Tecnologías de registro distribuido (cadena de bloques)

La tecnología de registro distribuido es una forma de almacenamiento de datos digitales que pretende crear formas más rápidas y seguras de transmitir, recibir, rastrear y realizar transacciones. Entre las tecnologías de registro distribuido, la más famosa es la cadena de bloques. Utiliza una arquitectura descentralizada, sin necesidad de intermediarios de confianza. Todos los datos relacionados con una transacción, incluido su origen, deben ser validados por todos los participantes de la cadena de bloques. Una vez validados, los datos de la transacción se cifran y se almacenan en un nuevo bloque. Una copia de los datos encriptados se incluye también en el bloque siguiente, y forma el enlace de la cadena. Cuando los datos se añaden a un bloque, nunca pueden borrarse, lo que permite a los participantes verificar todo el historial de una transacción. La idea de la cadena de bloques surgió de la necesidad de encontrar una forma de proteger las monedas digitales del riesgo de réplica. Esto llevó a la creación del Bitcoin, la primera «criptomoneda» del mundo, que utiliza una criptografía potente para permitir que los pagos en línea se envíen directamente de una parte a otra sin una institución financiera intermediaria.

 

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Descripción
 

La cadena de bloques es un tipo de tecnología de registro distribuido, en la que todos los ordenadores que participan en la red (nodos) tienen una copia idéntica del registro (que es esencialmente una base de datos de transacciones). Cada vez que se añade una transacción nueva al registro, el historial de la misma aparece también en la copia de cada participante. La arquitectura descentralizada de la cadena de bloques significa que, además de conservar copias duplicadas del registro en tiempo real, cada nodo del sistema también verifica cada transacción que tiene lugar antes de que pueda añadirse como una nueva entrada. Por consiguiente, la cadena de bloques no depende de una única entidad interna o externa para validar, supervisar o comprobar las transacciones, ni para cambiar los datos; todo eso lo hace la red. Estas características garantizan la coherencia de todos los datos existentes en una cadena de bloques. Además, como todos los datos almacenados en una cadena de bloques están disponibles para todo el mundo desde el principio, las transacciones anteriores pueden comprobarse y rastrearse fácilmente.

El término «cadena de bloques» proviene de la combinación de «bloque» y «cadena», en la que:

  • un bloque es el registro de una transacción (p. ej. la transferencia de activos tangibles de un participante de la red a otro); y
  • la cadena es la infraestructura que une los bloques entre sí.

El componente de la cadena desempeña una función «hash», un algoritmo que cifra los datos de la transacción al transformarlos en una cadena de letras y números de longitud fija. La función «hash» es irreversible, es decir, básicamente indescifrable. Una vez verificada una nueva transacción, los datos se someten a un proceso de «hashing». Cada nuevo bloque contiene su propio «hash» único y el del bloque anterior, uniendo ambos y creando los enlaces de la cadena. Esto hace que sea fácil descubrir cualquier manipulación en una cadena de bloques, ya que el manipulador tendría que cambiar el «hash» en el siguiente bloque para cubrir su rastro y, posteriormente, el del siguiente bloque después de ese, y en el siguiente bloque después de ese, y así sucesivamente. Y no tendría que hacerlo en un solo registro, sino en todos los registros de todos los nodos conectados por la cadena de bloques.

Los sistemas de las cadena de bloques se clasifican según su accesibilidad (pública o privada) y edición (con o sin permisos).

  • En las cadenas de bloques públicas sin permisos, cualquiera puede participar en la red y leer y escribir los datos sin necesidad de un permiso. Estas cadenas de bloques son intrínsecamente transparentes, ya que todas las acciones en la red deben ser validadas y visibles para todos los participantes. Cualquier acción que no sea visible para todos los participantes no puede ser validada correctamente. En las cadenas de bloques públicas con permiso, cualquiera puede leer los datos, pero sólo los participantes seleccionados pueden escribirlos.
  • En las cadenas de bloques privadas, se necesita permiso para unirse y participar en la red. A los participantes se les puede asignar una mezcla de permisos de lectura y escritura. Esta capacidad de asignar una variedad de permisos a los participantes de la red es particularmente útil para contextos como la asistencia sanitaria, en la que ciertas acciones e información necesitan mantenerse privadas, pero los participantes se benefician de la seguridad de una infraestructura compartida.
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Usos
 

Aunque la cadena de bloques es aún una tecnología relativamente reciente, ya existen algunas soluciones que se utilizan en la lucha contra la falsificación. Entre otras cuestiones, estas soluciones permiten a las empresas crear sus propios identificadores de producto y supervisar sus propias cadenas de suministro. No existe una norma única para utilizar la cadena de bloques en la lucha contra la falsificación, pero se pueden encontrar ejemplos en sectores como los artículos de lujo, los diamantes, la agroalimentación, la electrónica y la industria farmacéutica.


Implementación
 

Para tener una idea de cómo podría implementarse la cadena de bloques en la práctica, aquí tiene un ejemplo de cómo se utilizaría para proteger una cadena de suministro farmacéutica.

  • Los participantes de la cadena son el fabricante, el envasador, el mayorista, el distribuidor, el médico, etc. Un participante puede ser un dispositivo, una persona o una entidad. A cada participante se le asigna una clave que indica su actividad específica en la red. Las identidades originales de los participantes se ocultan y sólo se conocen por estas claves: «fabricante», «envasador», etc.
  • Los medicamentos son los «activos» de la cadena. A cada medicamento se le asigna una clave única (o «hash»). El identificador del medicamento se adjunta en forma de código QR.
  • Hay que elegir una red de cadena de bloques específica para almacenar el historial de las transacciones. Bitcoin (la red pionera), Ethereum, Hyperledger y BigchainDB son algunos ejemplos de redes disponibles en el mercado.
  • Todas las transacciones necesarias se almacenan en la cadena de bloques. Una vez que la información de una determinada transacción se ha introducido en la cadena de bloques, nunca se puede modificar.
  • Los participantes utilizan una aplicación móvil para realizar transacciones a través de la cadena de bloques.
  • Cuando se produce un nuevo medicamento, el fabricante crea un «hash» único al que se le asigna (un identificador único). El medicamento se registra en la cadena de bloques. Se considerará como un activo digital en la red de la cadena de bloques y su «hash» se utilizará para rastrearlo en cualquier punto o momento a través de la red.
  • La propiedad del medicamento puede transferirse fácilmente a otro participante a través de una aplicación móvil. Los posibles escenarios son:
    • el mayorista compra el medicamento al fabricante; el fabricante transfiere físicamente el medicamento al mayorista y simultáneamente se registra una transacción en la cadena de bloques;
    • el mayorista vende el medicamento a otro mayorista, un distribuidor o una farmacia y se aplica el mismo proceso de transferencia y registro;
    • un médico compra el medicamento a la farmacia; el médico utilizará la app para obtener el identificador del medicamento y, al rastrear su recorrido por la cadena de bloques desde el fabricante hasta la farmacia, podrá ver si el medicamento es verdadero o falsificado;
      • si el medicamento es auténtico, se mostrará todo su historial de producto;
      • si es falsificado, no se mostrará ningún registro.

 

Coste
 

Identificar los costes generales que implica la puesta en marcha de una solución comercial de cadena de bloques a escala de producción no es fácil, ya que cada solución es muy específica en función del contexto particular y su implementación. Los principales factores que influyen en el coste son el tipo de red cadena de bloques utilizada (pública o privada) y el volumen y tamaño de las transacciones. También hay que tener en cuenta que las soluciones de cadenas de bloques requieren una cantidad significativa de energía para alimentar su velocidad de procesamiento y rendimiento, por lo que consumen mucha más energía que las redes centralizadas de igual características.

Sin embargo, las cadenas de bloques ahorran dinero en otras áreas. Dado que las soluciones basadas en esta tecnología permiten que los contratos y los pagos se ejecuten de forma fluida y segura sin la participación de terceros, eliminan los costes de verificación y transacción de terceros asociados a los actuales procedimientos físicos de contratación y pago.