¿Qué es Blockchain y Cómo Funciona? Guía Completa para Principiantes

En la búsqueda de una tecnología segura, que funcionara con transparencia nació la Blockchain. Para muchos, este concepto es un tanto abstracto, difícil de entender. Pero, la realidad es que su simplicidad es la que ha permitido la aplicación de las criptomonedas en las finanzas. De hecho, ahora mismo forma parte de distintos sectores: educación, comercio electrónico, salud… 

Entonces, mientras algunos todavía lo ven como un imposible, otros están utilizando la cadena de bloques para hacer soluciones concretas, fiables, resilientes. Por eso, creemos en la importancia de entender esta nueva herramienta. 

El sistema descentralizado no es el futuro, es un presente que está construyéndose. Ponte atento, te mostramos por qué. 

Lo básico de la nueva tecnología de bloques sin intermediarios

La cadena de bloques es una tecnología que hace el resguardo y envío de datos de forma segura, sin precisar terceros. Básicamente, es una base de datos repartida donde cada apunte, o bloque, se ata con algoritmos criptográficos al previo y al posterior, así logra evitar retoques.

Para entenderlo fácil, imaginen un libro contable digital compartido por miles. Cuando alguien apunta algo nuevo, todos reciben una copia al día. Así, es casi imposible cambiar algo sin que se note.

Este sistema descentralizado tiene sus particularidades:

• Los datos no están en un servidor central, se encuentran en muchos nodos conectados.

• Todos pueden ver los movimientos. Esto reduce el riesgo de trampas y da más confianza.

• Un bloque apuntado ya no se borra ni cambia, cuidando que los datos estén bien resguardados.

• Con claves criptográficas y técnicas top, la red aguanta intentos de manipulación o ataques cibernéticos.

Todo empezó en los noventa, con ideas de una base de datos fija usando sellos de tiempo digitales. Pero el gran cambio fue en 2009, con Bitcoin, la primera criptomoneda que usó esto para mover plata sin bancos ni gente en medio. De ahí, el libro mayor distribuido en bloques creció y se usó en logística, salud, educación y, ahora, en super apps que suman soluciones descentralizadas para comprar divisas.

Así es que funciona la Blockchain 

Al principio, ver cómo funciona blockchain puede parecerte imposible de comprender. Pero, nosotros vamos a desglosarlo de una manera sencilla y verás lo fácil que es. 

La estructura de la cadena de bloques 

Si nos vamos al centro de este programa, descubrimos que los bloques, son los grupos de datos digitales ordenados. Cada bloque incluye:

1. Información sobre la transacción, quién envía, quién recibe y cuánto 

2. Un código hash criptográfico singular que sella el bloque.

3. La referencia al código hash para que la data se mantenga unida.

Con esta forma de organizarse, los bloques se enlazan entre sí como los eslabones de una cadena. Si alguien intenta cambiar un símbolo, su código hash se modifica al instante y rompe el vínculo con los demás. De este modo, avisa a la red de que alguien intenta hacer trampa.

Otro aspecto importante es la marca de tiempo, que da fe de la fecha y hora exactas en que se realizó la transacción. Esto facilita el seguimiento del libro contable digital y la verificación de su legitimidad.

Las operaciones en bloques digitales 

Así es como suele marchar una operación dentro de la tecnología de bloques distribuidos:

1. Alguien quiere enviar algo, datos o criptomonedas, a otro a través de la red

2. El movimiento se anuncia a todos los nodos, que son como ordenadores repartidos por ahí, cuya misión es dar el visto bueno a la operación

3. En el momento que la operación es verificada, se mete junto con otras en un bloque que se está creando.

4. Los nodos se armonizan por un sistema, puede ser Proof of Work o Proof of Stake, para que todo sea legal.

5. Cuando el bloque pasa la prueba, se engancha a la cadena que ya existe usando una clave encriptada.

6. La operación queda guardada para siempre, a la vista de todos en la red.

Pareciera un proceso larguísimo, sin embargo, todo esto ocurre en segundos, dependiendo de la red que se use.

Criptografía para la protección de la identidad

La criptografía es la seguridad en la cadena de bloques, resguarda la privacidad de cada transacción efectuada. Esto es lo que hace:

Las funciones hash, transforman cualquier conjunto de datos en una secuencia alfanumérica de tamaño invariable. Al mínimo cambio en los datos, se genera un hash totalmente distinto. Esto hace que la información no pueda ser alterada de ninguna forma.

Cada usuario tiene a su disposición un par de claves públicas y privadas. La pública es una dirección visible para todos. La privada, junto a las firmas digitales, certifican que únicamente el dueño legítimo puede dar luz verde a las operaciones.

En su totalidad, estos componentes hacen que la tecnología blockchain sea impenetrable, modificar un bloque implicaría la alteración simultánea de miles de copias repartidas por toda la red.

¿Cómo funciona blockchain con la descentralización?

Una de las características más marcadas de esta tecnología es su naturaleza descentralizada. No es como los sistemas de siempre, donde una entidad centralizada (banco o un servidor) tiene el mando sobre los datos. 

En esta red, cada participante es responsable de su seguridad, y conserva una réplica del registro digital. Esto ofrece varios beneficios: claridad, inmunidad a la manipulación, mayor protección y una confianza compartida entre los usuarios. 

Aquí los nodos se encargan de almacenar la data, también colaboran en la verificación de operaciones, manteniendo la red operativa y, sobre todo, fiable.

Los mecanismos de consenso para la validación de transacciones

En la tecnología blockchain no hay nadie que decida si la operación es válida o no. En vez de eso, se usan mecanismos de consenso, que posibilitan que todos los miembros de la red concuerden sobre la situación actual del registro digital. Estos procedimientos confirman que la información guardada sea segura y uniforme. 

Definición de mecanismo de consenso

Un mecanismo de consenso es la directriz que posibilita a los elementos de una red distribuida certificar las transacciones y convenir sobre la versión legítima del historial.

Además, hacen que los involucrados alcancen un idéntico desenlace. Es decir, que estos protocolos corroboran la veracidad de cada movimiento, e igualmente sostienen la protección y permanencia de la estructura. 

Proof of Work - PoW

Al traducir este término en inglés, es entendido como prueba de trabajo. Este fue el primer mecanismo y todavía es útil para Bitcoin. Su funcionamiento es a través de la minería, donde los nodos compiten para descifrar intrincados acertijos matemáticos. El que da con la solución, es quien válida el bloque de operaciones y lo suma a la cadena. Así es como se obtienen las criptomonedas recién salidas del horno y las tarifas de las transacciones.

Entre sus puntos fuertes, destacan la inmutabilidad ante ataques, pues alterar un bloque obligaría a rehacer todos los cálculos de los siguientes en los nodos de la red. No obstante, también acarrea inconvenientes: un considerable gasto energético y plazos de transacción largos.

Proof of Stake - PoS

Para aumentar la eficiencia y bajar el gasto de energía, se inventó el Proof of Stake, en español: Prueba de Participación.

En este esquema, los validadores no se matan resolviendo acertijos matemáticos; más bien, se eligen según cuántas monedas tienen y las apuestan como fianza. A mayor participación, más oportunidad hay de ser elegido para validar un bloque.

Lo bueno es que usa menos recursos, las transacciones van más rápido y es más fácil de ampliar. Lo malo, según algunos, es que podría beneficiar a los que tienen más monedas, dándole más poder a los peces gordos.

Un caso conocido es Ethereum 2.0, que dejó atrás el sistema PoW y se pasó a PoS para ser más sostenible.

Mecanismos de consenso adicionales

Aparte de PoW y PoS, hay más opciones para lograr un balance entre seguridad, eficiencia y descentralización:

• Prueba de Participación Delegada - DPoS: Es similar a PoS, solo que aquí los dueños de las monedas votan por unos delegados que se encargan de verificar las transacciones. Esto hace todo más ágil, aunque disminuye un poco la descentralización. Los sistemas EOS usan este sistema.

• Prueba de Autoridad - PoA: Se apoya en un grupo reducido de validadores aprobados previamente y con identidades confirmadas. Es usado en el blockchain privado, donde la eficiencia importa más que la descentralización completa.

Clases de redes de blockchain

La idea de las redes en bloque siempre se vincula con las criptomonedas. Sin embargo, hay diversos modelos sistemáticos hechos a la medida para diferentes propósitos. Saber sus cualidades nos lleva a comprender por qué unas se emplean en iniciativas abiertas y sin control central, en tanto que otras se escogen en espacios de empresas o de gobierno.

Blockchain Público

En esta red cualquiera se suma sin pedir permiso. Quien quiera puede levantar un nodo, confirmar operaciones y revisar cada detalle del historial del libro digital.

Lo mejor de todo es su seguridad (gracias a la cantidad enorme de nodos repartidos) y que nadie la controla. Lo no tan bueno es que no las validaciones tardan más y, a veces, las comisiones se disparan por la congestión.

Bitcoin y Ethereum son ejemplos de blockchain público. Se emplea para criptomonedas, contratos inteligentes y finanzas descentralizadas (DeFi). 

Blockchain Privado

Un blockchain privado es administrado por una sola empresa o un número limitado de participantes. Algunas de sus peculiaridades son una eficiencia superior al ejecutar operaciones, mayor rapidez y una supervisión centralizada de quién aprueba los datos.

Entre sus puntos fuertes está la facultad de gestionar grandes cantidades de movimientos ágilmente, con costes reducidos y mejor observancia de las normas. Sin embargo, la descentralización es menor, lo que disminuye la claridad.

Como ejemplos de aplicación en negocios, tenemos Hyperledger Fabric de IBM y R3 Corda, usados en la banca, la logística y la sanidad. Se opta por un blockchain privado cuando lo primordial es el cumplimiento de las reglas, antes que una transparencia total.

Blockchain de consorcio o federado

Esta red es un punto medio entre lo público y lo privado. En vez de ser accesible para todos o manejado por una sola empresa, la red es dirigida por un grupo de organizaciones de confianza que comparten las riendas y certifican los movimientos.

Contrario al privado, no hay un único responsable, y diferente al público, no todo el mundo puede unirse a la validación.

Como ejemplos están, Quorum (creado inicialmente por JPMorgan) y redes presentes en campos como la energía, la salud y el comercio global. Entre sus beneficios sobresalen la cooperación, la disminución de los gastos operativos y la opción de mantener altos estándares de seguimiento y confianza mutua.

¿En qué se aplica la Blockchain?

Si bien su propósito inicial fue respaldar al Bitcoin, la tecnología blockchain ha probado ser sumamente versátil. Ahora, el programa de bloques se está implementando en la banca, el comercio, la sanidad, la administración pública… Te enseñamos cómo funciona blockchain en el ecosistema virtual:

Cripto activos 

Las redes con criptografía se hicieron en un inicio para manejar el Bitcoin y otras monedas digitales. Utilizando esta red fue posible resolver el problema de doble gasto. Es decir, duplicar una misma unidad monetaria para usarla varias veces.

Mediante la cadena de bloques, cada criptomoneda se inscribe en el libro contable digital, y la aprobación repartida entre los nodos garantiza que no pueda utilizarse dos veces. Esto transformó a Bitcoin en el primer sistema financiero de confianza, descentralizado y con alcance mundial.

Aparte de Bitcoin, hay un sinnúmero de criptos que se sustentan en la red, como Ethereum, Litecoin o Cardano; cada cual persigue propósitos diferentes: transacciones expeditas, contratos inteligentes y apps descentralizadas.

Acuerdos digitales automatizados

Estos contratos inteligentes son programas de software que se activan solos al verificarse ciertas condiciones establecidas de antemano. El sistema de bloques hace que el convenio se lleve a cabo de manera protegida. Esto no solo abarata los costos y acorta los plazos, sino que, además, disminuye las posibilidades de que no se respete lo pactado.

Como caso ilustrativo, un contrato inteligente puede autorizar un pago en el momento en que se notifica la recepción de un artículo, o administrar la asignación de ganancias por derechos de autor sin que nadie tenga que intervenir. Ethereum ha hecho común su implementación en el mercado inmobiliario, aseguradoras, derechos de autor. 

DeFi (finanzas descentralizadas)

Las finanzas descentralizadas dan el acceso a créditos, intercambio de bienes, inversiones y obtención de rendimientos sin necesidad de entes mediadores.

Entre sus mayores bondades se encuentran la integración financiera, la disminución de costos operativos y una confiabildad absoluta en cada movimiento. Las plataformas Uniswap o Aave están a la vanguardia en este campo y se esperan otras incursiones para la tokenización. 

Seguimiento y control en la cadena de producción

En el ámbito de la cadena de suministro, la criptografía asegura la veracidad y la procedencia de los productos. Llevando un registro de cada fase, desde su creación hasta que llega al cliente. Esto se traduce en mayor eficiencia, menos fraudes y más protección para el consumidor.

Casos prácticos como Walmart e IBM Food Trust revelan cómo esta tecnología está reforzando la seguridad alimentaria y la trazabilidad en industrias vitales. 

Nuevos usos ingeniosos

Además, esta tecnología está encontrando su lugar en:

• Para proteger datos personales. Plataformas innovadoras como Gem Space exploran esta integración mediante la encriptación de información sensible, ofreciendo comunicaciones totalmente privadas.

• En sistemas de votación online, con mecanismos que resguardan la data.

• Derechos de autor, para validar la autoría y los derechos asociados.

• Para tener expedientes clínicos seguros y disponibles en el área sanitaria

• Administración pública, optimizando la claridad en ayudas y concursos.

Pros y contras de cómo funciona Blockchain

La tecnología blockchain da seguridad, claridad y agilidad. A pesar de esto, existen ciertas barreras que dificultan que se use de forma generalizada. Analicemos sus puntos favorables y los retos que aún tiene por delante.

Mayores beneficios

• Protección contra alteraciones

• Los datos que se guardan en una cadena de bloques son casi imposibles de cambiar. 

• Al actuar como un libro contable digital compartido, permite que cualquier persona con permiso revise las operaciones

• Basada en la descentralización, la red elimina la necesidad de depender de organizaciones centrales. Esto disminuye los gastos, además del tiempo, en procesos de finanzas, logística o legales.

• Hace más rápidas las validaciones y accede a la información de forma segura y en tiempo real.

Restricciones y retos del presente

• Hay plataformas públicas como Bitcoin que lidian con atascos y tiempos de validación extensos, 

• Los modelos basados en Prueba de Trabajo (PoW) producen un considerable gasto energético que causa inquietudes sobre el medio ambiente.

• La operatividad de la tecnología implica nociones complejas de criptografía y procesos de consenso

• La ausencia de reglas claras en muchos territorios provoca inseguridad. 

• Existen numerosas redes que, en la mayoría de las situaciones, no se interconectan. Solucionar esta división es fundamental para un entorno digital más unificado.

Aunque tiene gran expansión, aún no ha logrado una acogida global. Se necesita más formación, avances técnicos y ejemplos prácticos que enganchen a la audiencia.

¿Blockchain o bases de datos tradicionales?

Las redes de bloques y las bases de datos convencionales sirven para almacenamiento digital. Sin embargo, como funciona blockchain difiere mucho de lo que ya conocemos. 

La base de datos clásica está controlada por una sola organización que decide quién entra y qué se cambia, mientras que en el sistema todo criptográfico queda apuntado y no se puede borrar.

Por ello, blockchain sirve mejor en casos que requieren trazabilidad. La base de datos tradicional resulta más adecuada para operaciones internas rápidas y de gran volumen.

Futuro de la cadena de bloques

El horizonte tecnológico se dirige hacia un cambio trascendental llamado Blockchain 3.0, que se enfoca en solucionar los defectos de expansión, la capacidad de operar entre diferentes sistemas y el consumo de energía. Las últimas innovaciones quieren generar redes más veloces y amigables con el medio ambiente.

La conexión con la inteligencia artificial (IA) y la Internet de las Cosas (IoT), aumentará su impacto en la logística y los servicios gubernamentales. Puedes verlo en la fusión de IoT y blockchain en VeChain para hacer un seguimiento eficaz del seguimiento en redes de suministro.

Cómo iniciar en la red Blockchain

Incluir esta tecnología en tu día a día es más fácil de lo que te imagins. Si estás empezando, webs de aprendizaje Binance Academy o Coursera, te enseñan tutoriales y clases sin costo. Asimismo, existe la aplicación MetaMask que te deja usar funciones descentralizadas con seguridad.

Si eres desarrollador, puedes meterte en Ethereum o Polkadot, haciendo proyectos con contratos inteligentes y viendo cómo convertir tokens. Aparte, hay grupos activos en Reddit o GitHub que ayudan a aprender juntos y a compartir lo que has vivido.

Preguntas frecuentes sobre blockchain

¿Es blockchain lo mismo que Bitcoin?

No. Bitcoin es una criptomoneda; blockchain es la tecnología que asegura que las transacciones hechas con este y otros activos sean inalterables. 

¿Es seguro blockchain? ¿Puede ser hackeado?

Tiene altos niveles de seguridad por su criptografía y carácter descentralizado, pero no es 100 % invulnerable.

¿Cuánta energía consume realmente blockchain?

Esto depende del mecanismo usado: Proof of Work consume mucho, en cambio, Proof of Stake es más sostenible.

¿Necesito conocimientos técnicos para usar blockchain?

No, con saber los conceptos básicos puedes comenzar a usarla. Además, puedes iniciar utilizando aplicaciones y billeteras para principiantes. 

¿Cómo afectará blockchain a mi sector o negocio?

Dependerá de tu sector. En finanzas, puede reducir costos y agilizar pagos; en logística, mejorar la trazabilidad; en salud, reforzar la seguridad de datos. Lo clave es identificar dónde la transparencia y la descentralización aportan valor a tu negocio.

¿Qué blockchain es el más utilizado actualmente?

Hoy en día, las más utilizadas son Bitcoin y Ethereum. Bitcoin destaca como reserva de valor y medio de pago, mientras que Ethereum lidera en aplicaciones descentralizadas (dApps) y contratos inteligentes.

Glosario de términos Blockchain

• Hash criptográfico: Código único que asegura la integridad de los datos en un bloque.

• Contratos inteligentes: Programas que ejecutan acuerdos automáticamente.

• Tokenización: Proceso de representar activos físicos o digitales en blockchain.

Conclusión

El progreso de la tecnología blockchain no es únicamente una cuestión de avances técnicos; también necesita que los gobiernos, las empresas y las comunidades digitales trabajen juntos. Si se logra establecer normativas legales más transparentes, la gente confiará más en ella y la adoptará más rápido.

Por otro lado, su integración con la inteligencia artificial y el Internet de las Cosas generará nuevas posibilidades en áreas vitales. El porvenir de la red será tan prometedor como nuestra habilidad compartida para usarla de manera responsable y con visión de futuro.