El concepto de Blockchain ("cadena de bloques") se introdujo en el "White Paper" de Bitcoin en 2008, con el objetivo de crear dinero P2P sin bancos. El artículo, publicado por Satoshi Nakamoto, propone un sistema en el que todas las computadoras de la red tienen una copia idéntica de un libro contable de transacciones, que actúa como punto de referencia para todos en la red. De esta forma, ahora podemos interactuar a través de internet sin necesidad de terceros de confianza, como bancos y plataformas de internet, u otros tipos de instituciones de pago.
El problema del doble gasto
Esta nueva forma de gestión de datos distribuidos vino a resolver el “problema del doble gasto”. Tal como está concebida hoy internet, se puede gastar varias veces el mismo valor emitido como archivo digital, porque la información digital puede copiarse y las copias del mismo archivo digital pueden enviarse de una computadora a varias otras al mismo tiempo. El protocolo Bitcoin introdujo un mecanismo que hace absurdamente caro copiar valores digitales.
Cadena de bloques
En una red Blockchain, las transacciones se registran en lotes de datos llamados “bloques”, que a su vez se someten a un proceso criptográfico llamado “hash”. Este hash criptográfico crea una huella digital del bloque. Cada bloque incluye el hash del bloque anterior, enlazando así los bloques entre sí en una cadena de bloques. Este proceso garantiza la integridad y la inmutabilidad histórica de todos los bloques hasta el primer bloque creado, también llamado bloque génesis. Si se modifican los datos de un bloque, el valor hash de ese bloque y de todos los bloques posteriores cambiará, y cada nodo de la red sabrá que los datos fueron adulterados. Esta lista creciente de bloques encadenados entre sí también se denomina ledger o libro contable.
Un Ledger (o libro contable) es un archivo que mantiene una lista incremental de registros de transacciones, en bloques “encadenados” criptográficamente y protegidos contra la adulteración y la revisión. Si se intentara manipularlo, el valor hash del libro contable manipulado no coincidiría con el valor hash grabado en las copias del libro contable de todos los demás nodos. Por lo tanto, el valor hash de un bloque sirve como una protección que puede usarse para verificar la autenticidad de una transacción en un libro contable.
Ledger distribuido
Una copia del libro contable se almacena en múltiples nodos de una red P2P con seguridad criptográfica. Para modificar los registros en todas las copias del libro contable presentes en la red, los nodos deben llegar a un acuerdo mutuo sobre ese cambio. Un libro contable distribuido es un libro de transacciones compartido, confiable y público, que todos pueden inspeccionar/auditar, pero que ningún usuario controla. Cada nodo independiente tiene la última versión del libro contable, que contiene todas las transacciones realizadas hasta el momento, y puede verificar las transacciones. Este proceso se denomina "consenso", y resulta especialmente útil en entornos interorganizacionales donde ninguna institución quiere confiar a otra la gestión de sus datos.
Token
El término “token” es, en términos sencillos, una metáfora. Al contrario de lo que la metáfora podría sugerir, un token no representa un archivo digital que se envía de un dispositivo a otro. En cambio, se manifiesta como una entrada en el libro contable que pertenece a una dirección blockchain. Solo la persona que tiene la clave privada de esa dirección puede acceder a los tokens correspondientes, usando un software llamado billetera (“wallet”), que actúa como cliente en la red blockchain
Transacciones de Bitcoin
Al usar la red Bitcoin, en lugar de tener una unidad central (como un banco) que valide las transacciones financieras, todas las computadoras de la red (nodos) verifican en sus copias del libro contable la validez de la transacción y confirman colectivamente las transacciones por consenso mayoritario. Ningún usuario es más confiable que otro. En lugar de que un único tercero de confianza valide las transacciones a través de sus servidores (voto único), una red P2P de computadoras que ejecutan el protocolo blockchain valida las transacciones por consenso (votación por mayoría).
El protocolo es un conjunto de reglas y procesos que definen cómo todos los nodos (anónimos) de la red pueden llegar a un acuerdo sobre el verdadero estado de la red. El protocolo define cómo interactúan entre sí los participantes de la red: (i) en qué condiciones es válido el envío de tokens de A a B; (ii) las recompensas económicas por validar transacciones con un token criptográfico; (iii) cómo referenciar identidades y firmar transacciones; y (iv) quién decide sobre las actualizaciones de la red.
Criptoeconomía
La criptografía aporta seguridad a la red y proporciona total transparencia a todos los participantes, manteniendo al mismo tiempo la privacidad de cada actor individual. También garantiza que las transacciones pasadas son, de hecho, válidas y verdaderas. Se aplica la teoría de juegos para garantizar que las transacciones futuras se realizarán de forma veraz por consenso mayoritario de todos los actores de la red, asumiendo que todos ellos podrían ser potencialmente corruptos. En términos prácticos, significa que el costo de manipular registros pasados en beneficio propio es inconmensurablemente mayor que la ganancia de no manipularlos. Así, el mecanismo de consenso está diseñado para dificultar la manipulación del libro contable.
Consenso: “Proof-of-Work” (prueba de trabajo)
El mecanismo de consenso usado por la red Bitcoin orienta la acción colectiva de un conjunto desconocido de actores anónimos. Se basa en principios criptoeconómicos. La teoría de juegos retroactiva se utiliza para recompensar a los actores de la red con un token nativo de la red. En el caso de la red Bitcoin, este sería el token bitcoin. Este mecanismo de recompensa está diseñado para que engañar a la red sea económicamente inviable, debido a la cantidad prohibitivamente grande de poder de cómputo que sería necesaria para hacerlo, incluso teniendo en cuenta escenarios de ataque extremos. Las reglas de consenso están diseñadas para que la red sea resistente a ataques, a pesar de la ausencia de partes centralizadas que gobiernen la veracidad de las actividades de la red.
Identidades
Una dirección blockchain, que se deriva de la clave privada, representa una identidad digital seudónima del propietario del token. Los tokens se consideran pertenecientes a una determinada dirección en el libro contable público. Solo el propietario de esa dirección puede solicitar el envío de esos tokens a otra dirección. Para demostrar su propiedad a otros participantes de la red, los titulares de tokens deben firmar las transacciones con su clave privada. Esta forma de gestión de identidad se basa puramente en funciones matemáticas, lo que permite que otras computadoras de la red confirmen la validez de una transacción sin necesidad de conocer a la persona real ni su clave privada secreta.
Rendición de cuentas y gobernanza
Las redes Blockchain también pueden describirse como sistemas de contabilidad distribuidos, o sistemas de gobernanza públicos y transparentes. A falta de una entidad central, proporcionan una capa de gobernanza para Internet. Todos los participantes de la red tienen el mismo acceso a los mismos datos en (casi) tiempo real. Las transacciones se gestionan colectivamente, son transparentes para todos los actores y pueden rastrearse hasta su origen.
Decentralized & Autonomous Organization (DAO)
Todos los registros son gestionados de forma colectiva por nodos autónomos de la red, por lo que también se anuncia una nueva forma de infraestructura organizacional, a menudo denominada Organización Autónoma Descentralizada
Tokens orientados a un propósito) Block-Explorer
Debido a la naturaleza pública de las redes blockchain, cualquiera puede realizar operaciones de búsqueda en la red, como rastrear todas las transacciones de tokens, la tasa de hash total de la red, el saldo actual de tokens, el crecimiento de las transacciones, etc. Sin embargo, aunque todos los registros de la red Blockchain son públicos, pocas personas tienen los conocimientos necesarios para realizar análisis de datos avanzados en la blockchain.
Los exploradores de bloques son aplicaciones de terceros que permiten a cualquiera explorar públicamente todas las transacciones de una red determinada, como Bitcoin u otras redes blockchain públicas. Los exploradores de bloques son como un motor de búsqueda dedicado a los datos relacionados con blockchain. Sin embargo, este nivel de transparencia también plantea cuestiones relacionadas con la privacidad. Estas cuestiones se están abordando con nuevos protocolos blockchain que utilizan métodos criptográficos que preservan mejor la privacidad.