciones rápidas. Dado que no es necesario gastar potencia informática adicional en tareas arbitrarias impuestas por el protocolo, algunos defensores de PoS argumentan que esto puede aumentar el rendimiento de las transacciones.

• Apostar recompensas e intereses. Las recompensas de seguridad de la red se pagan directamente a los poseedores de tokens, no a los mineros. En algunos casos, PoS permite a los usuarios obtener ingresos pasivos en forma de airdrops o intereses simplemente apostando sus fondos.

Contras de la prueba de participación

• No completamente probado. Los protocolos PoS aún deben probarse a gran escala. Puede haber algunas vulnerabilidades no detectadas en su implementación o criptoeconomía.

• Plutocracia. Se teme que los sistemas PoS sean un ecosistema en el que "los ricos se hacen más ricos", ya que los validadores con una mayor proporción de activos tienden a recibir más recompensas.

• No hay nada en juego. En el caso de PoW, los usuarios sólo pueden "apostar" por una cadena que crean que es la más exitosa. Durante una bifurcación dura, no pueden ofertar por varias monedas con el mismo poder de hash. Sin embargo, los validadores en PoS pueden trabajar con múltiples cadenas con pocos gastos generales, lo que puede causar problemas económicos.

Otros algoritmos de consenso

La Prueba de trabajo y la Prueba de participación son los algoritmos de consenso más comunes, pero hay muchos más. Algunos de ellos son híbridos y combinan elementos de ambos sistemas, mientras que otros utilizan métodos completamente diferentes.

No los cubriremos en detalle, pero si está interesado, consulte los siguientes artículos:

• Explicación de la prueba de trabajo retrasada

• Explicación del consenso sobre prueba de participación arrendada

• Explicación de la prueba de autoridad

• Explicación de la prueba de quemadura

¿Es posible cancelar una transacción de Bitcoin?

Las cadenas de bloques son bases de datos inherentemente muy seguras. Sus propiedades inherentes hacen que sea extremadamente difícil eliminar o alterar los datos de la cadena de bloques una vez que se han registrado. Cuando se trata de Bitcoin y otras redes grandes, esto es casi imposible. Entonces, una vez que realizas una transacción en blockchain, es irreversible.

Dicho esto, existen muchas implementaciones de blockchain diferentes y la diferencia fundamental entre ellas es cómo llegan a un consenso en la red. Esto significa que en algunas implementaciones, un grupo relativamente pequeño de participantes puede obtener suficiente poder en la red para revertir transacciones de manera efectiva. Esto es especialmente cierto para las altcoins que operan en redes pequeñas (con hashrates bajos debido a la débil competencia minera).

¿Qué es la escalabilidad de blockchain?

La escalabilidad de blockchain se usa comúnmente como término general para referirse a la capacidad de un sistema blockchain para satisfacer la creciente demanda. Aunque las cadenas de bloques tienen propiedades deseables (como descentralización, resistencia a la censura e inmutabilidad), tienen un costo.

A diferencia de los sistemas descentralizados, una base de datos centralizada puede funcionar a mayor velocidad y ancho de banda. Esto tiene sentido porque no es necesario que miles de nodos repartidos por todo el mundo se sincronicen con la red cada vez que cambia el contenido. Pero esto no se aplica a las cadenas de bloques. Como resultado, el escalamiento ha sido objeto de un intenso debate entre los desarrolladores de blockchain durante muchos años.

Se han propuesto o implementado varias soluciones diferentes para mitigar algunas de las deficiencias de rendimiento de las cadenas de bloques. Sin embargo, en la actualidad no existe un mejor enfoque claro. Probablemente será necesario probar muchas soluciones diferentes hasta que se encuentren respuestas más simples al problema de escalabilidad.

A un nivel más amplio, existe una pregunta fundamental con respecto a la escalabilidad: ¿deberíamos mejorar el rendimiento de la cadena de bloques en sí (escalamiento dentro de la cadena) o permitir que las transacciones se ejecuten sin inflar la cadena de bloques subyacente (escalamiento fuera de la cadena)?

Ambos pueden tener ventajas obvias. Las soluciones para el escalado en cadena pueden ser reducir el tamaño de las transacciones o incluso optimizar el almacenamiento de datos en bloques. Por otro lado, las soluciones fuera de la cadena implican agrupar transacciones por lotes fuera de la cadena de bloques principal y agregarlas más tarde. Algunas de las soluciones fuera de cadena más conocidas se denominan cadenas laterales y canales de pago.

Si desea profundizar en este tema, lea el artículo "Escalabilidad de Blockchain: cadenas laterales y canales de pago".

¿Por qué es necesario escalar blockchain?

Si los sistemas blockchain quieren competir con sus contrapartes centralizadas, deben ser al menos tan eficientes como estos últimos. Sin embargo, en realidad, probablemente tendrán que esforzarse aún más para incentivar a los desarrolladores y usuarios a migrar a plataformas y aplicaciones basadas en blockchain.

Esto significa que, en comparación con los sistemas centralizados, el uso de blockchains debería ser más rápido, económico y sencillo tanto para los desarrolladores como para los usuarios. Esto no se logra fácilmente manteniendo las características principales de las cadenas de bloques que comentamos anteriormente.

¿Qué es una bifurcación blockchain?

Como cualquier software, las cadenas de bloques requieren actualizaciones para solucionar problemas, agregar nuevas reglas o eliminar las antiguas. Dado que la mayor parte del software blockchain es de código abierto, en teoría cualquiera puede proponer nuevas actualizaciones para agregar al software que ejecuta la red.

Tenga en cuenta que las cadenas de bloques son redes distribuidas. Después de una actualización de software, miles de nodos repartidos por todo el mundo deben poder intercambiar datos e implementar la nueva versión. Pero, ¿qué sucede si los participantes no pueden ponerse de acuerdo sobre qué actualización implementar? Generalmente no existe una organización con un procedimiento de toma de decisiones establecido. Esto da como resultado una bifurcación blanda y una bifurcación dura.

tenedor blando

Si hay un acuerdo general sobre cómo debería verse la actualización, es una cuestión bastante sencilla. En tal escenario, el software se actualiza con cambios compatibles con versiones anteriores, lo que significa que los nodos actualizados aún pueden comunicarse con los nodos que no están actualizados. Sin embargo, en realidad, se espera que casi todos los nodos se actualicen eventualmente. Esto se llama bifurcación blanda.

bifurcación dura

Será más difícil con un hard fork. Una vez implementadas, las nuevas reglas serán incompatibles con las antiguas. Por lo tanto, si los nodos que ejecutan las nuevas reglas intentan comunicarse con los nodos que ejecutan las reglas antiguas, será imposible. Como resultado, la cadena de bloques se divide en dos partes: una que ejecuta el software antiguo y la otra que ejecuta las nuevas reglas.

Después de una bifurcación, hay esencialmente dos redes diferentes que ejecutan dos protocolos diferentes en paralelo. En el momento de la bifurcación, los saldos de la unidad blockchain nativa se clonan de la red anterior. De esa manera, si tenía saldo en la red anterior en el momento de la bifurcación, también tendrá saldo en la nueva red.

Consulte el artículo "Bifurcaciones duras y bifurcaciones blandas" para obtener más detalles.

Capítulo 3. ¿Cómo se utiliza blockchain?

Contenido

• Blockchain para cadenas de suministro

• Blockchain y la industria del juego

• Cadena de bloques para la atención sanitaria

• Transferencias de cadena de bloques

• Blockchain e identidad digital

• Blockchain e Internet de las cosas (IoT)

• Blockchain para la gestión

• Blockchain para caridad

• Blockchain para la especulación

• Crowdfunding en la cadena de bloques

• Blockchain y sistemas de archivos distribuidos

La tecnología blockchain puede tener una amplia gama de usos. Repasemos algunos de ellos.

Blockchain para cadenas de suministro

Las cadenas de suministro eficaces son el núcleo de muchas empresas exitosas e implican el movimiento de bienes del proveedor al consumidor. Coordinar a múltiples partes interesadas en este campo ha sido tradicionalmente una tarea difícil. Sin embargo, la tecnología blockchain puede proporcionar un nuevo nivel de transparencia en muchas industrias. Un ecosistema de cadena de suministro funcional que gire en torno a una base de datos inmutable es exactamente lo que muchas industrias necesitan para volverse más confiables.

Si desea obtener más información, lea el artículo Casos de uso de Blockchain: cadenas de suministro.

Blockchain y la industria del juego

La industria del juego se ha convertido en una de las industrias del entretenimiento más grandes del mundo y la tecnología blockchain puede beneficiarla enormemente. Como regla general, los jugadores están en poder de los desarrolladores de juegos. En la mayoría de los juegos en línea, los jugadores se ven obligados a confiar en el espacio del servidor de los desarrolladores y seguir sus conjuntos de reglas en constante cambio. En este contexto, blockchain puede ayudar a descentralizar el poder, la gestión y el mantenimiento de los juegos online.

Sin embargo, el mayor problema puede ser que los elementos del juego no pueden existir fuera de los juegos, lo que elimina la posibilidad de propiedad real y la existencia de mercados secundarios. Al utilizar un enfoque basado en blockchain, los juegos podrían volverse más sostenibles a largo plazo, y los elementos del juego lanzados como criptocoleccionables podrían ganar valor real.

Si desea obtener más información, lea el artículo "Usos de Blockchain: juegos".

Cadena de bloques para la atención sanitaria

El almacenamiento seguro de registros médicos es vital para cualquier sistema de atención médica y la dependencia de servidores centralizados hace que la información confidencial sea vulnerable. La transparencia y seguridad de la tecnología blockchain la convierten en una plataforma ideal para almacenar registros médicos.

Al proteger criptográficamente los registros en la cadena de bloques, los pacientes pueden mantener su privacidad y al mismo tiempo poder compartir su información médica con cualquier centro de atención médica. Si todos los participantes en el actual sistema de salud fragmentado pudieran conectarse a una base de datos global segura, el flujo de información entre ellos sería más rápido.

Si desea obtener más información, lea el artículo "Usos de Blockchain: atención médica".

Transferencias de cadena de bloques

Enviar dinero a nivel internacional es un desafío con los servicios bancarios tradicionales. Principalmente debido a la enmarañada red de intermediarios, las tarifas y los tiempos de liquidación hacen que el uso de los bancos tradicionales sea costoso y poco confiable para transacciones urgentes.

Las criptomonedas y las cadenas de bloques eliminan este ecosistema de intermediarios y pueden permitir transferencias rápidas y económicas en todo el mundo. Si bien las cadenas de bloques ciertamente sacrifican el rendimiento por algunas de sus propiedades deseables, varios proyectos están utilizando la tecnología para proporcionar transacciones baratas y casi instantáneas.

Si desea obtener más información, lea el artículo "Opciones de uso de Blockchain: Transferencias".

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Blockchain e identidad digital

La gestión segura de identidades en Internet necesita urgentemente una solución rápida. Una cantidad extraordinaria de nuestros datos personales se almacena en servidores centralizados y se analiza mediante algoritmos de aprendizaje automático sin nuestro conocimiento o consentimiento.

La tecnología Blockchain permite a los usuarios asumir la responsabilidad de sus datos y revelar información de forma selectiva a terceros sólo cuando sea necesario. Este tipo de magia criptográfica puede garantizar una experiencia de Internet más fluida sin comprometer la privacidad.

Si desea obtener más información, lea el artículo "Usos de Blockchain: Identidad digital".

Blockchain e Internet de las cosas (IoT)

Una cantidad increíble de dispositivos físicos están conectados a Internet y esta cantidad no hará más que aumentar. Algunos especulan que la comunicación y la colaboración entre estos dispositivos podrían mejorarse enormemente con la ayuda de la tecnología blockchain. Los micropagos automatizados de máquina a máquina (M2M) pueden crear una nueva economía que depende de una solución de base de datos segura y de alto rendimiento.

Si desea obtener más información, lea el artículo Casos de uso de Blockchain: Internet de las cosas.

Blockchain para la gestión

Las redes distribuidas pueden definir y aplicar sus propias formas de regulación en forma de código informático. Por lo tanto, no sorprende que blockchain tenga la posibilidad de eliminar intermediarios en diversos procesos de gobernanza a nivel local, nacional o incluso internacional.

Es más, podría resolver uno de los mayores problemas que enfrentan actualmente los entornos de desarrollo de código abierto: la falta de un mecanismo confiable de distribución de fondos. La gobernanza de Blockchain garantiza que todos los participantes puedan participar en la toma de decisiones y proporciona una visión general transparente de las políticas que se están implementando.

Si desea obtener más información, lea el artículo "Usos de Blockchain: Gobernanza".

Blockchain para caridad

Las organizaciones benéficas a menudo se ven obstaculizadas por restricciones sobre cómo aceptar fondos. También es lamentable que sea difícil rastrear con precisión el destino final de los fondos donados, lo que sin duda desalienta a muchos de apoyar a estas organizaciones.

La "criptofilantropía" se dedica al uso de la tecnología blockchain para eludir estas limitaciones. Aprovechando las propiedades inherentes de la tecnología para permitir una mayor transparencia, un compromiso global y una reducción de costos, la nueva industria busca maximizar el impacto de las organizaciones benéficas. Una de esas organizaciones es la Charitable Blockchain Foundation.

Si desea obtener más información, lea el artículo Usos de Blockchain: caridad.

Blockchain para la especulación

Sin duda, una de las aplicaciones más populares de la tecnología blockchain es la especulación. Las transferencias sin complicaciones entre bolsas, las soluciones comerciales sin custodia y un creciente ecosistema de productos derivados lo convierten en un campo de juego ideal para todo tipo de especuladores.

Debido a sus propiedades inherentes, blockchain es una herramienta excelente para quienes estén dispuestos a correr riesgos utilizando esta clase de activos. Algunos defensores incluso creen que una vez que maduren la tecnología y la regulación adecuada, todos los mercados especulativos globales podrían tokenizarse en la cadena de bloques.

Si desea obtener más información, lea el artículo "Usos de Blockchain: mercados de predicción".

Crowdfunding en la cadena de bloques

Las plataformas de financiación colectiva en línea llevan casi una década sentando las bases de la economía P2P. El éxito de estos sitios demuestra que existe un interés real en el desarrollo de productos de financiación colectiva. Sin embargo, estas plataformas actúan como custodios de fondos y pueden recibir una parte importante de ellos en forma de comisiones. Además, cada uno de ellos tendrá su propio conjunto de reglas para facilitar el acuerdo entre los distintos participantes.

La tecnología blockchain, o más bien los contratos inteligentes, puede proporcionar una financiación colectiva automatizada más segura, donde los términos de los acuerdos se definen en código informático.

Otra aplicación del crowdfunding blockchain son las ofertas iniciales de monedas y las ofertas iniciales de intercambio (IEO). En estas ventas de tokens, los inversores recaudan fondos con la esperanza de que la red tenga éxito en el futuro y reciban un retorno de su inversión.

Blockchain y sistemas de archivos distribuidos

El almacenamiento distribuido de archivos en Internet tiene muchas ventajas sobre las alternativas centralizadas tradicionales. La mayoría de los datos almacenados en la nube dependen de servidores centralizados y proveedores de servicios, que tienden a ser más vulnerables a ataques y pérdida de datos. En algunos casos, los usuarios pueden experimentar problemas de accesibilidad debido a la censura por parte de servidores centralizados.

Desde la perspectiva del usuario, las soluciones de almacenamiento de archivos blockchain funcionan de la misma manera que otras soluciones de almacenamiento en la nube: puede cargar, almacenar y acceder a archivos. Sin embargo, lo que sucede en el fondo es bastante diferente.

Cuando carga un archivo en un almacenamiento blockchain, se distribuye y duplica entre múltiples nodos. En algunos casos, cada nodo almacenará diferentes partes de su archivo. A su vez, los nodos no podrán hacer nada con estos datos, pero luego podrás solicitarles que te entreguen cada uno de estos datos para combinarlos y recuperar el archivo completo.

El almacenamiento proviene de miembros que donan su almacenamiento y ancho de banda de red. Normalmente, estos participantes están motivados económicamente para proporcionar estos recursos y son penalizados si no siguen las reglas o no conservan ni conservan los archivos.

Puedes pensar en este tipo de red como Bitcoin. Sin embargo, en este caso, el objetivo principal de la red no es respaldar transferencias de dinero, sino proporcionar almacenamiento de archivos descentralizado y protegido de la censura.

Otros protocolos de código abierto, como el InterPlanetary File System (IPFS), ya están allanando el camino para esta nueva tecnología web persistente y distribuida. Aunque IPFS es un protocolo y una red P2P, no es exactamente una blockchain. Pero aplica algunos de los principios de la tecnología blockchain para mejorar la seguridad y la eficiencia.