Blockchain - Registro digital compartido

Blockchain es un registro digital compartido sin intermediarios, donde los usuarios anotan sus transacciones, aprobadas y registradas por consenso y guardadas en bloques encadenados y asegurados criptográficamente.

La tecnología blockchain fue creada en 1991 por Stuart Haber y W. Scott Stornetta. Se hizo notoria en 2008 con su empleo para Bitcoin. Hoy es demandada para aplicaciones comerciales, financieras, de servicios, Internet de las Cosas (IoT) y multitud de sectores.

Los registros de datos han estado siempre centralizados o descentralizados pero dependientes de intermediarios. Con blockchain va mas allá al prescindir de intermediarios (base de datos distribuida).

Las transacciones no pueden ser modificadas cuando han sido registradas y verificadas. Las partes intervinientes en la transacción, así como los usuarios, mantienen una copia del registro digital.

Registro encriptado

Una función matemática denominada “hash” convierte texto en una cadena de caracteres denominada hash. Cualquier cambio en el texto provoca un hash diferente. Para dificultar el descifrado al texto registrado se añade el hash del registro anterior (encadenamiento) y un número (nonce) para que el nuevo hash acabe en dos ceros (es muy complejo averiguar el “nonce”.

El registro, o libro digital con las anotaciones de las transcripciones, está dividido en bloques de información u hojas de cálculo. Cada bloque contiene un número determinado de transacciones, cuando se completa se valida y se cierra (minado). Los bloques están entrelazados y cifrados para proteger la seguridad y privacidad de las transacciones.

El blockchain o cadena de bloques tiene un requisito importante: debe haber varios usuarios (nodos) que se encarguen de verificar las transacciones para validarlas y puedan ser registradas. Una copia exacta de la cadena está en cada nodo (se actualiza cada 10 minutos). Cuando un bloque no admite más transacciones se "valida" y "sella" (minado).

Cada bloque enlazado tiene su propia huella digital (criptográfica), de acuerdo con la información que contiene, y tiene también un puntero hash que lo enlaza con el bloque anterior. Esta información es pública y permite controlar la trazabilidad de las transacciones (no obstante la privacidad de los usuarios está protegida).

Cualquier intento de modificación de un registro del libro digital modifica la huella digital del bloque correspondiente y se rompe la cadena, lo que es inmediatamente detectado por los nodos (red P2P, donde todo se comparte)

En esa red P2P (pear to pear) los mineros reciben avisos de nuevas transacciones y las reúnen en un nuevo bloque, el primero que consiga crear un bloque válido y lo selle (resolver el problema criptográfico) recibe la correspondiente compensación por ese servicio.

Desafío ante la computación cuántica

Los expertos vaticinan que en plazo de 5 a 10 años la computación cuántica será una amenaza para la integridad de las blockchains actuales. La mayoría coincide en que tendrán que evolucionar para cambiar gradualmente a la criptografía cuántica y construir la infraestructura que la apoye.

Aplicaciones de blockchain

El blockchain está muy ligado a las criptomonedas (bitcoin, ethereum…). En la web se pueden consultar las 100 principales criptomonedas https://coinmarketcap.com/, tiene un alcance virtualmente ilimitado: Registro de la propiedad, pagos en el mundo real, almacenamiento en la nube, música, servicios públicos/gubernamentales, seguridad social y sanidad, gestión de autorías, etc.

Minado

En las redes de criptomonedas, el minado es una validación de las transacciones. Por este esfuerzo, los mineros obtienen unidades como recompensa. Esta recompensa disminuye las tarifas, creando un incentivo complementario para contribuir al poder de procesamiento de la red. El ratio de generación de nuevos hashes que validan transacciones ha aumentado gracias al uso de máquinas especializadas como FPGAs y ASICs. Esta carrera por construir máquinas más baratas y eficientes ha existido desde los días de la primera criptomoneda, bitcoin, que fue introducida en 2009. Debido al incremento en el número de mineros en las redes de criptomonedas, la complejidad de la generación de hashes ha aumentado a lo largo de los años, haciendo que los mineros tengan que invertir grandes cantidades de dinero en máquinas especializadas. Algunas veces, el valor de las recompensas obtenidas no justificaban la inversión en máquinas, su refrigeración y la energía consumida para hacerlas funcionar.

Algunos fondos de minería comparten su capacidad de procesamiento en la red para repartir la recompensa equitativamente, de acuerdo con la cantidad de trabajo con la que han contribuido por la probabilidad de encontrar un bloque.

En febrero de 2018, el gobierno Chino detuvo el comercio en criptomonedas, prohibiendo la minería. Algunos mineros se han mudado a Canadá. Algunas empresas están usando centros de datos para la minería cerca de estaciones de gas canadienses, debido a los bajos precios. En junio de 2018, Hydro Quebec propuso al gobierno regional suministrar 500 MW de potencia a compañías de minado. Según una noticia de febrero de 2018 de Fortune, Islandia se ha convertido en el "cielo" para los mineros, en parte por los precios de la electricidad, muy baratos.

Los precios son estables debido a que están cerca de plantas de generación energías renovables, incitando a más compañías de minado a considerar el traslado de sus operaciones a Islandia. La compañía local de energía dice que el minado se está volviendo tan popular que el país usará más electricidad para el minado que para el suministro de energía a los hogares en 2018. En octubre de 2018, Rusia se convertirá en el anfitrión de una de las mayores granjas de minado en el mundo, localizada en Siberia.