Sin duda conoce el Bitcoin, e incluso otras criptomonedas. Pero, en la práctica, ¿cómo funcionan estas monedas virtuales? ¿Cómo pueden ser 100% digitales?
Es gracias a la magia de las «cadenas de bloques», el mundo entre bastidores de las criptomonedas, sin el cual no podrían existir.
Aunque cada vez oímos hablar más de estas «cadenas de bloques», la mayoría de nosotros todavía no estamos familiarizados con su funcionamiento. Y con razón. Puede parecer difícil entender esta tecnología, que a primera vista dista mucho de ser un sueño.
Sin embargo, no hace falta saber nada de desarrollo informático, ni siquiera de matemáticas, para entender blockchain. ¡Pronto verá que no tiene secretos para usted!
¿Por qué se inventó blockchain?
El lugar de Internet en nuestra sociedad
Para la mayoría de nosotros, utilizar Internet se ha convertido en un acto cotidiano y habitual. El acceso a Internet fue incluso reconocido como un derecho universal en 2016 por las Naciones Unidas.
Hay que decir que con la democratización de Internet, muchos medios de comunicación han empezado a prescindir del papel. Así, ahora es posible escuchar listas de reproducción en línea, ver una película en streaming o informarse de la actualidad a través de Internet.
Del mismo modo, cada vez hay más objetos conectados a la «red de redes», como teléfonos inteligentes, relojes, cafeteras o frigoríficos. Esta red de objetos conectados ha recibido el nombre de «Internet de los objetos». Permite que la información fluya de forma más eficiente entre las personas, pero también entre las personas y las máquinas.
Internet se ha convertido así en parte integrante de muchas de nuestras actividades, nuestras interacciones, nuestra forma de consumir contenidos, etc. El lema de la «Internet de los objetos» lo resume bastante bien:
Todo lo que pueda conectarse a Internet estará conectado.
Así que parece natural que la misma lógica se aplique también al dinero, que no ha escapado al auge de Internet. De hecho, ahora es posible consultar la cuenta bancaria desde cualquier lugar, gracias a Internet.
La invención del «Internet del valor
Pero, ¿por qué no ir aún más lejos? ¿Por qué no crear monedas completamente virtuales que pudieran intercambiarse directamente a través de Internet? Con esta idea se creó en 2008 la primera criptomoneda, el bitcoin.
Más de diez años después, Bitcoin ha sido descrita como «oro digital» y sirve de referencia para las criptomonedas creadas a su estela, de las que ahora hay más de 3.000. Las criptomonedas siempre han estado en el punto de mira de los medios de comunicación, y cada vez más empresas y particulares invierten en estos nuevos tipos de moneda. Por tanto, su existencia es ampliamente conocida.
Pero aunque la idea de una moneda digital pueda parecer lógica hoy en día, es necesario hacer hincapié en la revolución que supuso la creación de Bitcoin. Esta revolución es la del «Internet del valor» y está totalmente ligada a la tecnología blockchain.
Blockchain es lo que ocurre entre bastidores de las criptodivisas. Es el sistema que permite generarlas, almacenarlas e intercambiarlas, como veremos más adelante.
Bitcoin y la escasez digital
Para entender por qué esta tecnología es tan innovadora, debemos analizar la naturaleza de los datos digitales.
Cualquier información, cualquier archivo desmaterializado, nos parece necesariamente falsificable, duplicable: es posible copiar un archivo Word con un solo clic, por ejemplo. Del mismo modo, la gestión de la información en Internet implica copiar archivos. Por ejemplo, un correo electrónico no se «envía» a su destinatario, sino que de hecho se copia en su buzón: el remitente conserva por tanto el correo electrónico original. En cambio, si envía una carta por correo, ésta deja de pertenecerle una vez depositada en el buzón amarillo.
Mientras que es posible duplicar un correo electrónico para enviarlo a su destinatario, es fácil ver por qué esto es imposible en el caso del dinero: no se puede copiar un billete de 10 euros para dárselo a alguien y conservar el mismo billete.
Ahí es donde entra en juego la tecnología blockchain, que permite crear escasez digital. Este concepto está en la raíz del «Internet del valor». En pocas palabras, la cadena de bloques que hay detrás de Bitcoin ha hecho posible acelerar y mejorar la gestión del valor, igual que Internet hizo con la gestión de la información.
Al hacer que los datos digitales sean «únicos» (y por tanto raros) e infalsificables, la tecnología blockchain abre la puerta a actividades y servicios que antes estaban reservados al mundo real. Este es obviamente el caso del dinero: las criptomonedas pueden intercambiarse sin temor a copias o ataques malintencionados.
Pero el dinero no es el único activo basado en la escasez. Un gran número de bienes, documentos y objetos necesitan conservar su singularidad para mantener su valor. Las cartas coleccionables, por ejemplo. La cadena de bloques ha hecho posible la creación de tarjetas Paninis 2.0: las tarjetas Sorare son totalmente virtuales, pero pueden comprarse o intercambiarse igual que su equivalente real.
Pero también podemos pensar en títulos inmobiliarios, contratos, propiedad intelectual, obras de arte, etcétera. La cadena de bloques puede utilizarse de muchas otras maneras, como veremos más adelante.
El concepto de descentralización
Ahora que está familiarizado con la «Internet del valor», sabe que Bitcoin revolucionó Internet al permitir que los datos se distribuyeran sin ser copiados. Por eso ahora las criptomonedas pueden negociarse en línea, igual que el dinero en efectivo.
Pero las criptomonedas no sólo han creado sistemas de pago digitales. Con Bitcoin, el objetivo de Satoshi Nakamoto era también, y sobre todo, liberarse de los bancos y de todos los demás intermediarios del mundo de las finanzas. Blockchain es, por tanto, un sistema desmaterializado, pero también descentralizado.
Esta es una de las razones por las que el primer bloque de la blockchain de Bitcoin contiene una frase de The Times del 3 de enero de 2009:
Canciller al borde del segundo rescate a los bancos
Este titular hace referencia a la crisis financiera mundial de 2008, durante la cual el Canciller británico tuvo que inyectar miles de millones en la economía de su país para salvar a los bancos. El título de este artículo data del inicio de blockchain, pero también se ha utilizado como explicación de la creación de las criptodivisas. Según este punto de vista, las criptodivisas se crearon para salvar a los bancos.
El verdadero origen de blockchain
Sin embargo, lejos de querer salvar el mundo de las finanzas, la tecnología blockchain fue diseñada para prescindir de él. De hecho, es la culminación de un movimiento que comenzó en la década de 1990. En aquella época, los «cypherpunks» buscaban salvaguardar la privacidad, que se había visto socavada por el desarrollo de Internet. Con esta idea en mente, se propusieron inventar un sistema de pago independiente, dado que no había surgido ninguna alternativa digital a la tarjeta bancaria desde los primeros días de Internet. Aunque sistemas de pago como Paypal puedan parecer más libres, no son inmunes a la censura: la cuenta del fundador de Wikileaks, por ejemplo, fue cerrada por la empresa en 2010.
En cambio, blockchain utiliza la criptografía para proponer un sistema monetario basado en una red y no en una entidad central. Genera consenso, organiza las transacciones y almacena los datos mediante código informático. Por tanto, ya no es necesario confiar en intermediarios para gestionar su dinero, por ejemplo: las matemáticas sustituyen estas etapas de verificación y control. Veremos que blockchain podría acabar sustituyendo a muchos procedimientos, documentos y transacciones que hoy requieren terceros de confianza y están controlados por el Estado.
En teoría, el funcionamiento de blockchain permitiría establecer una mayor transparencia en muchos ámbitos. Este era también el plan para Internet. En realidad, las transacciones realizadas en la blockchain de Bitcoin siguen estando controladas por el Estado, aunque su próxima actualización debería mejorar la confidencialidad de sus usuarios.
Al igual que la web, el funcionamiento de las blockchains se ha ido centralizando progresivamente. Pero el concepto de descentralización está en el corazón de su proyecto original, y no es menos esencial para entender su tecnología.
¿Cómo funciona blockchain?
Si quisiéramos definir blockchain de forma sencilla, podríamos describirla como un tipo de base de datos. Como una hoja de cálculo Excel, permite almacenar y actualizar datos, que pueden vincularse a un sistema monetario en el caso de Bitcoin, por ejemplo.
Pero blockchain no se limita a almacenar datos. También puede utilizarse para transmitir información o dinero. Para ello no se necesita un tercero de confianza.
¿Qué es un «tercero de confianza»?
¿Qué es un «tercero de confianza»? He aquí un ejemplo. Hoy en día, para hacer una transferencia bancaria de una cuenta a otra, la transacción tiene que pasar por un intermediario: un banco, por ejemplo. Los bancos proceden en forma de transferencias: reducen el saldo de un lado, actualizan la cuenta abonada y vuelven a actualizar el primer saldo.
En el sistema monetario actual, por tanto, los datos no se comparten, sino que se transfieren. Es un poco como cuando tienes que redactar un documento con varias personas: envías una primera versión a alguien, lo que te impide acceder a él o modificarlo mientras esa segunda persona está trabajando en él. En cambio, blockchain puede compararse a un documento compartido, en el que todos los participantes pueden escribir, teniendo acceso a una versión del texto siempre sincronizada y actualizada.
Otra forma de describir blockchain, según el matemático Jean-Paul Delahaye (ganador del Prix d’Alembert), es la siguiente
un cuaderno muy grande, que todo el mundo puede leer libre y gratuitamente, en el que todo el mundo puede escribir, pero que es imposible de borrar e indestructible.
Mientras que para redactar contratos o transferir dinero se necesitan los servicios de un notario, un abogado o un banquero, la blockchain crea un servicio cifrado y descentralizado en el que «el código es la ley». El principio de «minería» permite garantizar la seguridad y la integridad de los actos jurídicos o las transacciones financieras, como veremos. Reducir el número de intermediarios tiene muchas ventajas: las transacciones son privadas, incontroladas, más rápidas y seguras, se reducen los costes, etc.
¿Dónde se almacena la cadena de bloques?
Las cadenas de bloques son únicas en el sentido de que no se almacenan en un único lugar (en un único ordenador o servidor, por ejemplo).
Son gestionadas por una comunidad independiente de miles de ordenadores, conocidos como «nodos». Todos estos nodos están conectados a una red abierta.
Es abierta en el sentido de que es posible conectarse a una blockchain libremente y sin autorización: todo lo que se necesita es un dispositivo electrónico (ordenador, teléfono, impresora, etc.) y acceso a Internet. El software necesario para su funcionamiento puede descargarse gratuitamente. Por supuesto, algunas autoridades recomiendan software específico y a menudo se prefiere la plataforma de desarrollo GitHub. Pero en realidad, nada impide a un usuario utilizar el programa y la plataforma de su elección.
Cuando un nuevo usuario se conecta a una blockchain, se une a los nodos de la red. Entonces puede empezar a intercambiar información con los demás nodos y elegir el papel que desea desempeñar dentro de la cadena de bloques. Como el control no está centralizado, cualquiera puede ocupar el lugar que desee en la red, sea cual sea su importancia.
nodos
¿Cuáles son las diferentes funciones de los «nodos» en una cadena de bloques?
Para describir los distintos tipos de nodos que existen, podemos tomar el ejemplo de Bitcoin, que se basa en la primera blockchain.
Como hemos visto, cualquier usuario puede conectarse a la cadena de bloques. Entonces será considerado como un nuevo nodo en la red. Se comunicará de diferentes maneras con el resto de la comunidad, dependiendo de su papel:
Nodos completos: son esenciales para la red y garantizan la existencia y seguridad de Bitcoin. En términos generales, los nodos completos son la «memoria» de la blockchain: son capaces de almacenar una copia de todos los bloques de la cadena y de todas las transacciones pasadas. En la práctica, pueden contener sólo una parte de la cadena. Estos nodos son esenciales para transmitir nuevas transacciones y añadirlas a la cadena de bloques en forma de bloques.
Nodos oyentes: aunque los «nodos completos» suelen albergar una copia de la cadena de bloques y sus transacciones, no están obligados a compartir esta información con el resto de la red. Aquí es donde entran en juego los nodos oyentes (o «supernodos»). Difunden su información a cualquier otro usuario de la red y también actúan como puente de comunicación entre los miembros de la comunidad.
Nodos de minería: como veremos más adelante, los bloques que componen la cadena de bloques deben ser minados antes de que puedan añadirse a la cadena. La minería requiere una gran potencia de cálculo, por lo que no todos los ordenadores son capaces de crear los bloques. Por tanto, existen dos soluciones posibles:
Si un minero trabaja solo, necesitará tener un «nodo completo» en su ordenador para poder crear bloques.
Hoy en día, los mineros se agrupan principalmente en «pools» de mineros: comparten su potencia de cálculo, de modo que la copia de la blockchain puede alojarse en uno solo de los ordenadores del grupo.
Clientes ligeros: mientras que los «clientes gordos» tienen acceso a las transacciones de la cadena de bloques a través de una copia total o parcial, el software de cliente ligero permite acceder a la información sin tener que descargar todos los bloques. Son utilizados sobre todo por personas que simplemente quieren comprobar el estado de su cuenta y realizar nuevas transacciones.
¿Qué es un bloque? ¿Cómo se crea?
La expresión «blockchain» significa cadena de bloques. Este término hace referencia a la propia estructura de esta tecnología, que permite almacenar información en forma de bloques de datos encadenados.
Para explicar cómo funciona, tomemos el ejemplo de Bitcoin.
1. Creación de bloques
Cuando se crea una transacción bitcoin, primero se añade a un bloque de datos. Este bloque se considerará listo para ser minado cuando alcance 1 MB de datos. Uno de los últimos bloques minados, el 684326, contenía 1.652 transacciones.
2. ¿Qué es la firma de bloques?
La función de los mineros es validar las transacciones del bloque, comprobando su integridad. Si el bloque está validado, se añadirá a la cadena de bloques.
Para entender cómo lo hacen los mineros, primero hay que entender cómo se encadenan los bloques.
Para ello, imagine que cada bloque de la cadena tiene su propia firma. La firma de un bloque se inserta en el bloque que le sigue: esto es lo que los une, como en una cadena. De este modo, se puede comprobar rápidamente que los bloques están en el lugar correcto, siempre que tengan la firma correcta correspondiente al bloque anterior correcto.
hash
La firma de los bloques se denomina «hash». Se genera mediante un cálculo matemático. Este cálculo permite crear una secuencia de números a partir de cualquier dato: texto, números, etc. Se trata, por tanto, de un proceso criptográfico.
Este cálculo se denomina «función hash» y se aplica a todos los datos de un bloque. La función utilizada por Bitcoin se llama SHA-256.
Si desea transformar un texto en una secuencia criptográfica, algunos sitios le permiten utilizar esta función de forma gratuita. He aquí un ejemplo basado en la palabra «Coinaute», escrita de diferentes maneras:
función hash
Aquí, utilizando diferentes datos (es decir, varias líneas de texto), se ha utilizado la función SHA-256 para crear la secuencia de números :
b411400f259dc89385157cd56d951968ea231442c82e87d6c360ed33e0974288
Esta secuencia de números será siempre la misma para esta secuencia de datos: la función hash es determinista. En otras palabras, el más mínimo cambio en una letra o número dará como resultado un hash completamente diferente.
La función SHA-256 funciona exactamente igual con las transacciones contenidas en cada bloque. Transforma todos los datos del bloque en una secuencia de números, que se convierte en el hash del bloque.
3. Minería de bloques
Una vez que un bloque tiene un hash, puede ser minado.
El objetivo de los mineros es encontrar un segundo hash, que será la huella final del bloque.
Para ello, tienen que modificar ligeramente el primer hash, añadiendo un número llamado «nonce». Este número es muy difícil de encontrar, ya que el hash final debe cumplir una serie de requisitos. Entre otras cosas, debe comenzar con un cierto número de ceros y ajustarse al nivel de dificultad esperado por Bitcoin.
Encontrar el «nonce» requiere una potencia de cálculo desmesurada, ya que el ordenador del minero tiene que recorrer las posibilidades muy rápidamente para encontrar la solución. Una vez que un minero o un grupo de mineros ha encontrado la solución, se embolsa los Bitcoins generados especialmente para él. También recuperan las tasas de transacción pagadas por los usuarios para poder intercambiar o comprar tokens, por ejemplo.
En Bitcoin, se añade un bloque cada diez minutos de media (lo que se conoce como «tiempo de bloque»). La dificultad de encontrar una solución para añadir un bloque a la cadena varía en función del número de nodos mineros, y se expresa en cifras.
Para ilustrar toda esta información, he aquí el archivo del bloque nº 684346, cuya solución fue encontrada por el pool de mineros Poolin:
bloque Bitcoin
El sitio web blockchain.com proporciona abundante información sobre este bloque. En comparación con lo que vimos anteriormente, ahora podemos descifrar parte de la información de este archivo:
El hash encontrado por Poolin para este bloque
El número de transacciones contenidas en el bloque (1948)
El nivel de dificultad del cálculo que hay que resolver
El peso y el tamaño del bloque
El nonce encontrado por el pool de mineros
Las recompensas recibidas por el pool: bitcoins generados (alrededor de 6 BTC) y tasas de transacción (alrededor de 1 BTC).
Seguridad y transparencia de la cadena de bloques
Acabamos de ver cómo funciona la cadena de bloques de Bitcoin, basada en un sistema de «prueba de trabajo». En términos prácticos, esto significa que un minero puede añadir un bloque siempre que pueda demostrar que ha trabajado para resolver un cálculo complicado. Este trabajo, y el resultado del mismo, se rigen por unas normas acordadas por toda la red. Por eso la «prueba de trabajo» es un algoritmo de consenso. La blockchain de Bitcoin existe en un estado de acuerdo permanente entre sus miembros, verificado cada diez minutos.
Esto tiene dos características principales
Transparencia: todos los datos se distribuyen en la red. Por tanto, son públicos y cualquiera puede comprobarlos.
La blockchain es incorruptible: el más mínimo cambio en los datos de un bloque altera completamente su hash. Como el hash del bloque anterior siempre se añade al nuevo bloque, es fácil ver que un hash ha sido modificado. El bloque con el hash modificado se elimina de la cadena de bloques.
La seguridad de la cadena de bloques también reside en el hecho de que sus datos se almacenan en una red descentralizada. El hecho de que no esté centralizada hace que la piratería informática sea mucho más difícil, a diferencia de lo que ocurre en Internet.
Desde 2008, Bitcoin no ha experimentado ninguna interrupción significativa. Los problemas encontrados fueron todos resultado de errores humanos o intenciones maliciosas, y por tanto no tenían nada que ver con su funcionamiento. Así que la tecnología blockchain parece tener un brillante futuro por delante.
Aplicaciones de blockchain
Como habrá visto, la tecnología blockchain se basa en una red descentralizada, segura y transparente. Su sistema agiliza y facilita las transacciones, reduce los costes asociados a los intermediarios y disminuye el riesgo. Aunque siempre se asocia a las criptomonedas, éste es sólo uno de sus múltiples usos.
He aquí algunos ejemplos de aplicaciones reales o futuras de blockchain:
Con DeFi (Finanzas Descentralizadas), muchos actores quieren utilizar blockchain para transmitir valor y crear finanzas para todos, sin intermediarios. Por ejemplo, ya no sería necesario revelar la identidad para abrir una cuenta bancaria o pedir un préstamo.
La blockchain, que es un gran registro compartido, también puede utilizarse para garantizar una mejor trazabilidad de los productos (medicamentos, alimentos, activos, etc.).
También es posible elaborar contratos directamente en la cadena de bloques. Los «contratos inteligentes» permiten ejecutar automáticamente las cláusulas de un contrato y comprobar que se han respetado.
Estas aplicaciones cubren un amplio abanico de campos, desde las finanzas y la música hasta el sector inmobiliario y el farmacéutico.
Blockchain también podría estar en el origen de una nueva Web 3.0 totalmente descentralizada, que podría prescindir de los servicios centralizados de los GAFAM.
Conclusión
Como habrá descubierto, la tecnología blockchain está lejos de ser utilizada únicamente por las criptomonedas. Su sistema descentralizado, seguro y transparente podría revolucionar nuestra vida cotidiana. Razón de más para interesarse por su funcionamiento, que quizá le quede un poco más claro después de leer este artículo. Si no es así, que no cunda el pánico: nada le impide comprar criptomonedas sin conocer a fondo el blockchain. Y si te apasiona el blockchain, no dudes en consultar nuestras otras guías para aprenderlo todo sobre las criptodivisas.
