Lo que todo miembro de Steemit debe Saber de la "Cadena de Bloques" o "Blockchain"

Guía Cardumen #02: La Cadena de Bloques

El proyecto Cardumen busca ayudar a los nuevos miembros de Steemit a comprender los conceptos básicos de funcionamiento de esta red social.

Fuente: Pixabay.com

Introducción

Para poder entender a cabalidad qué es Steemit y cómo funciona es indispensable que todos tengamos una idea clara de qué es la "Cadena de Bloques" o "Blockchain". La razón es muy simple, nuestra querida red social Steemit es una gran base de datos que se almacena en una "Cadena de Bloques" que se llama Steem.

Todas las interacciones sociales que se van generando entre todos los miembros de Steemit se registran en esa gran base de datos, así como las diferentes recompensas que se asignan través de los votos. Actualmente, todas las acciones realizadas dentro de la red social se registran en la "Cadena de Bloques" a los 7 días luego de que se creó dicha interacción. Las interacciones son tus "post" publicados, tus comentarios, las recompensas obtenidas, las transacciones, los intereses devengados, el balance de tus steem, SBD, etc., etc. Por eso, es que después de los 7 días de publicación, ya no puedes editar más el contenido, no puedes seguir generando ingresos en tus publicaciones, y en general no se pueden hacer cambios porque se ha registrado en la "Cadena de Bloques".

Una vez que está registrada la información de esta base de datos en la "Cadena de Bloques", en teoría ya no podrá modificarse ni alterarse de ninguna forma posible en el futuro. Lo que se registra en la "Cadena de Bloques" es permanente e indeleble. Literalmente podríamos decir que "está escrito en piedra". De allí, que es muy importante que todos entendamos la responsabilidad que tenemos sobre los contenidos, registros e interacciones que dejamos para la posteridad.

Si has entendido bien lo indeleble e inmutable de lo que registres en la "cadena de Bloques":
¿Te atreverías a cometer plagio y dejar un registro indeleble de esa falta para la posteridad?"

Principios Básicos de la "Cadena de Bloques"

La "Cadena de Bloques" hizo su aparición formal en el año 2009, cuando una persona o grupo de personas con el seudónimo de Satoshi Nakamoto publicaron el protocolo Bitcoin [1], dando origen a la criptomoneda bitcoin. Esta es la "Cadena de Bloques" originaria y la más famosa de todas. Por ello, entender como funciona el bitcoin ayuda a entender como funcionan el resto de las "Cadenas de Bloques" que existen actualmente.

¿En qué Consiste el bitcoin?

El bitcoin es un gran experimento que sigue ejecutándose desde su lanzamiento en el año 2009. La idea principal era crear un sistema de pagos entre personas que no requiriera de la participación de instituciones financieras o de terceras personas que autorizaran dichos pagos. Es decir, una persona "A" envía un pago a una persona "B" , y ninguna de las partes requiere de ningún tipo de institución financiera o persona para confirmar que se ha enviado o recibido dicho pago. La pregunta clave en ese momento era ¿Cómo hacer para que un sistema así funcione? Y la respuesta fue la "Cadena de Bloques".

La información que tiene valor: el bitcoin

Lo primero que debemos entender es que si queremos realizar una transacción entre dos personas privadas, sin la participación de instituciones financieras y de ningún otro tipo, entonces se debe crear un elemento de valor que sirva para realizar ese intercambio entre las personas. Ese elemento de valor es un pedazo de "información" cuya propiedad se transfiere de una persona a otra. Ambas personas están de acuerdo previamente que esa "información" tiene un valor o precio asociado en dólares u otra denominación monetaria, y esa "información" es lo que hoy denominamos el "bitcoin".

Cuando el bitcoin hizo su aparición inicial su valor monetario era casi nulo, de unas décimas de centavos de dolar, y hoy día, luego de ocho años de transacciones, se cotiza cerca de los 2500 dólares por bitcoin. ¿Qué es lo que le da valor al bitcoin? El valor del bitcoin sólo depende del tamaño de la comunidad que ha decidido utilizarlo y del número de transacciones que se realicen con esa criptomoneda. Es decir, entre más se utilice más valor tendrá el bitcoin.

Pero, ¿Por qué confiar en el bitcoin?

Ciertamente confiar en el bitcoin representa casi el mismo acto de fe que hacemos a diario cuando confiamos en el dinero común, como por ejemplo el dolar americano. Todos los días recibimos un "pedazo de papel" que llamamos dinero y todos aceptamos porque sí, que ese pedazo de papel tiene un valor de intercambio. Evidentemente, hay ciertas características mínimas que nos hacen confiar de alguna forma en ese pedazo de papel, entre las que puedo resumir las siguientes:

1.- El dinero es emitido por un banco central u ente nacional en el que depositamos nuestra confianza ciega.
2.- El pedazo de papel que es el dinero tienen muchos rasgos de seguridad que nos aseguran que no se pueden falsificar fácilmente.
3.- Que todo el mundo reconoce y acepta el valor que se le asigna a cada uno de esos pedazos de papel
4.- El valor se transfiere por la tenencia del pedazo de papel. Sólo los que tienen el pedazo de papel en sus manos tienen el dinero.

Justamente, para poder confiar en el bitcoin, al menos debe poseer estas mismas características básicas que posee este pedazo de papel que llamamos dinero. Por ejemplo, uno de los problemas principales asociados con utilizar un "pedazo de información" digital como elemento de valor de cambio, es que puede ser copiado un número infinito de veces. En otras palabras puede ser falsificado fácilmente. Al trabajar con elementos digitales se hace muy difícil transferir valor de una persona a otra, sin que haya la participación de un tercero que certifique quien es la persona que posee el dinero en ese momento. Además, se tiene que tomar en cuenta que la tenencia del dinero, es una cuestión temporal. Todos estos problemas fueron resuelto por el protocolo bitcoin al crear su "Cadena de Bloques"

¿Qué hizo el protocolo Bitcoin?

Lo primero y más fundamental es que el protocolo Bitcoin comenzó a generar dinero digital. Es decir, comenzó a cumplir las mismas funciones que las de un banco central en la creación de dinero. En el caso de un banco central el dinero se crea de acuerdo a las políticas y situaciones de la economía particular de ese país, pero casi siempre respondiendo más a las necesidades de los gobiernos de turno, que a las necesidades reales de la población o mercados locales.

En el caso del protocolo Bitcoin el dinero se crea a través de un algoritmo preciso y a una rata predeterminada, por tanto, el número exacto de "monedas" bitcoin que van a ser creadas se conoce con antelación y exactamente en qué momento van a salir en circulación cada una de ellas. Esto no es posible predecirlo con el dinero normal que depende de los vaivenes de las políticas de cada gobierno.

El protocolo Bitcoin comenzó produciendo 50 monedas bitcoin cada 10 minutos. Esa rata de generación de monedas va disminuyendo a medida que se van creando monedas, hasta que se logren crear un total de 21 millones de monedas bitcoin, que es el máximo número de monedas bitcoin que van existir por siempre.

Los rasgos de seguridad del bitcoin

La seguridad del bitcoin está basada en algoritmos de encriptamiento de información extremadamente complejos, que se llama sha256, que mientras que no existan supercomputadoras capaces de realizar cálculo por el orden de los exaflops por segundo, se consideran que son imposibles de descifrar en un período de tiempo razonable. La tecnología encripta la información con el uso de dos claves, una pública y otra privada. La clave pública es el lugar físico donde se encuentra la información disponible, y es pública porque todo el mundo tiene acceso a dicha información. La clave privada es la que garantiza la propiedad de esa información y es la que permite transferir la propiedad de una persona a otra. Es decir, si tú sabes a quien pertenece la clave pública, puedes saber exactamente cuántos bitcoins posee esa persona, pero sólo la persona que posee la clave privada puede transferir el dinero que está asociado con esa clave pública.

Por ejemplo, cuando se crea un bitcoin en su encriptamiento está la información de a quién pertenece dicho bitcoin, y sólo el dueño que tiene la clave privada es el que puede transferir a otra persona esa información. Una vez que se transfiere el bitcoin se genera una nueva clave privada que sólo la posee el nuevo dueño de la información.

El encriptamiento sustituye a todos los rasgos de seguridad que poseen los billetes normales tales como micrograbados, marcas de agua, números de serie, etc.

La "Cadena de Bloques"

El protocolo Bitcoin resolvió dos problemas esenciales que son la generación de dinero de una manera confiable, con una inflación predeterminada, y la seguridad de los bitcoin con un alto grado de encriptamiento. El problema que falta por resolver es la tenencia de esos bitcoins, en un momento dado. Si te pones a analizar, las claves privadas pueden transferir el dinero de una persona a otra, el problema que hay con ello es que el factor tiempo es muy importante en estas transacciones. Por ejemplo, yo podría intentar transferir de manera simultánea a dos personas la misma cantidad de dinero. Para evitar esto, es que se creó la "Cadena de Bloques".
La "Cadena de Bloques" es un registro en el tiempo de cada una de las transacciones que ocurren en el protoclo Bitcoin. Cada diez minutos se crea un bloque de información. ¿Qué contiene ese bloque? Todas las transacciones y transferencias que se han hecho con todas las claves privadas en los últimos diez minutos. Toda esa información se encripta, pero lo más interesante es que se crean nuevas monedas bitcoin que se le otorgan a la máquina que fue capaz de encriptar la información de ese bloque con la mayor dificultad encontrada, entre todas las máquinas que están compitiendo para encriptar dicho bloque.
Resumiendo, en la red bitcoin hay centenares de miles de máquinas que toman todas las transacciones de los últimos diez minutos y comienza a encriptar esa información. Esta máquninas se llaman minadores. Sólo un minador es el que logra encriptar la información de bloque con la mayor complejidad posible, y por ese trabajo recibe como premio un pago en bitcoins que se acaban de crear. Los minadores son los primeros en recibir y en hacer circular las nuevas monedas.

Un rasgo esencial de esta "Cadena de Bloques" es que el encriptamiento debe contener la información de todos los bloques anteriores. A medida que los minadores van encriptando la información, las soluciones tienen que reproducir las encriptaciones de los bloques anteriores, porque si no lo hacen dicho bloque no es válido y no puede incluirse dentro de la cadena de bloques. Esto garantiza que nada de lo que se ha encriptado anteriormente puede ser alterado de ninguna forma, porque la mínima alteración de la información en los bloques anteriores no producirá un bloque válido. Y justamente está es la gran fortaleza que tiene la "Cadena de Bloques": Una vez que la información ha sido incluida en la "Cadena de Bloques" ya no puede ser alterada de ninguna manera porque el encriptamiento no sería válido.

Esta "Cadena de Bloques" es la que garantiza toda la historia de todas las transacciones que han ocurrido en la red bitcoin desde su nacimiento. Cada una de las millones de transacciones que se han hecho con cada uno de los bitcoin que se han creado desde el primer día pueden ser trazados a lo largo de toda la "Cadena de Bloques". Es una cadena pública donde todas y cada una de las transacciones son revisadas por los minadores.

Para que un bloque sea aceptado como válido debe ser verificado por cada uno de millones de procesadores alrededor del mundo que forman parte de la red bitcoin, y que más del 50% de esas máquinas verifique que el encriptamiento cumple con todas las regulaciones del protocolo Bitcoin. No hay red más grande y segura en estos momentos que la red formada por los minadores del protocolo Bitcoin.

¿Cómo funciona la "Cadena de Bloques"?

Como vemos en la red bitcoin hay un elemento esencial que son los minadores. Los minadores son computadores con grandes capacidades de hacer cálculos complejos para encriptar la información de las transacciones. Cada diez minutos millones de procesadores comienzan a hacer cálculos matemáticos para tratar de encontrar la encriptación con la mayor dificultad posible. Sólo una máquina es la que logra el objetivo, y se dice que esa máquina minó un bloque por el cual recibe una recompensa en bitcoin que recién se están creando.
El bloque que se minó contiene en su encriptamiento información de comprobación de absolutamente todos los bloques que existen en la "Cadena de Bloques". Esta cadena se va haciendo cada vez más grande con el tiempo, y requiere de grandes consumos de potencia eléctrica para su normal funcionamiento. Si el siguiente bloque que se mina al transcurrir los siguientes diez minutos, verifica que la información de este último bloque es válida, se dice que el bloque ha recibido una confirmación. A medida que se van a agregando más bloques con el tiempo que vuelven a verificar la información de dicho bloque, se van sumando confirmaciones. Se dice que una transacción es totalmente irreversible en la red bitcoin cuando se han producido 6 confirmaciones. Es decir, los siguientes 6 bloques que se minaron verificaron que el encriptamiento e información de ese bloque son válidos.
Lo interesante de la "Cadena de Bloques" es que está compuesta por centenares de miles de máquinas distribuidas a lo largo del planeta, y no importa que dejen de funcionar muchas de esas máquinas, porque cualquiera puede realizar el trabajo. El sistema es totalmente descentralizado. Además, los programas que se utilizan en cada una de estas máquinas para hacer funcionar la red bitcoin son "open source" por tanto, todos pueden verificar que hace exactamente ese programa y reducir los riesgos de estafas o mal funcionamiento de la red.
La red bitcoin logró crear un sistema totalmente descentralizado de pago entre personas sin la necesidad de utilizar una autoridad central que verifique la autenticidad de esos pagos, los minadores van verificando y registrando cada una de esas transferencia de propiedad entre personas, de manera automatizada.

Conclusiones

La "Cadena de Bloques" no es más que un gran registro en el tiempo de todas y cada una de las transacciones (y cualquier tipo de información que se desee incluir) que son encriptados de manera sistemática en bloques secuenciales por las máquinas que se llaman minadores. El encriptamiento se hace de tal forma que contiene toda la información histórica de todo lo que se ha registrado en esa cadena de bloques, y que evita que la información sea alterada. Una vez que la información se ha encriptado en la "Cadena de Bloques" ya no se puede cambiar.
Las aplicaciones del concepto básico de lo que es la "Cadena de Bloques" tiene el potencial de cambiar el mundo de los negocios, de la información y de nuestras vidas en general.

Es extremadamente importante entender que la "Cadena de Bloques" se utilizó para hacer posible la creación de dinero digital porque es el elemento de valor más fácil de utilizar como ejemplo, pero la "Cadena de Bloques" no tiene ese objetivo y no deberían limitarla y asociarla siempre con esa aplicación. Las aplicaciones de la "Cadena de Bloques" sólo están limitadas por la creatividad e imaginación de sus usuarios....

Referencias

[1] Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System Nakamoto, Satoshi (24 de mayo de 2009)

El proyecto Cardumen está formado por los usuarios @cardumen, @rach, @quigua y @unatalmaria.

Tengo una pregunta sobre lo mencionado en este párrafo de este artículo:

Por eso, es que después de los 7 días de publicación, ya no puedes editar más el contenido, no puedes seguir generando ingresos en tus publicaciones, y en general no se pueden hacer cambios porque se ha registrado en la "Cadena de Bloques".

Qué pasa con la actividad que ocurre en un artículo de Steemit después del día 7? Los comentarios y los votos: se registran de alguna manera en la cadena de bloques, o son por fuera del sistema Blockchain? Porque actividad sí hay. Puedo votar un artículo viejo, y puedo comentarlo. Ese voto tardío no sube la plata, pero sí sube el número de votos.

Me gustaría que los artículos no pasaran tan a segundo plano luego de 7 días...

Tengo mucho, mucho que me gustaría saber, no sólo en el qué, y el cómo, sino también en el por qué de la tecnología blockchain. Estoy interesado en aplicaciones no financieras, como mencionas. En particular estoy interesado en aplicaciones en ciencia. Como ejemplo: podría blockchain aplicarse para intentar resolver los problemas de Turing NP, cuyo buque insignia es el problema del viajante (TSP, Traveling Salesman Problem).

Voy a leer las cuentas de los otros miembros del Proyecto Cardumen. Muchas gracias por el enriquecimiento en el tema.