Propiedades de un sistema blockchain

Las principales características que hacen de esta tecnología una apuesta de futuro para mejorar muchos servicios e infraestructuras

Blockchain, o cadena de bloques, es una tecnología asociada al concepto de contabilidad de libro mayor que permite la coordinación de la información entre múltiples partes interesadas, en un entorno en el que la confianza entre ellas no está garantizada. Su uso en múltiples ámbitos de la industria, la economía y el desarrollo social proporciona beneficios que pueden dar lugar a la reducción de los costes y a reducir la complejidad de hacer las cosas en nuestros sistemas socioeconómicos actuales.

Ahora bien, ¿Cuáles son sus características más importantes? ¿Por qué está creciendo tanto su uso en ámbitos tan dispares como la gobernanza digital o la gestión de cadenas de suministros? Exploremos las propiedades que componen un sistema blockchain y vayamos viendo las razones que han llevado a esta disruptiva solución tecnológica a ser parte del cambio que se está manifestando en la gestión de nuestras ciudades y, en general, de nuestra sociedad.

Sistemas DLT

Las cadenas de bloques pertenecen a una familia más amplia de tecnologías denominadas “tecnologías de libro mayor distribuido” (o DLT, por sus siglas en inglés). En general, muchos de nosotros usamos los términos «blockchain» y «DLT» indistintamente, aunque blockchain sea una subclase de estas últimas. Así, las DLT son un sistema de libros de contabilidad y almacenamiento de datos que se diferencian de las bases de datos centralizadas tradicionales y de las bases de datos distribuidas en un aspecto fundamental: permiten a múltiples interesados leer y escribir en el libro de registros datos de forma que la información esté ordenada cronológicamente y sea inmutable.

Esto es especialmente útil en un entorno profesional, industrial o económico en el que no existe una confianza mutua entre los miembros que trabajan juntos en ese entorno o donde no hay (o no se desea) una autoridad central de confianza común para coordinar o registrar la información y, puesto que la forma de validar los datos en una blockchain no requiere de tal autoridad centralizada, se puede implementar para facilitar transacciones entre múltiples actores o partes que no se conocen entre sí, pero si que conocen el funcionamiento y la manera de trabajar con esta tecnología.

Una nueva forma de estructurar los datos registrados

Para poder acometer y solucionar el problema de la falta de confianza entre las partes implicadas, la estructura de datos es diferente entre las cadenas de bloques y las bases de datos centralizadas y habituales.

Las bases de datos que generalmente hemos usado hasta ahora en todos los servicios y sistemas que requieren almacenamiento de información, tienden a guardarla en forma de tabla, donde la información puede ser creada, leída, actualizada y eliminada. Una cadena de bloques almacena la información en bloques de registros (transacciones) que sólo se añaden secuencialmente, y cada uno de estos bloques está vinculado criptográficamente a los demás. Por lo tanto, sólo se pueden añadir transacciones o información a los registros de la blockchain de forma secuencial (de forma que los registros existentes sólo se pueden actualizar añadiendo nuevos registros). Estos bloques se añaden periódicamente a la red blockchain mediante un mecanismo de consenso que depende del tipo de blockchain que estemos usando.

Gracias a lo anterior, los sistemas DLT tienen varias propiedades clave que los hacen idóneos para coordinar la información y no depender de que exista confianza entre negocios, empresas, particulares o gobiernos para intercambiar esos datos, creando una versión única de la información correcta para todos entre todos los usuarios. Las principales propiedades que hacen de blockchain una tecnología tan atractiva para estos menesteres son la inmutabilidad, la transparencia, la seguridad, el consenso y los contratos inteligentes.

Veámoslas una a una.

Transparencia, todos los datos son visibles para todos los participantes de la red

Las cadenas de bloques proporcionan total visibilidad a los usuarios de un sistema DLT con una única versión de la “información correcta” que se comparte en una red de pares, es decir, todos los usuarios de la blockchain tienen el mismo tipo de derecho y acceso a leer todos los datos almacenados en los bloques, y estos son totalmente transparentes.
Esta transparencia puede controlarse mediante varios niveles de permiso para leer la información, algo que no existe en muchas de las redes de información convencionales, en las que no se puede obtener, en muchos casos, acceso completo a la información guardada en bases de datos centralizadas que dependen de terceras partes, y donde solo algunos usuarios con acceso permitido de esa autoridad central puede interactuar con tal información.

Inmutabilidad, los datos no pueden cambiarse

Cuando la información se registra en la blockchain, no puede cambiarse o borrarse sin que sea claramente visible que ha habido alguna alteración para otros usuarios/nodos en la red. De hecho, en realidad es que no puede alterarse nada de lo que ya está previamente registrado sin una complicada alteración de todos los nodos previos y de todas las transacciones ya aprobadas y concatenadas. De esta forma, los registros de las transacciones/actividades que se escriben en los bloques llevan un sello de tiempo y están vinculados criptográficamente entre sí por medio de complejos algoritmos matemáticos. Esto facilita la detección de cualquier manipulación de la información en cualquier bloque anterior y hace realmente costoso, en términos de tiempo y recursos computacionales, los intentos de alterar o hackear el sistema. Es por eso que esta propiedad de inmutabilidad es lo que permite que la tecnología blockchain sea usada en aplicaciones que requieren reducir el fraude y la falsificación de los datos, problemas a los que suelen enfrentarse muchas empresas que han de lidiar con datos de miles o millones de clientes y usuarios.

Seguridad, mayor protección frente a ciberataques 

Las DLT, por su diseño y arquitectura, proporcionan sistemas de registro y almacenamiento de información altamente seguros que son extremadamente difíciles de piratear. Mediante el uso de firmas digitales, por ejemplo, los participantes y nodos de una red pueden registrar sus interacciones con la blockchain e identificar quién ha hecho qué. La naturaleza de la cadena de bloques, al estar todo replicado y compartido entre todos los nodos y usuarios de la red, implica que, para modificar la información almacenada, hackers y piratas informáticos deben cambiar la información en cada una de las copias de la red, algo que ya hemos mencionado es de extrema dificultad y conlleva tantos recursos que el solo intento de ello se hace inviable.

Por lo tanto, la seguridad, la privacidad y el cumplimiento de la normas legales que existan en cada jurisdicción o industria se ven reforzados con una DLT debido al alto grado de integridad, disponibilidad y auditabilidad de las transacciones de la cadena de bloques. Y es que, como ya sabemos, hoy en día la seguridad de la información tiene una importancia crítica para gobiernos, empresas y particulares: solo pensemos en los sistemas que han sido pirateados a lo largo de los años y cuyos datos han sido robados de bases de datos centralizadas custodiadas por una única autoridad. El uso de tecnologías DLT nos ofrecen una solución para mejorar este aspecto al almacenar la información de forma distribuida, lo que la hace más resistente a los ciberataques habituales.

Consenso, como ponerse de acuerdo para garantizar la veracidad de los datos

Como parte natural del funcionamiento de una blockchain, todos los participantes y nodos que forman parte de la red deben ponerse de acuerdo sobre cuál es la versión correcta de la información que almacenan, sin depender de una autoridad centralizada para ello. Así, la tecnología que sustenta las cadenas de bloques utiliza algoritmos de consenso para facilitarlo. En el caso de la blockchain del Bitcoin, por ejemplo, se utiliza un algoritmo de prueba de trabajo (PoW, proof of work, en inglés), pero existen muchos algoritmos de consenso diferentes, como el Proof of Stake que usan otras blockchains para minimizar el consumo energético que requieren los algoritmos de gestión de la red.

Básicamente, un mecanismo de consenso es una forma de coordinar la participación en una red a través de la aplicación de un sistema de votación que las partes interesadas acuerdan. Es mucho más efectivo y rápido decidir a través de un mecanismo de consenso para registrar datos en un bloque de la cadena que tener que perseguir a diferentes partes por correo electrónico para autorizar y confirmar una transacción cuando esta depende de una autoridad central que ha de gestionar la misma.

Contratos inteligentes, ejecución automática de procesos

Los contratos inteligentes son programas informáticos que ejecutan automáticamente instrucciones cuando se desencadenan eventos preestablecidos en su código para ello (por ejemplo, la entrega de bienes a una persona que conducen a un pago por parte del cliente de forma automatizada). Podemos pensar en ellos como una lógica de negocio que se incrusta en un registro de transacciones, programado directamente sobre la blockchain, y que nadie, como tal, controla, pues funcionan simplemente por una serie de reglas que se van ejecutando cuando las condiciones programadas para ellos se van dando. Así, los contratos inteligentes pueden utilizarse para automatizar procesos de negocio en diferentes entidades y, a diferencia de los programas informáticos convencionales, las reglas del sistema blockchain garantizan la ejecución de un contrato inteligente cuando se activa. Básicamente funcionan con la logica de «si esto se cumple, entonces ejecuta esto«.  Además, el resultado de un contrato inteligente ejecutado también puede ser auditado y verificado por todos los participantes en la red.

Esta innovación, que nació con la blockchain Ethereum y que se ha ido mejorando y desarrollando desde entonces en sucesivas versiones, pretende impulsar la innovación de los procesos de negocio con la automatización, la velocidad y el cumplimiento de lo acordado entre las partes sin grandes costes y riesgos para los implicados, impidiendo situaciones de desconfianza en las que, por ejemplo, no sabemos si vamos a recibir nuestro pedido después de haber hecho un pago si este pago depende de la voluntad o buena fe de una parte de hacerlo o no hacerlo. Los contratos inteligentes también pueden utilizarse para crear tokens, que están dando lugar a nuevos modelos de negocio transformadores de la economía global, algo que ya estamos viendo desde hace años en el sistema financiero de nuestra sociedad.

En general, solo pensemos en la cantidad de tiempo y costes que se pierden en la tramitación de contratos legales básicos, que podrían automatizarse en gran medida si existieran acuerdos claros entre las partes interesadas que pudieran funcionar automáticamente.

En resumen

Cabe señalar que todas estas propiedades que hemos descrito de forma general se basan en la descentralización, y ésta es, en sí misma, una propiedad fundamental en general de los sistemas basados en blockchain. La descentralización no sólo consiste en dejar de requerir una autoridad centralizada que controle y verifique la información, sino también en la desintermediación. Esto se refiere a las partes interesadas que pueden dejar de ser necesarias en muchos procesos empresariales que suelen aumentar el coste, el tiempo y la complejidad. Hay mucho por explorar aun con esta tecnología y hay muchas aplicaciones que sacar al mercado que van a proporcionarnos soluciones que aun no podemos ni soñar para problemas que, ahora, nos parecen de difícil resolución.

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