Cadena de bloques
Almacén de datos distribuido para transacciones digitales

Una cadena de bloques es un libro de contabilidad distribuido con listas crecientes de registros ( bloques ) que están vinculados de forma segura entre sí a través de hashes criptográficos . [1] [2] [3] [4] Cada bloque contiene un hash criptográfico del bloque anterior, una marca de tiempo y datos de transacción (generalmente representados como un árbol de Merkle , donde los nodos de datos están representados por hojas). Dado que cada bloque contiene información sobre el bloque anterior, forman efectivamente una cadena (compárese con la estructura de datos de la lista enlazada ), y cada bloque adicional se vincula a los anteriores. En consecuencia, las transacciones de la cadena de bloques son irreversibles en el sentido de que, una vez que se registran, los datos de cualquier bloque determinado no se pueden alterar retroactivamente sin alterar todos los bloques posteriores.

Las cadenas de bloques suelen ser gestionadas por una red informática peer to peer (P2P) para su uso como un libro de contabilidad distribuido público , donde los nodos se adhieren colectivamente a un protocolo de algoritmo de consenso para agregar y validar nuevos bloques de transacciones. Aunque los registros de las cadenas de bloques no son inalterables, dado que las bifurcaciones de las cadenas de bloques son posibles, las cadenas de bloques pueden considerarse seguras por diseño y ejemplifican un sistema informático distribuido con alta tolerancia a fallas bizantinas . [5]

Una cadena de bloques fue creada por una persona (o grupo de personas) usando el nombre (o seudónimo ) Satoshi Nakamoto en 2008 para servir como el libro de contabilidad distribuido público para las transacciones de criptomonedas bitcoin , basándose en el trabajo previo de Stuart Haber , W. Scott Stornetta y Dave Bayer . [6] La implementación de la cadena de bloques dentro de bitcoin lo convirtió en la primera moneda digital en resolver el problema del doble gasto sin la necesidad de una autoridad confiable o un servidor central . El diseño de bitcoin ha inspirado otras aplicaciones [3] [2] y cadenas de bloques que son legibles por el público y son ampliamente utilizadas por las criptomonedas . La cadena de bloques puede considerarse un tipo de carril de pago . [7]

Se han propuesto cadenas de bloques privadas para uso empresarial. Computerworld calificó la comercialización de cadenas de bloques privatizadas sin un modelo de seguridad adecuado como "aceite de serpiente"; [8] sin embargo, otros han argumentado que las cadenas de bloques con permisos, si se diseñan con cuidado, pueden ser más descentralizadas y, por lo tanto, más seguras en la práctica que las que no requieren permisos. [4] [9]

Historia

El criptógrafo David Chaum propuso por primera vez un protocolo similar a una cadena de bloques en su tesis de 1982 "Sistemas informáticos establecidos, mantenidos y confiables por grupos mutuamente sospechosos". [10] En 1991, Stuart Haber y W. Scott Stornetta describieron trabajos posteriores sobre una cadena de bloques protegida criptográficamente . [4] [11] Querían implementar un sistema en el que las marcas de tiempo de los documentos no pudieran ser alteradas. En 1992, Haber, Stornetta y Dave Bayer incorporaron árboles de Merkle al diseño, lo que mejoró su eficiencia al permitir que se recopilaran varios certificados de documentos en un bloque. [4] [12] Bajo su empresa Surety, sus hashes de certificados de documentos se han publicado en The New York Times todas las semanas desde 1995. [13]

La primera cadena de bloques descentralizada fue conceptualizada por una persona (o grupo de personas) conocida como Satoshi Nakamoto en 2008. Nakamoto mejoró el diseño de manera importante utilizando un método similar a Hashcash para marcar con tiempo los bloques sin requerir que sean firmados por una parte confiable e introduciendo un parámetro de dificultad para estabilizar la velocidad a la que se agregan bloques a la cadena. [4] El diseño fue implementado al año siguiente por Nakamoto como un componente central de la criptomoneda bitcoin , donde sirve como libro de contabilidad público para todas las transacciones en la red. [3]

En agosto de 2014, el tamaño de los archivos de la cadena de bloques de Bitcoin, que contienen registros de todas las transacciones que han ocurrido en la red, alcanzó los 20 GB ( gigabytes ). [14] En enero de 2015, el tamaño había crecido a casi 30 GB, y desde enero de 2016 hasta enero de 2017, la cadena de bloques de Bitcoin creció de 50 GB a 100 GB de tamaño. El tamaño del libro de contabilidad había superado los 200 GB a principios de 2020. [15]

Las palabras bloque y cadena se usaron por separado en el artículo original de Satoshi Nakamoto, pero finalmente se popularizaron como una sola palabra, blockchain, en 2016. [16]

Según Accenture , una aplicación de la teoría de difusión de innovaciones sugiere que las cadenas de bloques alcanzaron una tasa de adopción del 13,5% dentro de los servicios financieros en 2016, alcanzando así la fase de adopción temprana . [17] Los grupos comerciales de la industria se unieron para crear el Foro Global Blockchain en 2016, una iniciativa de la Cámara de Comercio Digital .

En mayo de 2018, Gartner descubrió que solo el 1% de los CIO indicaron algún tipo de adopción de blockchain dentro de sus organizaciones, y solo el 8% de los CIO estaban en el corto plazo "planificando o [considerando] experimentar activamente con blockchain". [18] Para el año 2019, Gartner informó que el 5% de los CIO creían que la tecnología blockchain era un "cambio de juego" para su negocio. [19]

Estructura y diseño

Formación de la cadena de bloques. La cadena principal (negra) está formada por la serie de bloques más larga, desde el bloque génesis (verde) hasta el bloque actual. Los bloques huérfanos (morados) existen fuera de la cadena principal.

Una cadena de bloques es un libro de contabilidad digital descentralizado , distribuido y, a menudo, público, que consta de registros llamados bloques que se utilizan para registrar transacciones en muchas computadoras de modo que cualquier bloque involucrado no pueda alterarse retroactivamente, sin la alteración de todos los bloques posteriores. [3] [20] Esto permite a los participantes verificar y auditar transacciones de forma independiente y relativamente económica. [21] Una base de datos de cadena de bloques se administra de forma autónoma utilizando una red de igual a igual y un servidor de sellado de tiempo distribuido. Se autentican mediante una colaboración masiva impulsada por intereses colectivos . [22] Este diseño facilita un flujo de trabajo sólido donde la incertidumbre de los participantes con respecto a la seguridad de los datos es marginal. El uso de una cadena de bloques elimina la característica de reproducibilidad infinita de un activo digital . Confirma que cada unidad de valor se transfirió solo una vez, lo que resuelve el problema de larga data del doble gasto . Una cadena de bloques se ha descrito como un protocolo de intercambio de valor . [23] Una cadena de bloques puede mantener los derechos de título porque, cuando se configura correctamente para detallar el acuerdo de intercambio, proporciona un registro que obliga a la oferta y la aceptación . [ cita requerida ]

Lógicamente, una cadena de bloques puede considerarse formada por varias capas: [24]

Bloques

Los bloques contienen lotes de transacciones válidas que se codifican en un árbol Merkle . [3] Cada bloque incluye el hash criptográfico del bloque anterior en la cadena de bloques, vinculando los dos. Los bloques vinculados forman una cadena. [3] Este proceso iterativo confirma la integridad del bloque anterior, hasta el bloque inicial, que se conoce como el bloque génesis (Bloque 0). [26] [27] Para asegurar la integridad de un bloque y los datos que contiene, el bloque suele estar firmado digitalmente . [28]

A veces, se pueden producir bloques separados simultáneamente, creando una bifurcación temporal . Además de un historial seguro basado en hash , cualquier cadena de bloques tiene un algoritmo específico para puntuar diferentes versiones del historial, de modo que se pueda seleccionar una con una puntuación más alta sobre otras. Los bloques no seleccionados para su inclusión en la cadena se denominan bloques huérfanos. [27] Los pares que respaldan la base de datos tienen diferentes versiones del historial de vez en cuando. Mantienen solo la versión con la puntuación más alta de la base de datos que conocen. Siempre que un par recibe una versión con una puntuación más alta (normalmente la versión antigua con un solo bloque nuevo añadido), amplían o sobrescriben su propia base de datos y retransmiten la mejora a sus pares. Nunca hay una garantía absoluta de que una entrada en particular permanecerá en la mejor versión del historial para siempre. Las cadenas de bloques suelen construirse para añadir la puntuación de nuevos bloques a los bloques antiguos y se les dan incentivos para ampliar con nuevos bloques en lugar de sobrescribir los bloques antiguos. Por lo tanto, la probabilidad de que una entrada sea reemplazada disminuye exponencialmente [29] a medida que se construyen más bloques sobre ella, y acaba volviéndose muy baja. [3] [30] : cap. 08  [31] Por ejemplo, Bitcoin utiliza un sistema de prueba de trabajo , donde la cadena con la prueba de trabajo más acumulada es considerada válida por la red. Hay una serie de métodos que se pueden utilizar para demostrar un nivel suficiente de computación . Dentro de una cadena de bloques, la computación se lleva a cabo de forma redundante en lugar de la manera tradicional segregada y paralela . [32]

Bloquear tiempo

El tiempo de bloque es el tiempo promedio que tarda la red en generar un bloque adicional en la cadena de bloques. En el momento en que se completa el bloque, los datos incluidos se vuelven verificables. En las criptomonedas, esto es prácticamente cuando se realiza la transacción, por lo que un tiempo de bloque más corto significa transacciones más rápidas. El tiempo de bloque para Ethereum está establecido entre 14 y 15 segundos, mientras que para Bitcoin es en promedio de 10 minutos. [33]

Horquillas duras

Una bifurcación dura es un cambio en el protocolo de la cadena de bloques que no es compatible con versiones anteriores y requiere que todos los usuarios actualicen su software para seguir participando en la red. En una bifurcación dura, la red se divide en dos versiones independientes: una que sigue las nuevas reglas y otra que sigue las antiguas.

Por ejemplo, Ethereum sufrió una bifurcación dura en 2016 para "recompensar" a los inversores de The DAO , que había sido hackeada explotando una vulnerabilidad en su código. En este caso, la bifurcación resultó en una división que creó las cadenas Ethereum y Ethereum Classic . En 2014, se le pidió a la comunidad Nxt que considerara una bifurcación dura que hubiera llevado a una reversión de los registros de la cadena de bloques para mitigar los efectos de un robo de 50 millones de NXT de una importante bolsa de criptomonedas . La propuesta de bifurcación dura fue rechazada y algunos de los fondos se recuperaron después de las negociaciones y el pago del rescate. Alternativamente, para evitar una división permanente, la mayoría de los nodos que usan el nuevo software pueden volver a las reglas antiguas, como fue el caso de la división de Bitcoin el 12 de marzo de 2013. [34]

Un ejemplo más reciente de bifurcación dura es el de Bitcoin en 2017, que resultó en una división que dio origen a Bitcoin Cash . [35] La división de la red se debió principalmente a un desacuerdo sobre cómo aumentar las transacciones por segundo para satisfacer la demanda. [36]

Descentralización

Al almacenar datos a través de su red peer to peer , la cadena de bloques elimina algunos de los riesgos que conlleva el almacenamiento centralizado de datos. [3] La cadena de bloques descentralizada puede utilizar el paso de mensajes ad hoc y redes distribuidas . [37]

En un llamado "ataque del 51%", una entidad central obtiene el control de más de la mitad de una red y luego puede manipular ese registro específico de blockchain a voluntad, lo que permite el doble gasto . [38]

Los métodos de seguridad de la cadena de bloques incluyen el uso de criptografía de clave pública . [39] : 5  Una clave pública (una cadena de números larga y de aspecto aleatorio) es una dirección en la cadena de bloques. Los tokens de valor enviados a través de la red se registran como pertenecientes a esa dirección. Una clave privada es como una contraseña que le da a su propietario acceso a sus activos digitales o los medios para interactuar de otra manera con las diversas capacidades que las cadenas de bloques ahora admiten. Los datos almacenados en la cadena de bloques generalmente se consideran incorruptibles. [3]

Cada nodo en un sistema descentralizado tiene una copia de la cadena de bloques. La calidad de los datos se mantiene mediante la replicación masiva de bases de datos [40] y la confianza computacional . No existe una copia "oficial" centralizada y ningún usuario es "de confianza" más que otro. [39] Las transacciones se transmiten a la red utilizando el software. Los mensajes se entregan según el mejor esfuerzo . Las primeras cadenas de bloques dependen de nodos de minería de alto consumo de energía para validar las transacciones, [27] agregarlas al bloque que están construyendo y luego transmitir el bloque completado a otros nodos. [30] : cap. 08  Las cadenas de bloques utilizan varios esquemas de sellado de tiempo, como prueba de trabajo , para serializar los cambios. [41] Los métodos de consenso posteriores incluyen prueba de participación . [27] El crecimiento de una cadena de bloques descentralizada va acompañado del riesgo de centralización porque los recursos informáticos necesarios para procesar mayores cantidades de datos se vuelven más caros. [42]

Finalidad

La finalidad es el nivel de confianza de que el bloque bien formado recientemente añadido a la cadena de bloques no será revocado en el futuro (está "finalizado") y, por lo tanto, se puede confiar en él. La mayoría de los protocolos de cadena de bloques distribuidos, ya sean de prueba de trabajo o de prueba de participación , no pueden garantizar la finalidad de un bloque recién comprometido y, en cambio, se basan en la "finalidad probabilística": a medida que el bloque se adentra más en una cadena de bloques, es menos probable que se altere o revierta por un consenso recién encontrado. [43]

Los protocolos de prueba de participación basados ​​en la tolerancia a fallas bizantinas pretenden proporcionar la llamada "finalidad absoluta": un validador elegido al azar propone un bloque, el resto de validadores votan sobre él y, si una decisión de supermayoría lo aprueba, el bloque se compromete irreversiblemente en la cadena de bloques. [43] Una modificación de este método, una "finalidad económica", se utiliza en protocolos prácticos, como el protocolo Casper utilizado en Ethereum : los validadores que firman dos bloques diferentes en la misma posición en la cadena de bloques están sujetos a "slashing", donde su participación apalancada se pierde. [43]

Franqueza

Las cadenas de bloques abiertas son más fáciles de usar que algunos registros de propiedad tradicionales, que, aunque están abiertos al público, aún requieren acceso físico para verlos. Debido a que todas las primeras cadenas de bloques no tenían permisos, ha surgido una controversia sobre la definición de cadena de bloques. Un problema en este debate en curso es si un sistema privado con verificadores asignados y autorizados (permitidos) por una autoridad central debe considerarse una cadena de bloques. [44] [45] [46] [47] [48] Los defensores de las cadenas privadas o con permisos argumentan que el término "cadena de bloques" puede aplicarse a cualquier estructura de datos que agrupe datos en bloques con sello de tiempo. Estas cadenas de bloques sirven como una versión distribuida del control de concurrencia de múltiples versiones (MVCC) en bases de datos. [49] Así como el MVCC evita que dos transacciones modifiquen simultáneamente un solo objeto en una base de datos, las cadenas de bloques evitan que dos transacciones gasten la misma salida única en una cadena de bloques. [50] : 30–31  Los oponentes dicen que los sistemas con permisos se parecen a las bases de datos corporativas tradicionales, que no admiten la verificación de datos descentralizada, y que dichos sistemas no están reforzados contra la manipulación y revisión por parte del operador. [44] [46] Nikolai Hampton de Computerworld dijo que "muchas soluciones de blockchain internas no serán más que bases de datos engorrosas" y "sin un modelo de seguridad claro, las cadenas de bloques propietarias deberían ser observadas con sospecha". [8] [51]

Blockchain (pública) sin permisos

Una ventaja de una red blockchain abierta, sin permisos o pública es que no se requiere protección contra actores maliciosos y no se necesita control de acceso . [29] Esto significa que se pueden agregar aplicaciones a la red sin la aprobación o confianza de otros, utilizando la blockchain como una capa de transporte . [29]

Bitcoin y otras criptomonedas actualmente protegen su cadena de bloques al exigir que las nuevas entradas incluyan una prueba de trabajo. Para prolongar la cadena de bloques, Bitcoin utiliza rompecabezas Hashcash . Si bien Hashcash fue diseñado en 1997 por Adam Back , la idea original fue propuesta por primera vez por Cynthia Dwork , Moni Naor y Eli Ponyatovski en su artículo de 1992 "Fijación de precios mediante el procesamiento o la lucha contra el correo basura".

En 2016, la inversión de capital de riesgo para proyectos relacionados con blockchain se estaba debilitando en los EE. UU., pero estaba aumentando en China. [52] Bitcoin y muchas otras criptomonedas utilizan cadenas de bloques abiertas (públicas). A partir de abril de 2018 [actualizar], Bitcoin tiene la capitalización de mercado más alta .

Blockchain con permisos (privada)

Las cadenas de bloques con permisos utilizan una capa de control de acceso para determinar quién tiene acceso a la red. [53] Se ha argumentado que las cadenas de bloques con permisos pueden garantizar un cierto nivel de descentralización, si se diseñan cuidadosamente, a diferencia de las cadenas de bloques sin permisos, que a menudo están centralizadas en la práctica. [9]

Desventajas de la cadena de bloques con permisos

Nikolai Hampton argumentó en Computerworld que "Tampoco hay necesidad de un ataque del '51 por ciento' en una cadena de bloques privada, ya que la cadena de bloques privada (muy probablemente) ya controla el 100 por ciento de todos los recursos de creación de bloques. Si pudieras atacar o dañar las herramientas de creación de cadenas de bloques en un servidor corporativo privado, podrías controlar efectivamente el 100 por ciento de su red y alterar las transacciones como quisieras". [8] Esto tiene un conjunto de implicaciones adversas particularmente profundas durante una crisis financiera o una crisis de deuda como la crisis financiera de 2007-08 , donde los actores políticamente poderosos pueden tomar decisiones que favorezcan a algunos grupos a expensas de otros, [54] y "la cadena de bloques de bitcoin está protegida por el esfuerzo masivo de minería grupal. Es poco probable que cualquier cadena de bloques privada intente proteger registros usando gigavatios de poder de cómputo: lleva mucho tiempo y es costoso". [8] También dijo: "Dentro de una cadena de bloques privada tampoco hay una 'carrera'; no hay incentivo para usar más poder o descubrir bloques más rápido que los competidores. Esto significa que muchas soluciones de cadena de bloques internas no serán más que bases de datos engorrosas". [8]

Análisis de blockchain

El análisis de las cadenas de bloques públicas se ha vuelto cada vez más importante con la popularidad de bitcoin , Ethereum , litecoin y otras criptomonedas . [55] Una cadena de bloques, si es pública, proporciona a cualquiera que quiera acceso para observar y analizar los datos de la cadena, siempre que se cuente con los conocimientos técnicos. El proceso de comprensión y acceso al flujo de criptomonedas ha sido un problema para muchas criptomonedas, intercambios de criptomonedas y bancos. [56] [57] La ​​razón de esto son las acusaciones de que las criptomonedas habilitadas por blockchain permiten el comercio ilícito en el mercado oscuro de drogas, armas, lavado de dinero, etc. [58] Una creencia común ha sido que la criptomoneda es privada e imposible de rastrear, lo que lleva a muchos actores a utilizarla con fines ilegales. Esto está cambiando ahora que las empresas tecnológicas especializadas brindan servicios de seguimiento de blockchain, lo que hace que los intercambios de criptomonedas, las fuerzas del orden y los bancos sean más conscientes de lo que está sucediendo con los fondos de criptomonedas y los intercambios fiduciarios -criptomonedas. El desarrollo, argumentan algunos, ha llevado a los delincuentes a priorizar el uso de nuevas criptomonedas como Monero . [59] [60] [61]

Normalización

En abril de 2016, Standards Australia presentó una propuesta a la Organización Internacional de Normalización para considerar el desarrollo de estándares para apoyar la tecnología blockchain. Esta propuesta resultó en la creación del Comité Técnico ISO 307, Blockchain y Tecnologías de Libro Mayor Distribuido. [62] El comité técnico tiene grupos de trabajo relacionados con la terminología blockchain, arquitectura de referencia, seguridad y privacidad, identidad, contratos inteligentes, gobernanza e interoperabilidad para blockchain y DLT, así como estándares específicos para sectores industriales y requisitos gubernamentales genéricos. [63] [ fuente no primaria necesaria ] Más de 50 países están participando en el proceso de normalización junto con enlaces externos como la Sociedad para las Telecomunicaciones Financieras Interbancarias Mundiales (SWIFT), la Comisión Europea , la Federación Internacional de Agrimensores , la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y la Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa (CEPE). [63]

Muchos otros organismos de normalización nacionales y organismos de normalización abiertos también están trabajando en estándares de blockchain. [64] Estos incluyen el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología [65] (NIST), el Comité Europeo de Normalización Electrotécnica [66] (CENELEC), el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos [67] (IEEE), la Organización para el Avance de Estándares de Información Estructurada ( OASIS ) y algunos participantes individuales en el Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet [68] (IETF).

Blockchain centralizada

Aunque la mayoría de las implementaciones de blockchain son descentralizadas y distribuidas, Oracle lanzó una función de tabla de blockchain centralizada en la base de datos Oracle 21c . La tabla de blockchain en la base de datos Oracle 21c es una blockchain centralizada que proporciona una característica inmutable. En comparación con las blockchains descentralizadas, las blockchains centralizadas normalmente pueden proporcionar un mayor rendimiento y una menor latencia de las transacciones que las blockchains distribuidas basadas en consenso. [69] [70]

Tipos

Actualmente, existen al menos cuatro tipos de redes blockchain: blockchains públicas, blockchains privadas, blockchains de consorcio y blockchains híbridas.

Cadenas de bloques públicas

Una cadena de bloques pública no tiene absolutamente ninguna restricción de acceso. Cualquier persona con una conexión a Internet puede enviarle transacciones y convertirse en un validador (es decir, participar en la ejecución de un protocolo de consenso ). [71] [ ¿Fuente autopublicada? ] Por lo general, estas redes ofrecen incentivos económicos para quienes las protegen y utilizan algún tipo de algoritmo de prueba de participación o prueba de trabajo .

Algunas de las cadenas de bloques públicas más grandes y conocidas son la cadena de bloques de Bitcoin y la cadena de bloques de Ethereum.

Cadenas de bloques privadas

Una cadena de bloques privada está sujeta a permisos. [53] No se puede unir a ella a menos que los administradores de la red lo inviten. El acceso de los participantes y validadores está restringido . Para distinguir entre cadenas de bloques abiertas y otras aplicaciones de bases de datos descentralizadas peer to peer que no son clústeres de cómputo ad-hoc abiertos, normalmente se utiliza la terminología Libro Mayor Distribuido (DLT) para las cadenas de bloques privadas.

Cadenas de bloques híbridas

Una cadena de bloques híbrida tiene una combinación de características centralizadas y descentralizadas. [72] El funcionamiento exacto de la cadena puede variar según qué partes de centralización y descentralización se utilicen.

Cadenas laterales

Una cadena lateral es una designación para un libro de contabilidad de cadena de bloques que se ejecuta en paralelo a una cadena de bloques primaria. [73] [74] Las entradas de la cadena de bloques primaria (donde dichas entradas generalmente representan activos digitales ) se pueden vincular hacia y desde la cadena lateral; esto permite que la cadena lateral funcione de otra manera independientemente de la cadena de bloques primaria (por ejemplo, mediante el uso de un medio alternativo de mantenimiento de registros, un algoritmo de consenso alternativo , etc.). [75] [ se necesita una mejor fuente ]

Consorcio blockchain

Una cadena de bloques de consorcio es un tipo de cadena de bloques que combina elementos de cadenas de bloques públicas y privadas. En una cadena de bloques de consorcio, un grupo de organizaciones se unen para crear y operar la cadena de bloques, en lugar de una sola entidad. Los miembros del consorcio administran conjuntamente la red de cadenas de bloques y son responsables de validar las transacciones. Las cadenas de bloques de consorcio están autorizadas, lo que significa que solo ciertas personas u organizaciones pueden participar en la red. Esto permite un mayor control sobre quién puede acceder a la cadena de bloques y ayuda a garantizar que la información sensible se mantenga confidencial.

Las cadenas de bloques de consorcio se utilizan habitualmente en industrias en las que varias organizaciones necesitan colaborar para alcanzar un objetivo común, como la gestión de la cadena de suministro o los servicios financieros. Una ventaja de las cadenas de bloques de consorcio es que pueden ser más eficientes y escalables que las cadenas de bloques públicas, ya que la cantidad de nodos necesarios para validar las transacciones suele ser menor. Además, las cadenas de bloques de consorcio pueden proporcionar mayor seguridad y confiabilidad que las cadenas de bloques privadas, ya que los miembros del consorcio trabajan juntos para mantener la red. Algunos ejemplos de cadenas de bloques de consorcio incluyen Quorum y Hyperledger . [76]

Usos

La tecnología blockchain se puede integrar en múltiples áreas. El uso principal de las cadenas de bloques es como un libro de contabilidad distribuido para criptomonedas como bitcoin ; también había algunos otros productos operativos que habían madurado a partir de la prueba de concepto a fines de 2016. [52] A partir de 2016, algunas empresas han estado probando la tecnología y realizando una implementación de bajo nivel para medir los efectos de la cadena de bloques en la eficiencia organizacional en su back office . [77]

En 2019, se estimó que se invirtieron alrededor de $2.9 mil millones en tecnología blockchain, lo que representa un aumento del 89% con respecto al año anterior. Además, International Data Corp estimó que la inversión corporativa en tecnología blockchain alcanzaría los $12.4 mil millones para 2022. [78] Además, según PricewaterhouseCoopers (PwC), la segunda red de servicios profesionales más grande del mundo, la tecnología blockchain tiene el potencial de generar un valor comercial anual de más de $3 billones para 2030. La estimación de PwC se ve aumentada aún más por un estudio de 2018 que han realizado, en el que PwC encuestó a 600 ejecutivos de negocios y determinó que el 84% tiene al menos alguna exposición al uso de la tecnología blockchain, lo que indica una demanda e interés significativos en la tecnología blockchain. [79]

En 2019, la serie de radio y podcast Fifty Things That Made the Modern Economy, del BBC World Service, identificó a la cadena de bloques como una tecnología que tendría consecuencias de largo alcance para la economía y la sociedad. El economista, periodista y presentador del Financial Times Tim Harford analizó por qué la tecnología subyacente podría tener aplicaciones mucho más amplias y los desafíos que era necesario superar. [80] Su primera transmisión fue el 29 de junio de 2019.

La cantidad de billeteras blockchain se cuadriplicó a 40 millones entre 2016 y 2020. [81]

Un artículo publicado en 2022 analizó el uso potencial de la tecnología blockchain en la gestión sostenible . [82]

Criptomonedas

La mayoría de las criptomonedas utilizan la tecnología blockchain para registrar transacciones. Por ejemplo, la red de Bitcoin y la red de Ethereum se basan en la tecnología blockchain.

La empresa criminal Silk Road , que operaba en Tor , utilizaba criptomonedas para los pagos, algunas de las cuales el gobierno federal de los EE. UU. confiscó a través de investigaciones sobre la cadena de bloques y su decomiso. [83]

Los gobiernos tienen políticas mixtas sobre la legalidad de que sus ciudadanos o bancos posean criptomonedas. China implementa la tecnología blockchain en varias industrias, incluida una moneda digital nacional que se lanzó en 2020. [84] Para fortalecer sus respectivas monedas, los gobiernos occidentales, incluidos la Unión Europea y los Estados Unidos, han iniciado proyectos similares. [85]

Contratos inteligentes

Los contratos inteligentes basados ​​en blockchain son contratos que pueden ejecutarse o hacerse cumplir parcial o totalmente sin interacción humana. [86] Uno de los principales objetivos de un contrato inteligente es el depósito en garantía automatizado . Una característica clave de los contratos inteligentes es que no necesitan un tercero de confianza (como un fideicomisario) que actúe como intermediario entre las entidades contratantes: la red blockchain ejecuta el contrato por sí sola. Esto puede reducir la fricción entre las entidades al transferir valor y, posteriormente, podría abrir la puerta a un mayor nivel de automatización de las transacciones. [87] En una discusión del personal del FMI de 2018 se informó que los contratos inteligentes basados ​​en la tecnología blockchain podrían reducir los riesgos morales y optimizar el uso de los contratos en general, pero "aún no han surgido sistemas viables de contratos inteligentes". Debido a la falta de uso generalizado, su estatus legal no estaba claro. [88] [89]

Servicios financieros

Según Reason , muchos bancos han expresado interés en implementar registros distribuidos para su uso en la banca y están cooperando con empresas que crean cadenas de bloques privadas; [90] [91] [92] según un estudio de IBM de septiembre de 2016 , esto está ocurriendo más rápido de lo esperado. [93]

Los bancos están interesados ​​en esta tecnología, sobre todo porque tiene el potencial de acelerar los sistemas de liquidación de back office . [94] Además, a medida que la industria blockchain ha alcanzado una madurez temprana, ha crecido la apreciación institucional de que es, prácticamente hablando, la infraestructura de una industria financiera completamente nueva, con todas las implicaciones que eso conlleva. [95]

Bancos como UBS están abriendo nuevos laboratorios de investigación dedicados a la tecnología blockchain para explorar cómo se puede utilizar blockchain en los servicios financieros para aumentar la eficiencia y reducir los costos. [96] [97]

Berenberg , un banco alemán, cree que blockchain es una "tecnología sobrevalorada" que ha tenido una gran cantidad de "pruebas de concepto", pero que aún tiene grandes desafíos y muy pocas historias de éxito. [98]

La cadena de bloques también ha dado lugar a las ofertas iniciales de monedas (ICO), así como a una nueva categoría de activos digitales denominadas ofertas de tokens de seguridad (STO), también denominadas a veces ofertas de valores digitales (DSO). [99] Las STO/DSO pueden realizarse de forma privada o en una bolsa de valores pública regulada y se utilizan para tokenizar activos tradicionales como acciones de empresas, así como otros más innovadores como propiedad intelectual, bienes raíces, [100] arte o productos individuales. Varias empresas están activas en este espacio proporcionando servicios de tokenización compatible , STO privadas y STO públicas.

Juegos

La tecnología blockchain, como las criptomonedas y los tokens no fungibles (NFT), se ha utilizado en los videojuegos para la monetización . Muchos juegos de servicios en vivo ofrecen opciones de personalización dentro del juego, como máscaras de personajes u otros elementos del juego, que los jugadores pueden ganar e intercambiar con otros jugadores usando la moneda del juego. Algunos juegos también permiten el intercambio de elementos virtuales utilizando moneda del mundo real, pero esto puede ser ilegal en algunos países donde los videojuegos se consideran similares a los juegos de azar, y ha dado lugar a problemas de mercado gris como el juego de máscaras , y por lo tanto, los editores generalmente se han abstenido de permitir que los jugadores ganen fondos del mundo real de los juegos. [101] Los juegos blockchain generalmente permiten a los jugadores intercambiar estos elementos del juego por criptomonedas, que luego se pueden cambiar por dinero. [102]

El primer juego conocido que utilizó tecnologías blockchain fue CryptoKitties , lanzado en noviembre de 2017, donde el jugador compraba NFT con la criptomoneda Ethereum, cada NFT consistía en una mascota virtual que el jugador podía criar con otras para crear crías con rasgos combinados como nuevos NFT. [103] [102] El juego fue noticia en diciembre de 2017 cuando una mascota virtual se vendió por más de US$ 100.000. [104] CryptoKitties también ilustró problemas de escalabilidad para los juegos en Ethereum cuando creó una congestión significativa en la red Ethereum a principios de 2018 con aproximadamente el 30% de todas las transacciones de Ethereum [ aclaración necesaria ] siendo para el juego. [105] [106]

A principios de la década de 2020, no se había producido un gran éxito en los videojuegos que utilizaban blockchain, ya que estos juegos tienden a centrarse en el uso de blockchain para la especulación en lugar de formas de juego más tradicionales, lo que ofrece un atractivo limitado para la mayoría de los jugadores. Estos juegos también representan un alto riesgo para los inversores, ya que sus ingresos pueden ser difíciles de predecir. [102] Sin embargo, los éxitos limitados de algunos juegos, como Axie Infinity durante la pandemia de COVID-19 , y los planes corporativos hacia el contenido metaverso , reavivaron el interés en el área de GameFi, un término que describe la intersección de los videojuegos y la financiación normalmente respaldada por la moneda blockchain, en la segunda mitad de 2021. [107] Varios editores importantes, incluidos Ubisoft , Electronic Arts y Take Two Interactive , han declarado que los juegos basados ​​en blockchain y NFT están bajo seria consideración para sus empresas en el futuro. [108]

En octubre de 2021, Valve Corporation prohibió que los juegos de blockchain, incluidos los que usan criptomonedas y NFT , se alojaran en su servicio de tienda digital Steam , que se usa ampliamente para juegos de computadora personal, alegando que esto era una extensión de su política de prohibición de juegos que ofrecían elementos del juego con valor en el mundo real. Se especuló que el historial previo de Valve con los juegos de azar , específicamente los juegos de skins , fue un factor en la decisión de prohibir los juegos de blockchain. [109] Los periodistas y los jugadores respondieron positivamente a la decisión de Valve, ya que los juegos de blockchain y NFT tienen reputación de estafas y fraudes entre la mayoría de los jugadores de PC, [101] [109] y Epic Games , que administra Epic Games Store en competencia con Steam, dijo que estarían abiertos a los juegos de blockchain aceptados a raíz de la negativa de Valve. [110]

Cadena de suministro

Se han realizado varios esfuerzos diferentes para emplear cadenas de bloques en la gestión de la cadena de suministro .

  • Minería de materias primas preciosas : la tecnología blockchain se ha utilizado para rastrear el origen de las piedras preciosas y otras materias primas preciosas. En 2016, The Wall Street Journal informó que la empresa de tecnología blockchain Everledger se estaba asociando conel servicio de seguimiento basado en blockchain de IBM para rastrear el origen de los diamantes y garantizar que se extrajeron de manera ética. [ 111] A partir de 2019, Diamond Trading Company (DTC) ha estado involucrada en la creación de un producto de cadena de suministro de comercio de diamantes llamado Tracer. [112]
  • Suministro de alimentos : en 2018, Walmart e IBM estaban realizando una prueba para utilizar un sistema respaldado por blockchain para monitorear la cadena de suministro de lechuga y espinaca; todos los nodos de la blockchain eran administrados por Walmart y estaban ubicados en la nube de IBM . [113]
  • Industria de la moda : existe una relación opaca entre marcas, distribuidores y clientes en la industria de la moda, lo que impide el desarrollo sostenible y estable de la industria. La cadena de bloques podría hacer que esta información sea transparente, lo que ayudaría al desarrollo sostenible de la industria. [114]
  • Vehículos de motor : Mercedes-Benz y su socio Icertis desarrollaron un prototipo de cadena de bloques que se utiliza para facilitar la documentación coherente de los contratos a lo largo de la cadena de suministro, de modo que los estándares éticos y las obligaciones contractuales exigidas a sus proveedores directos puedan transmitirse a los proveedores de segundo nivel y más allá. [115] [116] En otro proyecto, la empresa utiliza la tecnología de cadena de bloques para rastrear las emisiones de gases relevantes para el clima y la cantidad de material secundario a lo largo de la cadena de suministro para sus fabricantes de celdas de batería . [117]

Nombres de dominio

Existen varios esfuerzos diferentes para ofrecer servicios de nombres de dominio a través de la cadena de bloques. Estos nombres de dominio pueden controlarse mediante el uso de una clave privada, lo que supuestamente permite sitios web que no se pueden censurar. Esto también evitaría la capacidad de un registrador de suprimir dominios utilizados para fraude, abuso o contenido ilegal. [118]

Namecoin es una criptomoneda que admite el dominio de nivel superior (TLD) ".bit" . Namecoin se bifurcó de bitcoin en 2011. El TLD .bit no está sancionado por ICANN , sino que requiere una raíz DNS alternativa . [118] En 2015, 28 sitios web usaban .bit, de 120.000 nombres registrados. [119] OpenNIC abandonó Namecoin en 2019, debido a malware y otros posibles problemas legales. [120] Otras alternativas de blockchain a ICANN incluyen The Handshake Network , [119] EmerDNS y Unstoppable Domains . [118]

Los TLD específicos incluyen ".eth", ".luxe" y ".kred", que están asociados con la cadena de bloques Ethereum a través del Servicio de nombres Ethereum (ENS). El TLD .kred también actúa como una alternativa a las direcciones de billetera de criptomonedas convencionales como una conveniencia para transferir criptomonedas. [121]

Otros usos

La tecnología blockchain se puede utilizar para crear un sistema de contabilidad permanente, público y transparente para recopilar datos sobre ventas, rastrear el uso digital y los pagos a creadores de contenido, como usuarios inalámbricos [122] o músicos. [123] La encuesta CIO de Gartner 2019 informó que el 2% de los encuestados de educación superior habían lanzado proyectos blockchain y otro 18% estaba planeando proyectos académicos en los próximos 24 meses. [124] En 2017, IBM se asoció con ASCAP y PRS for Music para adoptar la tecnología blockchain en la distribución de música. [125] El servicio Mycelia de Imogen Heap también se ha propuesto como una alternativa basada en blockchain "que brinda a los artistas más control sobre cómo circulan sus canciones y los datos asociados entre los fanáticos y otros músicos". [126] [127]

Tras la adopción de la cadena de bloques, existen nuevos métodos de distribución disponibles para la industria de seguros , como los seguros entre pares , los seguros paramétricos y los microseguros . [128] [129] La economía colaborativa y la IoT también se beneficiarán de las cadenas de bloques porque involucran a muchos pares que colaboran. [130] El uso de la cadena de bloques en bibliotecas se está estudiando con una subvención del Instituto de Servicios de Museos y Bibliotecas de Estados Unidos. [131]

Otros diseños de blockchain incluyen Hyperledger , un esfuerzo colaborativo de la Fundación Linux para apoyar los registros distribuidos basados ​​en blockchain, con proyectos bajo esta iniciativa que incluyen Hyperledger Burrow (de Monax) y Hyperledger Fabric (encabezado por IBM). [132] [133] [134] Otro es Quorum, una blockchain privada con permiso de JPMorgan Chase con almacenamiento privado, utilizada para aplicaciones contractuales. [135]

Oracle introdujo una función de tabla blockchain en su base de datos Oracle 21c . [69] [70]

La cadena de bloques también se utiliza en el comercio de energía entre pares . [136] [137] [138]

Las cadenas de bloques ligeras , o cadenas de bloques simplificadas, son más adecuadas para aplicaciones de Internet de las cosas (IoT) que las cadenas de bloques convencionales. [139] Un experimento sugirió que una red basada en cadenas de bloques ligeras podría albergar hasta 1,34 millones de procesos de autenticación por segundo, lo que podría ser suficiente para redes de IoT con recursos limitados. [140]

La tecnología blockchain podría utilizarse para detectar falsificaciones asociando identificadores únicos a productos, documentos y envíos, y almacenando registros asociados a transacciones que no se pueden falsificar ni alterar. [141] [142] Sin embargo, se sostiene que la tecnología blockchain debe complementarse con tecnologías que proporcionen un vínculo fuerte entre los objetos físicos y los sistemas blockchain, [143] así como disposiciones para la verificación del creador de contenido al estilo de los estándares KYC . [144] La EUIPO estableció un Foro Blockathon Anti-Falsificación, con el objetivo de "definir, pilotar e implementar" una infraestructura anti-falsificación a nivel europeo. [145] [146] La organización de estandarización holandesa NEN utiliza blockchain junto con códigos QR para autenticar certificados. [147]

Pekín y Shanghái se encuentran entre las ciudades designadas por China para probar aplicaciones blockchain a partir del 30 de enero de 2022. [148] En los procedimientos legales chinos, la tecnología blockchain fue aceptada por primera vez como método para autenticar evidencia de Internet por el Tribunal de Internet de Hangzhou en 2019 y desde entonces ha sido aceptada por otros tribunales chinos. [149] : 123–125 

Interoperabilidad de cadenas de bloques

Con la aparición de un número cada vez mayor de sistemas de cadenas de bloques, incluso aquellos que admiten criptomonedas, la interoperabilidad de las cadenas de bloques se está convirtiendo en un tema de gran importancia. El objetivo es respaldar la transferencia de activos de un sistema de cadenas de bloques a otro. Wegner [150] afirmó que " la interoperabilidad es la capacidad de dos o más componentes de software para cooperar a pesar de las diferencias en el lenguaje, la interfaz y la plataforma de ejecución". Por lo tanto, el objetivo de la interoperabilidad de las cadenas de bloques es respaldar dicha cooperación entre sistemas de cadenas de bloques, a pesar de ese tipo de diferencias.

Ya existen varias soluciones de interoperabilidad de blockchain disponibles. [151] Se pueden clasificar en tres categorías: enfoques de interoperabilidad de criptomonedas, motores de blockchain y conectores de blockchain.

Varios participantes individuales del IETF produjeron el borrador de una arquitectura de interoperabilidad de blockchain. [152]

Preocupaciones sobre el consumo de energía

Algunas criptomonedas utilizan la minería de cadenas de bloques (los cálculos entre pares mediante los cuales se validan y verifican las transacciones), lo que requiere una gran cantidad de energía. En junio de 2018, el Banco de Pagos Internacionales criticó el uso de cadenas de bloques públicas de prueba de trabajo por su alto consumo de energía. [153] [154] [155]

La preocupación inicial por el alto consumo de energía fue un factor que impulsó a cadenas de bloques posteriores, como Cardano (2017), Solana (2020) y Polkadot (2020), a adoptar el modelo de prueba de participación, que consume menos energía . Los investigadores han estimado que Bitcoin consume 100.000 veces más energía que las redes de prueba de participación. [156] [157]

En 2021, un estudio de la Universidad de Cambridge determinó que el bitcoin (con 121 teravatios-hora al año) consumía más electricidad que Argentina (con 121 TWh) y los Países Bajos (109 TWh). [158] Según Digiconomist, una transacción de bitcoin requería 708 kilovatios-hora de energía eléctrica, la cantidad que un hogar estadounidense promedio consumía en 24 días. [159]

En febrero de 2021, la secretaria del Tesoro de Estados Unidos, Janet Yellen, calificó a Bitcoin como "una forma extremadamente ineficiente de realizar transacciones", y afirmó que "la cantidad de energía consumida en el procesamiento de esas transacciones es asombrosa". [160] En marzo de 2021, Bill Gates declaró que "Bitcoin utiliza más electricidad por transacción que cualquier otro método conocido por la humanidad", y agregó que "no es algo bueno para el clima". [161]

Nicholas Weaver, del Instituto Internacional de Ciencias de la Computación de la Universidad de California, Berkeley , examinó la seguridad en línea de la cadena de bloques y la eficiencia energética de las cadenas de bloques públicas de prueba de trabajo, y en ambos casos la encontró extremadamente inadecuada. [162] [163] Los 31 TWh-45 TWh de electricidad utilizados para bitcoin en 2018 produjeron entre 17 y 23 millones de toneladas de CO 2 . [164] [165] Para 2022, la Universidad de Cambridge y Digiconomist estimaron que las dos cadenas de bloques de prueba de trabajo más grandes, bitcoin y Ethereum, juntas usaron el doble de electricidad en un año que toda Suecia, lo que llevó a la liberación de hasta 120 millones de toneladas de CO 2 cada año. [166]

Algunos desarrolladores de criptomonedas están considerando pasar del modelo de prueba de trabajo al modelo de prueba de participación . [167]

Investigación académica

Mesa redonda sobre blockchain en la primera conferencia TechIgnite de la IEEE Computer Society

En octubre de 2014, el MIT Bitcoin Club, con financiación de ex alumnos del MIT, proporcionó a los estudiantes universitarios del Instituto Tecnológico de Massachusetts acceso a 100 dólares en bitcoins. Las tasas de adopción, estudiadas por Catalini y Tucker (2016), revelaron que cuando a las personas que suelen adoptar tecnologías de forma temprana se les da un acceso retrasado, tienden a rechazar la tecnología. [168] Muchas universidades han fundado departamentos centrados en criptografía y blockchain, incluido el MIT , en 2017. En el mismo año, Edimburgo se convirtió en "una de las primeras grandes universidades europeas en lanzar un curso de blockchain", según el Financial Times . [169]

Decisión de adopción

Los investigadores han investigado las motivaciones para adoptar la tecnología blockchain (un aspecto de la adopción de la innovación ). Por ejemplo, Janssen et al. proporcionaron un marco para el análisis [170] y Koens & Poll señalaron que la adopción podría estar fuertemente impulsada por factores no técnicos [171] . Basándose en modelos de comportamiento, Li [172] ha analizado las diferencias entre la adopción a nivel individual y a nivel organizacional.

Colaboración

Los académicos en negocios y administración han comenzado a estudiar el papel de las cadenas de bloques para apoyar la colaboración. [173] [174] Se ha argumentado que las cadenas de bloques pueden fomentar tanto la cooperación (es decir, la prevención del comportamiento oportunista) como la coordinación (es decir, la comunicación y el intercambio de información). Gracias a la confiabilidad, la transparencia, la trazabilidad de los registros y la inmutabilidad de la información, las cadenas de bloques facilitan la colaboración de una manera que difiere tanto del uso tradicional de los contratos como de las normas relacionales. A diferencia de los contratos, las cadenas de bloques no dependen directamente del sistema legal para hacer cumplir los acuerdos. [175] Además, a diferencia del uso de las normas relacionales, las cadenas de bloques no requieren una confianza o conexiones directas entre colaboradores.

Blockchain y auditoría interna

Videos externos
icono de videoConceptos básicos de blockchain y criptografía, Gary Gensler , Instituto Tecnológico de Massachusetts , 0:30 [176]

La necesidad de auditorías internas para proporcionar una supervisión eficaz de la eficiencia organizacional requerirá un cambio en la forma en que se accede a la información en nuevos formatos. [177] La ​​adopción de blockchain requiere un marco para identificar el riesgo de exposición asociado con las transacciones que utilizan blockchain. El Instituto de Auditores Internos ha identificado la necesidad de que los auditores internos aborden esta tecnología transformadora. Se requieren nuevos métodos para desarrollar planes de auditoría que identifiquen amenazas y riesgos. El estudio de la Fundación de Auditoría Interna, Blockchain y auditoría interna, evalúa estos factores. [178] El Instituto Americano de Contadores Públicos Certificados ha delineado nuevos roles para los auditores como resultado de blockchain. [179]

Revistas

En septiembre de 2015, se anunció la primera revista académica revisada por pares dedicada a la investigación de criptomonedas y tecnología blockchain, Ledger . El número inaugural se publicó en diciembre de 2016. [180] La revista cubre aspectos de matemáticas , informática , ingeniería , derecho , economía y filosofía relacionados con las criptomonedas. [181] [182] La revista alienta a los autores a firmar digitalmente un hash de archivo de los artículos enviados, que luego se sellan con tiempo en la cadena de bloques de bitcoin. También se les pide a los autores que incluyan una dirección personal de bitcoin en la primera página de sus artículos con fines de no repudio. [183]

Véase también

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