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¿Cómo se debe plantear un curso introductorio a la tecnología Blockchain, que
haga uso de la información y los trabajos disponibles, y que también permita
aplicar tal tecnología al contexto colombiano?
Trabajo de Grado presentado al
Departamento de Ingeniería Industrial
por
Leonardo Ávila Montes
Para optar por el título de
Maestría en Ingeniería Industrial
Asesor: Jorge Enrique Acevedo
Universidad de los Andes
Departamento de Ingeniería Industrial
Bogotá D.C, Colombia
2018
Tabla de contenido
1. Introducción
2. Objetivos
2.1 Objetivos generales
2.2 Objetivos específicos
3. Metodología
4. Aplicación de la metodología
5. Resultados: Fundamentos del Blockchain
6. Conclusiones
7. Bibliografía
1. Introducción
Crisis financiera y blockchain
En los últimos años, se ha oído hablar del Bitcoin y las criptomonedas en todo tipo
de medios: desde noticieros e informes financieros alertando sobre su fachada
como burbuja económica, hasta empresarios, emprendedores y desarrolladores de
software defendiendo su potencial como “tecnología del futuro”.
El Bitcoin, la primera criptomoneda (y la más predominante entre todas ellas), es un
sistema de pago electrónico creado en el 2008 por Satoshi Nakamoto, quien, a
causa de la crisis financiera, buscó establecer un modelo de pago sin necesidad de
intermediarios o reguladores (como los entes financieros o los gobiernos de los
países).
A partir de ese momento, el Bitcoin fue tomando popularidad rápidamente entre
varios foros y comunidades de internet, popularizando la moneda digital y
fomentando su utilización en varios tipos de instituciones y comercios, tales como
WordPress, Zynga, Microsoft, entre muchas otras.
Tal auge, también resultó en la invención de otras criptomonedas, como Ripple,
Dash, Litecoin, Ethereum, entre otras. Esto, a su vez, fomentó la constante
actualización y mejora del blockchain (la tecnología bajo la cual operan las
criptomonedas) por parte de desarrolladores e ingenieros de software
“independientes” a lo largo de todo el mundo.
Sin embargo, es necesario aclarar que, sin tener en cuenta a este último nicho, el
blockchain y sus posibles aplicaciones fuera de las criptomonedas, se ha mantenido
fuera de la luz pública.
Para ilustrar lo anterior, tan solo es necesario analizar la cantidad de búsquedas
realizadas en el reconocido portal de búsquedas Google durante el año 2017
(período en el que el Bitcoin alcanzó su valor más alto -alrededor de 20.000 dólares),
referentes a los términos: “Bitcoin”, “Ripple” (otra criptomoneda), “Blockchain” y
“iPhone 8”:
Ilustración 1. Gráfico de búsquedas de Google a nivel mundial
El cuadro anterior, da a conocer un comparativo respecto la cantidad de búsquedas
realizadas a nivel global de cada uno términos mencionados anteriormente. En este
sentido, se puede observar con gran facilidad que la palabra “Bitcoin” fue buscada
un 30% más que el vocablo “iPhone 8” si se comparan sus respectivos picos de
búsqueda (equivalentes al 100% y 71% del eje de las ordenadas respectivamente).
El del Bitcoin, cuando alcanzó su valor máximo, y el del iPhone, durante la fecha de
su lanzamiento al mercado.
Ahora bien, teniendo en cuenta que el iPhone es una de las marcas líderes (si no la
más importante) en cuanto al desarrollo de teléfonos celulares respecta, con
alrededor de 1.6 billones de unidades vendidas hasta el día de hoy (STATISTA,
2018), es importante resaltar la cantidad de búsquedas anuales produjo su campaña
de expectativa y posterior lanzamiento. Por lo anterior, es de una mayor relevancia
aún, destacar el auge y la popularidad que logró el Bitcoin entre la comunidad
internacional durante el año 2017, teniendo en cuenta que es un término
relativamente nuevo.
Finalmente, causa curiosidad el poco interés que ha despertado el término
blockchain, teniendo en cuenta que es la tecnología bajo la cual funcionan todas las
criptomonedas. Así, es posible observar que ésta se ha mantenido casi invisible
entre la comunidad internacional, representando un porcentaje de búsqueda casi
nulo respecto al Bitcoin, al iPhone y a otras criptomonedas. Y es allí donde surge el
problema.
Si bien es cierto que: la información disponible respecto a esta tecnología es escasa
y confusa; que las investigaciones y trabajos que existen al respecto son pocas y
primitivas, y que, aún queda bastante por aprender sobre este tipo de tecnologías,
el blockchain promete ser una herramienta que se usará en una gran medida en el
futuro.
La tecnología blockchain consiste en un “libro contable virtual público” en el que
permanentemente se lleva el registro y la historia de múltiples transacciones en
tiempo real. En otras palabras, el blockchain es una hoja de cálculo a la que
cualquier individuo puede acceder, más no modificar a su antojo. Así las cosas,
cada individuo que ‘participa’ del libro contable tiene acceso una copia de este y es
responsable mantenerlo actualizado con información verídica.
Tal tecnología es de carácter descentralizado (política y arquitectónicamente,
refiriéndonos a este último término tecnológicamente). Lo que permite que la “base
de datos” que contiene sea menos propensa a fallar, dado que se apoya en varias
terminales o equipos repartidos a lo largo del mundo (actualmente, existen alrededor
de 10.000 nodos activos alrededor del mundo que soportan la información contenida
en la red (BITNODES, 2018)).
Además, es necesario mencionar que la tecnología de la cadena de bloques ha
evolucionado rápidamente desde su aparición en el 2008. Satoshi Nakamoto, una
persona (o grupo de personas) que ha preferido permanecer en el anonimato, fue
quién implementó por primera vez la tecnología de bloques a lo que hoy llamamos
una criptomoneda, más concretamente el Bitcoin.
Desde ese momento, el Blockchain ha pasado de ser una herramienta utilizada para
hacer transferencia de dinero digital P2P, o peer to peer, eliminando el “doble gasto”
de una moneda y evitando su falsificación sin necesidad de contar con una autoridad
que lo certifique; a incluir instrumentos como los SmartContracts dentro de las
transacciones.
Estos últimos, por ejemplo, permiten contar con un registro inmodificable de los
contratos realizados entre un grupo de personas. Lo que abre la posibilidad de
aplicar la tecnología de bloques a una infinidad de campos, como las certificaciones
oficiales, el rastreo de patrimonio cultural y artístico de un museo, el registro y
consulta de la historia clínica de un paciente, entre muchos otros.
En este sentido, varias instituciones académicas reconocidas a nivel mundial, como
el caso de la Universidad de California, Princeton, Berkley, Cornell, NY y el MIT, han
decidido tomar la vanguardia en el tema y empezar crear cursos para transmitir el
conocimiento hasta ahora disponible (más no organizado e impecable para una
clase) a los estudiantes interesados en el tema.
Como menciona el Profesor de la Universidad de California, Greg La Blanc:
“We aren’t waiting until we perfect it,” he said. “Don’t compare it to the perfect
blockchain course. Compare it to having no blockchain course at all.” (NY
TIMES, 2018)
Así mismo, el impacto que va a generar la implementación de esta tecnología en
diversos campos de la sociedad y la industria, y no solo en el ámbito financiero, ya
ha sido identificado por varias empresas y multinacionales de gran tamaño. IBM,
Amazon, El Banco Santander, entre otros, han empezado a desarrollar y promover
el uso del Blockchain en entornos logísticos, financieros, de distribución, electorales,
entre otros. (TAPSCOTT, 2018) (CRYPTONEWS, 2018).
El blockchain, es una tecnología transparente, inmutable y descentralizada, por lo
que se prevé que, en un futuro, sus aplicaciones cambien el rumbo de todo tipo de
industrias a lo largo del mundo.
Así las cosas, se hace imprescindible que en una universidad como la Universidad
de los Andes, que tiene como visión:
“(...) ofrecer una educación de excelencia que contribuya a cerrar la brecha de
conocimiento de Colombia con los adelantos científicos del mundo”
(UNIANDES, 2018)
Se generen herramientas académicas que permitan transmitir el conocimiento
disponible a los estudiantes y personas interesadas en el tema del blockchain, de
tal forma que se permita una mayor aceptación e implementación de tal tecnología
en un futuro cercano.
Se propone entonces, crear un curso que permita adentrar a los estudiantes
universitarios a la promesa de este nuevo mundo que llaman la cadena de bloques,
o blockchain. De tal forma que sean capaces de, a partir de la información recibida,
desarrollar las bases de un proyecto blockchain aplicado al contexto colombiano.
1. Objetivos
Objetivo2. Objetivos
2.1 Objetivo general:
Desarrollar el texto guía de un curso/modelo de un curso que permita a sus
estudiantes comprender y adoptar los principios básicos del blockchain. Y
que, además, les posibilite profundizar y explorar otros campos relacionados
con esta tecnología, para que sean capaces de desarrollar las bases de un
proyecto blockchain impacte positivamente en el contexto colombiano.
2.2 Objetivos específicos:
- Realizar una investigación que permita obtener suficiente información para
establecer los fundamentos de la tecnología de bloques que se desea
transmitir a los estudiantes e interesados.
- Desarrollar una breve investigación que permita identificar las aplicaciones
de la tecnología Blockchain en el mundo actual y en Colombia, además de
los avances que se estén realizando para implementar tal tecnología a otros
campos.
- Realizar una lista bibliográfica de proyectos que utilizan Blockchain, que
sirva de ejemplo a los estudiantes e interesados.
- Establecer el modelo de los temas de un curso que se dicte en la facultad
de Ingeniería de la Universidad de los Andes, que explique los fundamentos
de la tecnología Blockchain y permita el desarrollo de proyectos locales
(entiéndase como locales Colombia) asociados a la misma.
2. Metodología de trabajo
Para el desarrollo del presente documento, se llevarán a cabo los siguientes
pasos:
- Lectura de todo tipo de bibliografía asociada al blockchain
- Extracción y organización de la información necesaria para que un
individuo no conocedor logre entender los conceptos básicos del
blockchain
- Elaboración de un texto que trate los temas básicos del blockchain y los
explique de una forma sencilla. De tal manera que cualquier individuo
ajeno a esta tecnología logre comprender su funcionamiento, sus
ventajas, las clases que hay, sus posibles aplicaciones en el mundo real,
y los desafíos a futuro que debe superar para que sea adoptada
masivamente, entre otros.
- Elaboración de las bases de dos proyectos “modelo” que apliquen la
tecnología Blockchain a problemas u oportunidades del contexto
colombiano.
5. Resultados: Fundamentos del Blockchain
(Aclaración: Esta primera sección del texto, más específicamente el componente 1
y 2, corresponden una adaptación de los contenidos de varios libros, cursos y
artículos, citados en la sección de bibliografía. Si bien ningún contenido fue utilizado
textualmente, la unión y transformación de la información de las fuentes
mencionadas -y otras- a un lenguaje más sencillo y comprensible para cualquier
persona, fue lo que permitió el desarrollo del presente texto).
Índice
1. ¿Qué es el blockchain?
2. ¿Cómo funciona el blockchain?
2.1 La información en el sistema bancario:
2.2 La información en el blockchain:
2.2.1¿Cómo transfiero información/BTC de un usuario a otro?
2.2.2 ¿Quién verifica la información que es agregada dentro de cada bloque?
2.2.3 Estructura de un bloque
2.2.3.1. ¿Qué es un hash?
¿Cómo funciona un hash?
¿Cuál es el papel del hash en el blockchain?
2.2.3.2. ¿Qué es una lista de transacciones?
2.2.3.3. ¿Qué es una variable incógnita?
2.2.3.4 Función HASH y Merkle Tree
2.2.4 Mineros y proceso de escritura y verificación de un bloque (explicación
detallada del proceso de escritura de un bloque -proof of work-)
Preguntas clave:
a. ¿Que motiva a los mineros a ser los encargados de escribir los
bloques?
b. Orden de bloques en la cadena
c. Cuántas transacciones se pueden incluir en un bloque? ¿Si se
añaden más transacciones al bloque, toma más tiempo resolverlo?
d. ¿Cuánto tiempo toma resolver un bloque en el sistema?
e. ¿Un minero puede estar más capacitado que otro en cuanto a
resolver un bloque respecta?
f. ¿Es posible que dos mineros resuelvan el bloque al mismo tiempo
3. Blockchain: Más allá del Bitcoin
3.0.1 Ventajas o principios del blockchain
a. Descentralización y transferencias peer-to-peer
b. Integridad y transparencia de los datos presentes en la cadena de
bloques
c. Seguridad e irreversibilidad de los datos
d. Privacidad y anonimato/pseudoanonimato
e. No discriminación
f. Autónomo y organizado
3.1 Tipos de blockchains
3.1.1 Blockchain público
3.1.2 Blockchain privado
3.1.3 Blockchain de consorcio
3.1.1.1 Tipos de consenso
3.1.1.1.1 Proof of Stake (PoS)
3.1.1.1.2 Delegated Proof of stake (DPoS):
3.1.1.1.3 Otros mecanismos de consenso: ¿blockchain sin mineros?
3.1.4 Ventajas blockchains privados y de consorcio
3.1.5 Blockchains privados y de consorcio: ¿son realmente blockchains?
3.1.6 Blockchains conectados: una red de blockchains
3.1.6.1 Blockchains conectados: La metáfora de las burbujas
3.1.6.2 Blockchains conectados, otras posibilidades
3.2 Blockchain hoy
3.2.1 Protocolos Blockchain
3.2.1.1 Ethereum
3.2.1.1.1 Smart Contracts (If-this-then-that)
3.2.1.1.2 Smart Contracts en Ethereum
3.2.1.1.3 ¿Por qué un Smart Contract?
3.2.1.1.4 Smart Contract y DApps
3.2.1.1.5 Tokens y DApps
3.2.1.2 Ripple
3.2.1.2.1 Ripple: el blockchain de las instituciones bancarias
Caso Ripple y Banco Santander
3.2.1.2.2 Los nodos en Ripple
3.2.1.3 Otros protocolos blockchain
3.2.1.3.1 Criptomonedas e ICO
3.2.2 Blockchain hoy. ¿En qué estamos? ¿Para dónde vamos?
3.2.2.1 Posibles aplicaciones del blockchain
Caso aerolínea S7, Gazpromneft y Alfa Bank
Caso Legalthings One
Caso Civic
Caso SingularityNet y otras DAO’s
Caso Fluidity
Caso TradeLens Blockchain Shipping Solution
Caso IEEE- Traceabilidad de la cadena de suministro de alimentos
Otros casos de uso
3.3 Limitaciones y desafíos a futuro del blockchain
3.3.1 Adopción, regulación y educación de la tecnología
3.3.2 Consumo de energía e ineficiencia de la tecnología
3.3.3 Diseño de soluciones blockchain: todo o nada
3.3.4 La evolución blockchain sí, la revolución blockchain no
3.3.5 Error humano
4. Proyectos blockchain
4.1. Sistema de trazabilidad comercial de la madera en Colombia
4.2 Sistema de distribución de energía a las grandes industrias de Colombia
4.3 Metodología para plantear un proyecto blockchain
1. ¿Qué es el blockchain?
Imaginemos primeramente al blockchain como un gran libro contable al que
cualquier individuo puede acceder y/o participar, registrando nuevas transacciones
o verificando la información disponible, si así lo desea.
En este sentido, al contrario de los sistemas de bases de datos tradicionales, en
donde la información se atesora en los servidores de las empresas o entidades que
las utilizan, los datos del blockchain son almacenados en cada uno de los
ordenadores de los participantes del “libro contable”.
Es decir, el individuo que desea poseer una copia de la información simplemente
descarga el blockchain a su computador. Y, en ese instante, pasará a ser un
participante que cumplirá el rol de verificador de la información disponible (claro está
que, el individuo recibirá una compensación por tal labor, pero nos adentraremos en
ese tema más adelante).
Este procedimiento permite que no exista una “mega-autoridad” que se encargue
de manejar la tecnología. Asegurando así un que el blockchain trabaje de forma
transparente e inmutable entre todos los usuarios. En otras palabras, es un sistema
descentralizado de transacción de información entre pares que excluye la necesidad
de recurrir a intermediarios.
2. ¿Cómo funciona el blockchain?
Para entender el funcionamiento del blockchain, realizaremos una breve
comparación entre la forma en que los bancos operan actualmente con la
información de los usuarios, y la manera en que blockchain rompe con tal sistema.
2.1 La información en el sistema bancario:
Analicemos la siguiente situación:
Actualmente, si un individuo x, desea enviar una cantidad de dinero a otro individuo
z, lo habitual es que la operación se realice a través de una entidad bancaria. En
este sentido, el banco se encargará de registrar la transacción, descontar el dinero
de la cuenta de x, comunicar al banco de z que debe añadírsele tal cantidad de
dinero establecida a su cuenta, y, finalmente, realizar la transferencia de dinero del
banco de x al banco de z.
Durante tal canje, no fue necesario un intercambio de billetes entre x y z, debido a
que la transferencia se realizó mediante la comunicación de las dos entidades
bancarias de cada uno de los individuos para poder realizar el cambio en el registro
contable de cada una de las cuentas.
Para ejemplificar mejor la situación anterior, analicemos el siguiente ejemplo:
Ej. 1:
Tomemos como modelo el funcionamiento básico de dos bancos, a los
que llamaremos BanBogotá y BanCartagena respectivamente.
Actualmente, BanBogotá atiende a 4 clientes, mientras que
BanCartagena atiende a 5.
Cada una de las sedes cuenta con la información correspondiente a
todas las transacciones que realizan cada uno de sus clientes,
BanBogotá no posee la información de los clientes de BanCartagena,
ni viceversa.
Es decir, si un individuo x, de BanBogotá, desea transferir dinero de
su cuenta a algún individuo y, de BanCartagena, necesariamente
deberá existir una comunicación entre los bancos para: verificar si el
individuo perteneciente a BanBogotá cuenta con fondos suficientes
para realizar la transacción, validar tal transferencia, y guardar el
dinero transferido en la cuenta del individuo perteneciente a
BanCartagena.
Ilustración 2. Representación transacción entre individuos de
BanBogotá y BanCartagena
Los bancos BanBogotá y Bancartagena corresponden entonces a las
entidades intermediarias encargadas de verificar y validar toda la
información que se transmite entre los agentes del sistema.
Ninguna de las personas involucradas en la transacción tuvo control sobre el
proceso, dado que los bancos son los “dueños” de los registros contables de x y y.
Éstos últimos son totalmente dependientes de las entidades bancarias, de la forma
en que éstas realizan las transacciones, de las condiciones que les impongan a los
usuarios y del correcto funcionamiento del sistema, entre otros aspectos. Es decir,
los bancos son los dueños y responsables del proceso en su totalidad. Es allí donde
el blockchain cobra importancia. La cadena de bloques elimina a los bancos como
dueños del proceso, y permite que sean los usuarios quienes asuman ese rol.
2.2 La información en el blockchain:
El blockchain es un libro contable “abierto” que opera mediante una gran red de
ordenadores. Pero ¿cómo funciona realmente?
(Con el objetivo de lograr un mayor entendimiento de cómo funciona el blockchain,
en esta sección reemplazaremos el concepto de dinero ($) por la criptomoneda
Bitcoin (BTC). De tal forma que 1BTC = $1000. Además, utilizaremos el BTC para
representar el funcionamiento básico de una red de blockchain)
2.2.1¿Cómo transfiero información/BTC de un usuario a otro?
Como su nombre lo indica, blockchain corresponde una cadena de bloques
consecutivos conectados entre sí; en la que cada bloque representa una transacción
de BTC entre un par de individuos (más adelante entenderemos que un bloque
consta de varias transacciones y divisiones. Sin embargo, para mayor comprensión
del lector, por ahora un bloque equivaldrá a una transacción). Así:
Ilustración 3. Ejemplificación de una cadena de bloques
Ahora bien, asumamos el siguiente escenario:
Un individuo A transfiere cierta cantidad de BTC (recordemos que 1 BTC =
$1000) a un individuo B:
Transacción
#
Usuario
que
envía
Cantidad
a enviar
(USD)
Usuario
que
recibe
1 A $
1.000 B
Transacción
#
Usuario
que
envía
Cantidad
a enviar
(BTC)
Usuario
que
recibe
1 A 1 B
Ilustración 4. Transacción de dinero entre A y B
Tal situación, en una cadena de bloques, se vería representado de la
siguiente manera:
Ilustración 5. Bloque que representa la transacción entre A y B
Una vez finalizada la transacción entre A y B, B le transfiere otra cantidad de
BTC a un usuario C:
Transacción
#
Usuario
que
envía
Cantidad
a enviar
(USD)
Usuario
que
recibe
2 B $
3.000 C
Ilustración 6. Transacciones entre A-B y B-C
El resultado sería el siguiente:
Ilustración 7. Cadena de bloques que representa las transacciones entre A-
B y B-C
De la misma forma, añadiendo más individuos y transacciones al sistema, se
obtiene lo siguiente:
Ilustración 8. Cadena de bloques
Ahora bien, para calcular la cantidad de BTC’s que posee cada individuo, es
necesario “reconstruir” los saldos de los usuarios realizando un recuento de
las transferencias realizadas, o, en otras palabras, recorriendo uno a uno los
bloques. Así:
Asumamos que, al empezar la cadena de bloques, la cantidad de BTC
que posee cada individuo es:
Individuo Cantidad
inicial de BTC
A 6
B 4
C 0
D 0
Ilustración 9. Cantidad inicial de BTC
Por lo anterior, al recorrer cada bloque de la cadena, obtenemos que:
Bloque #
Usuario
que
envía
Cantidad
BTC
enviados
Usuario
que
recibe
Cantidad
BTC de
A
Cantidad
BTC de
B
Cantidad
BTC de
C
Cantidad
BTC de
D
0 - - - 6 4 0 0
1 A 1 B 6-1=5 4+1=5 0 0
2 B 3 C 5 5-3=2 0+3=3 0
3 C 2 D 5 2 3-2=1 0+2=2
4 D 1 A 5+1=6 2 1 2-1=1
Final 6 2 1 1
Ilustración 10. Cantidad final de BTC
Se puede observar que en el blockchain:
1. Cada transacción realizada y la información vinculada a la misma (como los
individuos involucrados en la transferencia y la cantidad de BTC de
transferidos), queda registrada en un único bloque de la cadena. Es decir,
no hay la posibilidad de que dos bloques contengan la misma información.
2. Una vez completada la transacción, el bloque es sellado permanentemente
de tal forma que no se pueda modificar la información correspondiente a la
trasferencia realizada. En este sentido, solo es posible agregar
transacciones a la cadena añadiendo un nuevo bloque, que no será
posible si no se ha sellado el bloque inmediatamente anterior.
3. Cada vez que se realiza una nueva transacción, la información
correspondiente a ésta (representada en un bloque de la cadena),
necesariamente es añadida después del último bloque presente en la
sucesión. Por ello, es posible contemplar que la cadena de bloques siempre
seguirá un principio de orden.
Es decir, si por ejemplo A transfiriera 2 BTC a C, la nueva cadena se vería
de esta forma:
Ilustración 11. Introducción de un nuevo bloque a la cadena de bloques
Bajo ninguna circunstancia, en una cadena de bloques se podrá:
- Interrumpir la secuencia establecida
- Agregar bloques a la cadena en una posición que no corresponda a la
última posición (n+1)
Es decir, la cadena de bloques presenta un principio de inmutabilidad.
4. El saldo final de los BTC (refiriéndonos a “final” como la información que se
encuentra disponible en la cadena hasta el Bloque 5) es la consecuencia de
la “unificación” de todos los datos de todos los bloques de la secuencia.
Así mismo, el hecho de modificar o alterar algún bloque que ya fue sellado,
ocasionaría una ruptura en la cadena, que a su vez estropearía toda la
información que contiene la misma.
2.2.2 ¿Quién verifica la información que es agregada dentro de cada bloque?
Por ahora, asumamos la transferencia de BTC entre un par de usuarios como un
flujo de información.
¿Quién verifica la información que es añadida a cada bloque? ¿Qué ocurre
si la información correspondiente al último bloque añadido no coincide con
los datos disponibles a lo largo de los demás bloques de la cadena?
¿Dónde está la base de datos que contiene toda la información del
blockchain?
En el sistema bancario, el banco es quien posee y modifica la información contable
de sus clientes. Por lo que, si un individuo no dispone del saldo suficiente para
realizar una transacción, el banco simplemente debe indagar en la base de datos
(que está protegida y guardada un único servidor de su propiedad), para poder
verificar lo anterior. Sin embargo, dado que el blockchain es un sistema
descentralizado, en el que nadie es “dueño” de la información, el proceso es distinto.
Supongamos, por ahora, que existen dos roles en el sistema blockchain: los que la
usan, y los que la hacen funcionar.
Los primeros, que ya los conocemos, corresponden a aquellos que se valen del
blockchain para transferir información -o BTCs-. Mientras que los segundos,
pertenecen a una red de entidades que se encargan de que tal tecnología funcione,
sea segura y confiable, y perdure a lo largo del tiempo (algo así como los ingenieros
de software que mantienen a flote las bases de datos de los bancos). A estos
últimos, se les denomina mineros (más adelante entenderemos el porqué del
nombre).
Imaginemos primeramente a los mineros como un conjunto de equipos -o
computadores- conectados entre sí que funcionan permanentemente para
almacenar y verificar los bloques que son añadidos al blockchain. Cada uno de los
mineros de la red – también llamados nodos- pertenece al sistema y cuenta con una
copia de toda la información disponible.
Es decir, no existe un único lugar en el que se almacene la información del
blockchain o una entidad central que la controle, puesto que ésta opera y se
actualiza constantemente a través del tejido de computadores distribuidos alrededor
del mundo. Por ello, a diferencia de los bancos, el blockchain se considera como un
sistema descentralizado (no le pertenece a nadie, les pertenece a todos).
2.2.3 Estructura de un bloque
Para explicar a fondo el rol que cumplen los mineros en el blockchain, es necesario
replantear el concepto de “bloque”:
Anteriormente, lo definimos como la representación de una transacción entre dos
individuos. Sin embargo, aproximándonos a la realidad, un bloque perteneciente a
una cadena podría representarse como un conjunto de datos divididos en 3
secciones: el código hash del bloque anterior, el paquete de transacciones entre
distintos usuarios y la variable incógnita – o nonce-. Así:
Ilustración 12. Estructura de un bloque de Blockchain
2.2.3.1. ¿Qué es un hash?
El código hash es un grupo de caracteres que resulta de aplicar una función
criptográfica, que en este caso llamaremos función HASH, a otro conjunto de
caracteres (generalmente de mayor tamaño). En este sentido, la función
HASH, consiste en un mecanismo digital que se encarga de comprimir y
codificar datos en un formato específico.
La función HASH recibe como parámetro -el input de la función- una cadena
de caracteres, y la transforma, mediante algoritmos, en otra secuencia de
texto llamada código hash -el output de la función-.
En palabras más sencillas, la función HASH es una herramienta que permite
encriptar una cadena de texto, de tal forma que el resultado consista en un
código indescifrable, y, por tanto, inútil, para quien no conoce su
funcionamiento. Así:
Ilustración 13. Funcionamiento de la función HASH
Cada blockchain, idealmente, utiliza una función HASH diferente. El Bitcoin,
por su parte, utiliza una función HASH llamada SHA-256 (acrónimo de Secure
Hashing Algoritm 256 bits). Ésta comprime cualquier cantidad de datos y la
transforma en una cadena de caracteres que ocupa 256 bits.
Por ejemplo, haciendo uso de la función HASH que utiliza el Bitcoin para
codificar los datos de cada bloque, se obtiene lo siguiente:
Ilustración 14. Ejemplo utilización función HASH (SHA-256)
Como se puede observar, los códigos hash obtenidos varían enormemente
entre ellos sin importar que las variaciones de los inputs sean mínimas. Como
es el caso de los códigos hash que resultaron de los inputs “Leonardo” y
“LeonardoA”.
Además, si el input no varía, el código hash obtenido siempre será el mismo.
Por ejemplo, sin importar las veces que ingresemos el vocablo “Leonardo” en
la función HASH que utiliza el Bitcoin (SHA-256), obtendremos el siguiente
resultado:
C04BC8058A898B568913CA6A8187624E9F15167C32C7019E9712AB694
F90752F
(Aclaración: El resultado anterior está codificado en un formato
hexadecimal base 16. Sin embargo, al expresar el mismo resultado en
un formato binario, el resultado consistirá en un conjunto de 1’s y 0’s
de mayor longitud: 256 bytes)
La función HASH es unidireccional (no permite llegar al input a partir del
código hash). Es decir, no existe ninguna fórmula matemática o algoritmo que
reciba el código hash -como un input- y arroje como resultado el input -como
un output-.
Por ejemplo, para este caso, sería prácticamente imposible traducir
“C04BC8058A898B568913CA6A8187624E9F15167C32C7019E9712AB69
4F90752F” al vocablo “Leonardo”. La única forma de lograrlo sería mediante
ensayo y error, introduciendo todas las combinaciones posibles de caracteres
en el input, hasta que, eventualmente, una combinación aleatoria de
caracteres (en este caso “Leonardo”), arrojara como output el conjunto de
caracteres buscado.
¿Cuál es el papel del hash en el blockchain?
El blockchain usa las funciones HASH con los siguientes propósitos:
1. Comprimir la información que contiene un bloque. Es decir, recibir como
input los datos que contienen la información de un bloque de la cadena, y
transformarlos en una cadena de texto que ocupa 256 bits (para el caso del
Bitcoin), llamado código hash.
Ilustración 15. Encriptación de la información de un bloque
(Recordemos que ese mismo código hash puede ser expresado como
formato hexadecimal o binario -un conjunto de 256 1’s y 0’s combinados-.)
2. Servir de enlace o conector entre dos bloques consecutivos del blockchain.
Para que ello sea posible, el código hash que se ubica en el encabezado de
cada nuevo bloque, resulta de aplicar la función HASH al bloque
inmediatamente anterior (o, en otras palabras, a la información que contiene
tal bloque). Así:
Ilustración 16. Papel del código hash en el blockchain
Es decir, para que se establezca una conexión entre el bloque n, y el bloque
n+1, es necesario que el código hash ubicado en la cabecera del bloque n+1,
coincida con el output de la función HASH del bloque anterior (n).
De este modo, el código hash del último bloque de la secuencia siempre
contendrá la información de toda la cadena de bloques que le precede. Por
lo que, en otras palabras, cada bloque del blockchain, está “conectado” al
siguiente bloque de la secuencia por medio un código hash, que contiene
toda la información relevante de la cadena, y que, resulta de aplicar una
función HASH a la información que contiene el bloque inmediatamente
anterior.
2.2.3.2. ¿Qué es una lista de transacciones?
A lo largo del texto, hemos definido el concepto de “bloque” como la
representación de una transacción entre dos usuarios. Sin embargo, la
realidad es que cada bloque guarda en sí un “paquete de datos” de las
transacciones realizadas entre distintos usuarios del sistema, en un momento
determinado. Además, dentro de ese paquete de datos también se almacena
toda la información relacionada con las transacciones realizadas. Como, por
ejemplo: quién fue el emisor, quién fue el receptor, qué información -o
cantidad de BTC’s- se transfirió, la fecha y hora en que se inició la
transacción, entre otros (para este literal, solo consideraremos los tres
primeros aspectos). Así:
Ilustración 17. Paquete de datos dentro de un bloque de Blockchain
Cada bloque de la cadena cuenta con un único paquete de datos, que
contiene la información concerniente a una cantidad de transacciones hechas
en un momento determinado. Es decir, el número de transferencias
presentes en un paquete de datos puede, y normalmente es así, variar entre
bloque y bloque.
La cantidad n de transacciones que contiene cada bloque es definida por los
mineros, sin embargo, nos adentraremos en el tema más adelante. Por
ahora, asumamos que los individuos A, B, C y D hacen cantidad determinada
de transacciones en tres períodos distintos: t, t+1 y t+2.
Transacciones realizadas en t
Transacción
#
Usuario
que
envía
Cantidad
a enviar
(BTC)
Usuario
que
recibe
1 A 1 B
2 B 3 C
3 C 2 D
4 D 1 A
Transacciones realizadas en t+1
Transacción
#
Usuario
que
envía
Cantidad
a enviar
(BTC)
Usuario
que
recibe
1 B 1 C
2 D 1 A
Transacciones realizadas en t+2
Transacción
#
Usuario
que
envía
Cantidad
a enviar
(BTC)
Usuario
que
recibe
1 A 3 B
2 B 2 D
3 D 1 C
Ilustración 18. Transacciones realizadas por los usuarios A, B,C y D en 3 períodos
distintos
Al representar este escenario en una cadena de bloques, obtenemos lo
siguiente:
Ilustración 19. Representación de las transacciones realizadas
por los usuarios A,B,C y D en una cadena de bloques
Como se puede observar, bajo el concepto de paquetes de datos, la cadena
de bloques sigue respetando los principios de orden e inmutabilidad: cada
bloque sigue conteniendo la información de los bloques anteriores, y cada
paquete de transacciones (que fueron realizadas en períodos distintos: t, t+1
y t+2), fue añadido secuencialmente dentro de cada uno de los bloques de la
cadena.
Las transacciones de un bloque se hacen de forma secuencial. Es decir, la
transacción número 1 de un bloque, necesariamente se llevará a cabo antes
que la transacción número 4 del mismo bloque. Ello permite que no se afecte
la disponibilidad de fondos de un actor en un momento dado.
2.2.3.3. ¿Qué es una variable incógnita?
La última división de un bloque corresponde a la variable incógnita o nonce,
y su papel dentro de un bloque está directamente relacionada con el
funcionamiento de la función HASH.
Ya contemplamos que para que dos bloques estén conectados entre sí, es
necesario que el encabezado del nuevo bloque de la cadena contenga el
código hash del bloque inmediatamente anterior.
Además, los códigos hash son el resultado de aplicar la función HASH a toda
la información que contiene el último bloque de la cadena. Es decir, la función
HASH se aplica al conjunto de datos que contiene un bloque: el código hash
del bloque anterior, un paquete de transacciones, y una variable incógnita.
Así:
Ilustración 20. Papel de la variable o nonce incógnita en una función HASH
La única información que se desconoce de la “ecuación”, para poder hallar el
código hash de un bloque, es la variable incógnita (o nonce) presente en el
mismo bloque. En este sentido, un bloque puede considerarse sellado
cuando su variable incógnita ha sido resuelta, abriendo así la posibilidad de
crear un nuevo bloque en la cadena.
Como mencionamos anteriormente “para que se establezca una conexión
entre el bloque n, y el bloque n+1, es necesario que el código hash ubicado
en la cabecera del bloque n+1, coincida con el output de la función HASH
del bloque anterior (n).” ¿Pero cómo funciona ese procedimiento?
Ahondemos un poco más en el tema.
Cada vez que se sella un bloque, quiere decir que la variable incógnita ha
sido resuelta. ¿Qué significa eso? Una variable incógnita -o nonce- puede
calificarse como resuelta cuando el valor del código hash del bloque a sellar
(obtenido al aplicar la función HASH a ese mismo bloque), es menor al código
hash objetivo o target del sistema. Si esa condición se cumple, quiere decir
que el nonce ha sido encontrado, y, por tanto, que el bloque puede ser
sellado.
Ilustración 21. Ilustración variable incógnita resuelta
El target, es una variable que define automáticamente el sistema mediante
varios procesos relacionados los algoritmos de la función HASH, pero que,
para efectos de este texto, no son importantes explicar.
El sistema utiliza el hash objetivo para definir el nivel de dificultad para hallar
la variable incógnita de un bloque. Entre más pequeño su valor, más difícil
será encontrar el código hash de un bloque que cumpla con la condición de
ser menor al target.
Ahora bien, toda vez que un bloque ha sido resuelto, el código hash que
permitió que el bloque fuera sellado (es decir, aquel que es menor al target
definido por el sistema), pasa a ser el código hash que se ubicará en el
encabezado del nuevo bloque. Por lo que lo importante aquí, es encontrar
la variable incógnita que nos permita llegar a ese resultado para poder
sellar un bloque y generar uno nuevo.
Es decir, para crear un nuevo bloque en la cadena, y sellar el bloque
inmediatamente anterior, es necesario que la variable incógnita del último
bloque ya haya sido resuelta, para poder utilizar su código hash como
cabecera del bloque a crear (n+1).
Es allí donde los mineros juegan un papel fundamental dentro del
blockchain.
2.2.3.4 Función HASH y Merkle Tree
Las funciones HASH también son utilizadas para encriptar los datos de un
bloque. Así, la información que contiene cada bloque del blockchain se
encuentra empaquetada en varios códigos hashes que a su vez son
empacados dentro de otros códigos hashes. A este sistema de
“empaquetado sobre empaquetado” se le llama Merkle Tree. Los Merkle Tree
permiten facilitar el flujo de información entre bloques, escalar la utilidad de
las funciones HASH en el blockchain, y mantener la integridad de los datos
de la cadena.
Los árboles de Merkle funcionan como un árbol de decisión estadístico, pero
compuesto por códigos hashes, en vez de probabilidades.
Por ejemplo, en el paquete de transacciones, cada transacción es encriptada
en un código hash. Así mismo, cada par de códigos hash obtenidos a partir
de las transacciones, son encriptados nuevamente en otro código hash.
Éstos últimos, serán encriptados las veces que sean necesarios hasta llegar
a un código hash raíz. Así:
Ilustración 22. Estructura Merkle Tree
Los códigos hash raíz contienen toda la información concerniente a los
códigos hashes de niveles inferiores.
(Para mayor información respecto al HASH y a la estructura Merkle Tree, ver
la sección de bibliografía)
2.2.4 Mineros y proceso de escritura y verificación de un bloque (proof-of-
work)
La red de mineros es la encargada de “escribir” o “minar” uno a uno los bloques
dentro del blockchain. Su función básica consiste en crear un bloque válido, incluir
las transacciones de los usuarios dentro del mismo, y sellarlo una vez se haya
comprobado la veracidad de la información que contiene el bloque.
Para ello, los mineros disponen de una plataforma que les permite tener la
información en tiempo real referente al último bloque que fue sellado dentro de la
cadena, y a las transacciones que se están llevando a cabo en ese instante, y que
no han sido agregadas a algún bloque del blockchain.
Para entrar en detalle, consideremos el siguiente ejemplo:
Imaginemos un blockchain compuesto de 3 bloques en la que la información
concerniente a todas las transacciones realizadas por los individuos hasta ese
momento ya ha sido agregada a la cadena:
Ilustración 23. Ejemplo cadena de 3 bloques
Tiempo después, el individuo A desea realizar una nueva transacción haciendo
uso del blockchain:
Transacción
#
Usuario
que
envía
Cantidad
a enviar
(BTC)
Usuario
que
recibe
1 A 3 B
Ilustración 24. Nueva transacción que entra en el sistema
En ese momento, una red de 4 mineros recibe en su plataforma una
notificación haciendo referencia a la transferencia que desea realizar A (cabe
recalcar que cada minero trabaja de forma independiente y recibe la alerta por
separado).
Ilustración 25. Notificación que reciben los mineros
En seguida, cada minero, de forma independiente, se dispone a crear un
nuevo bloque en la cadena para poder así, añadir la transacción requerida.
Para tal tarea, ejecuta los siguientes pasos:
1. Dado que el bloque 3 ya está sellado, quiere decir que la variable
incógnita de ese bloque ya fue resuelta, por lo que implementa la función
HASH al bloque 3, obteniendo el código hash o el encabezado del nuevo
bloque:
Ilustración 26. Representación gráfica paso 1
2. Escribe la transacción de A en la sección de paquete de transacciones
del bloque:
Ilustración 27. Representación gráfica paso 2
3. Por medio de una metodología de ensayo y error, escribe una posible
respuesta, a la variable incógnita del nuevo bloque:
Ilustración 28. Representación gráfica paso 3
4. Implementa la función HASH al nuevo bloque, esperando que, el output
obtenido a partir de todo el conjunto de datos (incluyendo la cabecera, el
paquete de transacciones y la posible respuesta a la variable incógnita) sea
inferior al output objetivo -o target-. Recordemos que el target es una
variable definida por el sistema, y que, al igual que las transferencias, es del
conocimiento de todos los mineros de la red a través de la plataforma.
Ilustración 29. Representación gráfica paso 4
Si un minero logra obtener de forma exitosa que el código hash obtenido sea
inferior al target, efectuará el paso 5. De lo contrario, repetirá el procedimiento
las veces que sean necesarias hasta que él u otro minero z obtenga el
resultado correcto.
5. Escribe una transacción que va dirigida del “sistema blockchain” hacia su
nombre, y la ubica en la posición número 1 del paquete de transacciones
del bloque (es decir, el minero se “recompensa” por haber obtenido la
respuesta correcta):
Ilustración 30. Representación gráfica paso 5
6. Da a conocer a los otros mineros, a través de la plataforma, que la
variable incógnita ha sido encontrada, y, por tanto, que el bloque ha sido
resuelto -o sellado-.
7. Espera (un lapso insignificante de tiempo, casi inmediato) a que los
demás mineros verifiquen que se cumplan los siguientes requisitos:
- Al aplicar la función HASH al bloque entero creado por el minero
x, el código hash obtenido coincida con el código hash meta -o
conocido-.
- No hay transacciones ilegítimas dentro del bloque de
transacciones
- El código hash de la cabecera del bloque creado coincida con el
código hash obtenido al aplicar la función HASH al bloque
inmediatamente anterior.
Si no se cumplen los requisitos, se descarta la respuesta (el minero que
descubrió el incumplimiento de algún requisito lo reporta inmediatamente a
la plataforma) y se empieza de cero. De lo contrario, el Bloque 4 se sella,
por un consenso de verificación de todos los nodos del sistema, conocido
como proof-of-work, y los mineros proceden a crear el Bloque 5 de la
cadena.
Ilustración 31. Representación gráfica paso 7
Ahora bien, una vez comprendido el proceso de incorporación de un nuevo bloque
en el blockchain, es pertinente hacer las siguientes aclaraciones:
a. ¿Que motiva a los mineros a ser los encargados de escribir los
bloques?
Cada vez que un minero resuelve un bloque, recibe una recompensa
-en este caso BTC’s-. Para acceder a ella, inscribe una transacción a
su nombre en la primera posición del bloque de transacciones. En ese
instante, la cantidad inscrita (definida por procedimientos relacionados
con el funcionamiento del target), es “liberada” del sistema y
transferida al minero ganador. Tal recompensa varía dependiendo de
la dificultad del hash objetivo a encontrar (para efecto de este texto,
no ahondaremos en el tema).
Cuando se “liberan” monedas, quiere decir que se han “creado” o
“minado” nuevos BTC. Es decir, el sistema liberó cierta cantidad de
BTC a la red que antes no estaban siendo utilizados, pero que ahora
el minero puede usar para realizar transacciones con otros usuarios.
Por otra parte, los mineros también obtienen remuneraciones de BTC
por los costos de transacción que el sistema “cobra” a los usuarios por
cada transferencia realizada. Tales tarifas están determinadas por la
oferta y demanda de las transacciones disponibles en el sistema, y por
la velocidad a la que el usuario desea que su transacción sea
aprobada.
Es decir, si hay una gran cantidad de transacciones que no han sido
añadidas a la cadena de bloques (ya sea por congestión del sistema
o por otro motivo), un usuario puede tomar la decisión de ofrecer una
comisión más alta que el resto, para que los mineros la elijan e
inscriban primero en el bloque, dejando a las transacciones de otros
usuarios que ofrecen una menor tarifa con un mayor tiempo de espera.
b. Orden de bloques en la cadena:
El orden de los bloques en el blockchain siempre es respetado gracias
al proceso de verificación que llevan a cabo los mineros que no
lograron resolver el bloque (paso 7 del ejemplo).
Más específicamente, cuando revisan que el código hash de la
cabecera del bloque creado coincida con el código hash obtenido al
aplicar la función HASH al todo el bloque inmediatamente anterior.
c. ¿Cuántas transacciones se pueden incluir en un bloque? ¿Si se
añaden más transacciones al bloque, toma más tiempo
resolverlo?
Los mineros pueden añadir cuantas transacciones deseen a sus
bloques. Y dado que la información correspondiente a las
transacciones está “empaquetada” en códigos hashes (revisar sección
2.2.3.4 para mayor claridad), el número de transacciones no influirá en
la dificultad de encontrar una solución, y, por ende, en la cantidad de
tiempo que toma resolver un bloque.
Es decir, resolver un bloque que tiene 500 transacciones, requiere el
mismo esfuerzo que resolver un bloque que solamente tiene 2
transacciones.
Un minero pude añadir cuantas transacciones desee a sus bloques,
sin que esto influya en la cantidad de tiempo que le tomará resolverlo.
d. ¿Cuánto tiempo toma resolver un bloque en el sistema?
El tiempo que ocupa un bloque para ser resuelto está directamente
relacionado con la dificultad establecida para encontrar una solución
que permita encontrar el hash objetivo o target del sistema. Entre más
complicado sea resolver el algoritmo, más tiempo tomará resolver el
bloque
Tal dificultad es definida y ajustada periódicamente por el sistema, con
el objetivo de que se mantenga un tiempo promedio de solución entre
bloque y bloque, asegurando así la estabilidad y la seguridad del
blockchain.
Por ejemplo, en cuanto al Bitcoin respecta, el tiempo promedio entre
los bloques resueltos es aproximadamente de 10 minutos
(BLOCKCHAIN, 2018).
e. ¿Un minero puede estar más capacitado que otro en cuanto a
resolver un bloque respecta?
No, dado que no existe una fórmula matemática que permita resolver
el bloque, los mineros recurren a una metodología de ensayo y error
para encontrar la respuesta correcta a la variable incógnita. Por ende,
cada vez que un minero no tiene éxito, su posible respuesta a la
variable incógnita se torna obsoleta, y debe empezar el proceso de
cero (tomando como base el paso 3).
Es decir, un minero x que ha intentado hallar la respuesta a la variable
incógnita 1000 veces, cuenta con la misma probabilidad que un minero
y, que ha intentado una sola vez, para resolver el bloque.
f. ¿Es posible que dos mineros resuelvan el bloque al mismo
tiempo?
Gracias a la función HASH, al constante ajuste de la dificultad del
código objetivo, y a la velocidad con que viaja la información dentro de
la red de mineros, entre otros aspectos, la probabilidad de que dos
mineros resuelvan un bloque al mismo tiempo es prácticamente 0.
Por ejemplo, tomando como referencia al Bitcoin, actualmente la
cantidad de códigos hashes que se generan por segundo con el
objetivo de resolver un bloque, equivale a 53,364,744,228 GigaHash.
Es decir que, cada segundo la red de mineros, compuesta de 10033
nodos, está generando 53 billones de billones de códigos hashes en
el sistema. Sin embargo, la cantidad de bloques minados -o resueltos-
cada 24 horas, equivale a tan solo 144 bloques (BLOCKCHAIN, 2018)
3. Blockchain: Más allá del Bitcoin
El Bitcoin fue la primera aplicación tangible de la tecnología blockchain. Desde su
aparición en el 2008, acaparó la atención de millones de individuos al calificarse
como una innovadora de transacciones que operaba sin necesidad de una autoridad
central o intermediarios -como los bancos o cualquier otra entidad financiera-.
Además, gracias a su sistema descentralizado, anónimo y autónomo, y a los actores
involucrados en la red, era posible asegurar una única versión de la verdad de la
que cualquier individuo podía ser partícipe. Rompió con el esquema habitual bajo el
que se realizaban las transacciones y ofreció una nueva posibilidad de pagos que
no brindaba ningún otro sistema anterior.
Sin embargo, varios académicos y expertos en el tema, como es el caso de Ralph
Cope, especialista en Bloomberg y antiguo Director de Trading y Derivados de
Actinver (empresa líder en México en el manejo de inversiones), han calificado al
Bitcoin como “el fracaso del blockchain”. Esto, debido a que, si bien esta
criptomoneda permite realizar transacciones sin necesidad de intermediarios,
presenta, por nombrar algunos, los siguientes problemas (COPE, 2018) (NY TIMES,
2018):
- Su valor es altamente volátil. Por lo que su uso como “moneda”,
representa un altísimo riesgo para quienes lo utilizan para hacer
transacciones.
- No tiene un valor intrínseco, porque no está respaldado por nada,
ni ha sido avalado ni certificado por ninguna entidad emisora. Es
decir, nadie sabe realmente cuánto vale un BTC.
- Su valor está expuesto a la manipulación del mercado, dado que
aproximadamente el 40% de los BTC disponibles en el mercado
están en manos de 1000 personas a lo largo del mundo.
- Dada su volatilidad, varios inversionistas han abandonado la fe en
el BTC como medio para transar en el mercado.
- Alrededor del 23% de los BTC disponibles en el mercado “están
perdidos”, y, por tanto, será posible “recuperarlos” o utilizarlos
como moneda en un futuro.
- El tiempo que toma efectuar una transacción de BTC, es de
aproximadamente 10 minutos.
Por lo anterior, Cope ha definido la posibilidad de que el Bitcoin como lo conocemos,
desaparezca en algunos años y tan solo represente un escalafón inicial dentro de
los avances y actualizaciones que contemplará el blockchain en un futuro cercano.
Por otro lado, varios académicos, empresarios y profesionales de varias industrias,
han calificado al blockchain como un elemento fundamental para el futuro. Tal es el
caso de Marc Andreesen, uno de los gurús de Sillicon Valley, que llamó al
blockchain como una de las invenciones más importantes desde el Internet. O de
Johann Palychata, del BNP Parabas (uno de los bancos más grandes de Europa),
que aseguró que el desarrollo del blockchain debería ser comparado con la
invención del motor de combustión; con el potencial de cambiarlo todo. O de Don
Tapscott, un empresario y consultor canadiense experto en el impacto de la
tecnología en la sociedad, que aseguró que, en un futuro no muy lejano, el
blockchain lo utilizaremos en tareas tan cotidianas como pagar el recibo del agua, y
tan complejas como los procesos de distribución de un producto, o la organización
dentro de una empresa (TAPSCOTT, 2016).
En este sentido, es factible entrever que los posibles usos y aplicaciones de esta
tecnología van mucho más allá de un sistema de pagos innovador (hasta ahora
percibidos en el Bitcoin y otras criptomonedas), y que, el blockchain tomará un rol
más importante en el futuro y hará parte de una revolución tecnológica de la que
aún no somos conscientes.
(Para los siguientes literales, debemos dejar de lado la idea de que el blockchain
sólo permite realizar transacciones de Bitcoin entre los usuarios de la red. Es
necesario empezar a considerar al blockchain como una base de datos que permite
almacenar, verificar y transferir información de cualquier tipo entre los usuarios de
la red: como certificados de nacimiento, pasaportes, identidades, entre otros.)
3.0.1 Ventajas o principios del blockchain
El blockchain, tal como menciona Tapscott en su texto, La revolución blockchain,
cuenta con unos principios que, aunque no fueron definidos por Nakamoto, están
implícitos en la forma en la que trabaja esta tecnología, y son los que permiten
mantener la seguridad, la privacidad y la sostenibilidad de la red, entre otros
aspectos.
Si bien la comunidad académica no ha establecido una lista oficial de los mismos,
si han tratado de explicarlos y delimitarlos. A continuación, el lector encontrará un
consolidado de los principios del blockchain, definidos a partir de varios textos que
tratan sobre el tema (ver bibliografía):
a) Descentralización y transferencias peer-to-peer
El blockchain permite que cada parte del sistema tenga acceso a toda
la información pasada y presente en la cadena de bloques. Por ello,
cualquier individuo es capaz de validar los registros de las
transferencias realizadas sin necesidad de acudir a algún intermediario.
Además, ninguna entidad o agente cuenta con un “poder total” sobre la
cadena de bloques, sino que tal poderío se encuentra distribuido a lo
largo de la red de mineros independientes que usan y verifican
constantemente la tecnología (recordemos también que cada minero
cuenta con una copia de toda la información).
Por lo anterior, no es posible “apagar” el sistema, corromperlo o
hackearlo. Para ello, sería necesario que, por ejemplo, más de la mitad
de los nodos de la red dejaran de funcionar, y que, el grupo restante, se
uniera para tal fin.
Además, los usuarios pueden realizar transferencias entre sí sin
necesidad de requerir a un intermediario. A este tipo de sistemas se les
conoce como peer-to-peer.
b) Integridad y transparencia de los datos presentes en la cadena de
bloques
Gracias al funcionamiento del sistema, la confianza entre los usuarios
que usan el blockchain es intuitiva. No hay necesidad de acudir a un
ente intermediario, como un banco, para encomendarle una transacción
y confiar se realizarán de forma transparente y correcta. Es decir, en el
blockchain, dos usuarios pueden intercambiar valor directamente,
confiando en que el sistema se encargará de hacer la transferencia de
forma correcta. Dos individuos pueden colaborarse entre sí, sin
necesidad de que haya confianza entre ellos. Por lo tanto, se confía en
el sistema, no en los usuarios.
Nos referimos entonces a una “confianza forzada” por el sistema, que
surge a partir de la verificación de datos por medio de una red
descentralizada, y de un proceso que está cifrado en cada una de sus
etapas.
Esto permite que cada modificación a los bloques de la red no pueda
ser aprobada ni añadida sin la previa verificación por parte de los nodos
del sistema, teniendo en cuenta que existe un valor como incentivo por
realizar tal labor.
Además, gracias al principio de descentralización, dado el caso que uno
de los nodos deje de funcionar, la integridad de los datos de la cadena
se seguirá manteniendo gracias a los demás mineros de la red.
c) Seguridad e irreversibilidad de los datos
Los sistemas de criptografía (y proof-of-work) bajo los cuáles trabaja el
blockchain, y los procesos llevados a cabo dentro de la red, garantizan
la autenticidad, permanencia y disponibilidad de los datos del sistema.
Además, gracias a la estructura de cadena, una vez una transacción
sea añadida a la base de datos, no puede ser modificada. Esto, debido
a que cada transacción está conectada entre sí, como una cadena, y su
ruptura conllevaría a una incompatibilidad y daño de la información
presente dentro del blockchain.
d) Privacidad y anonimato/pseudoanonimato
Gracias a la confianza forzada del sistema, no es necesario que dos
usuarios conozcan su identidad real al momento de realizar
transacciones o intercambiar información.
Los sistemas de criptografía bajo los cuáles trabaja el blockchain,
garantizan que sus usuarios puedan realizar transacciones de forma
anónima y “privada”. Dado que si bien la información de las
transacciones realizadas entre pares es pública y está definida por un
TX (ID de transacción o firma digital), la información del remitente y el
destinatario se mantiene privada.
La identidad de cada uno de los usuarios es protegida mediante un
proceso criptográfico que crea una identidad “virtual” compuesta de
números y caracteres única, por lo que cada usuario es dueño de su
privacidad y del control de sus datos.
e) No discriminación
Nuevamente, gracias a la confianza forzada del sistema, no es
necesario que dos usuarios conozcan su identidad real al momento de
realizar transacciones o intercambiar información.
Por lo anterior, Nakamoto creó un sistema en el que cualquier individuo,
sin importar sus características raciales, económicas u sociales, puede
acceder y participar en el blockchain.
f) Autónomo y organizado
El blockchain funciona de forma autónoma. No necesita de ningún ente
regulador y se autoorganiza constantemente gracias a su carácter
descentralizado y computacional.
Además, gracias al sistema de incentivos para los mineros - proof-of-
work -, el blockchain se financia y mantiene a sí misma. Es decir, su
estabilidad a lo largo del tiempo depende de que se trabaje
constantemente en ella, siga creciendo y se siga usando. En otras
palabras, es una tecnología que vive de y trabaja para las personas.
3.1 Tipos de blockchains
Actualmente pueden distinguirse tres tipos de blockchains: las de carácter público,
las de privado, y las de consorcio.
3.1.1 Blockchain público
Los blockchains públicos son aquellos en los que el acceso a la lectura, escritura
y verificación de la información dentro de la cadena de bloques está disponible
para cualquier individuo con acceso a Internet, siempre que éste trabaje bajo el
protocolo establecido por el sistema. El blockchain público es el concepto base y
original del blockchain.
Cualquier individuo que lo desee puede descargar una copia de la cadena de
bloques y empezar a desempeñarse como un minero de la red bajo el sistema.
También puede realizar transacciones y esperar que sean añadidas a la cadena
de bloques (siempre que sean válidas). O simplemente podría leer las
transacciones que se encuentran en el registro público del blockchain.
Por otro lado, la identidad de los mineros de la red es “desconocida”. Asimismo,
ningún nodo tiene mayor oportunidad que otro para resolver un bloque; ni cuenta
con un poder particular para realizar alguna tarea “especial” dentro de la red que
otro minero no pueda resolver. Todos los cambios o modificaciones al blockchain
son realizados bajo el concepto de consenso entre los mineros del sistema.
Ejemplos de blockchains públicas: Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Cardano.
3.1.2 Blockchain privado
En los blockchains privados (también conocidos como permissioned
blockchains), el acceso a la lectura, escritura y verificación de la información
dentro de la cadena de bloques puede estar restringida a entidades “especiales”
designadas por el sistema.
Los blockchains privados otorgan el permiso de escritura y verificación a un
grupo determinado de nodos conocidos de la red. Un nodo sólo puede ser
agregado si le concede el permiso para participar dentro de la cadena. Una vez
invitado, comenzará a desempeñarse como cualquier minero que mantiene la red
de una forma descentralizada. Sin embargo, existen sistemas de blockchains
privados que dividen la tarea de escritura y verificación -puede ser de ambas
labores o de una de ellas- entre los mineros (o pequeños grupos de mineros)
presentes en la red.
Los mecanismos mediante los cuales se agregan nodos a la red pueden variar
según lo requiera la organización que opere el blockchain privado: los mineros,
por consenso, pueden decidir quién puede ser incluido en la red; una autoridad
central puede otorgar los permisos de inclusión; se puede definir un conjunto de
reglas o requisitos mínimos para que un minero ingrese a la red; entre otros.
De igual forma, la lectura de la cadena de bloques puede ser pública, o limitarse
a ciertos individuos, según se requiera. Normalmente, solo los individuos
involucrados en las transacciones realizadas tendrán acceso a este tipo de
información.
Ejemplos de blockchains privadas: Monax, Multichain, IBM-HyperLedger, JP
Morgan – Quorum.
3.1.3 Blockchain de consorcio
Como su nombre lo indica, este tipo de blockchain opera bajo el liderazgo de un
grupo de nodos de la red que generalmente pertenecen a distintas
organizaciones que desean trabajar en conjunto. Al igual que los privados, no
permiten que cualquier individuo con acceso a Internet pueda participar en el
proceso de escritura y verificación de las transacciones. Este procedimiento está
en manos de un grupo de mineros (preseleccionados por el conjunto de
organizaciones), que se encargan de validar constantemente la información de
la cadena de bloques. Sin embargo, el acceso a la lectura, y en algunos casos
de escritura de los datos, puede estar o no restringido al público o a ciertas
organizaciones en específico, según se requiera.
Ejemplos de blockchains de consorcio: R3, B3i.
3.1.1.1 Tipos de consenso
El proceso de verificación y escritura de las transacciones presentes en un
bloque, o de inclusión un nodo a la red se logra mediante el consenso de los
mineros presentes en el blockchain, ya sean de tipo público, privado o de
consorcio.
Los nodos deben llegar a un acuerdo general de ciertas reglas comunes (como
las definidas en la sección 2.2.4, paso 7, de este texto) para poder validar el
proceso de sellado de un bloque, o de inclusión de un minero a la red. Y a ese
acuerdo se le llama mecanismo de consenso.
Los mecanismos de consenso tienen como fin garantizar la seguridad de la
información verificada, de tal forma que sea más difícil, o imposible, atacar la
información y los procesos llevados a cabo en el blockchain. Es decir, protegen
al blockchain de un posible colapso sin necesidad de que exista confianza
entre sus participantes.
Anteriormente, exploramos el mecanismo de consenso llamado proof-of-
work (el que utiliza el Bitcoin), en el que todos los mineros que son partícipes
de la red deben resolver una variable incógnita y validar las condiciones
establecidas para que un bloque de la cadena pueda ser sellado, y, por tanto,
puedan acceder a una recompensa -o incentivo- por su labor. Sin embargo,
este proceso consume una gran cantidad de recursos, como energía y tiempo
de procesamiento.
Por lo anterior, actualmente, además del proof-of-work, se han desarrollado
otros mecanismos de consenso, que buscan establecer metodologías más
eficientes, y que varían dependiendo del tipo de blockchain que se contemple.
Exploraremos dos de las más utilizadas a continuación:
3.1.1.1.1 Proof of stake (PoS):
En el mecanismo de consenso proof-of-stake, los nodos encargados de
escribir y/o verificar las transacciones de un nuevo bloque son elegidos
aleatoriamente con base su participación, que se calcula a partir de la
cantidad de monedas que un nodo posee. Por ejemplo, si un nodo tiene 10
BTC, y otro tiene 1 BTC, el primero tendrá una probabilidad diez veces
mayor de ser elegido para validar un bloque.
En este sentido, en el proof-of-stake no es necesario que los nodos realicen
cálculos repetitivos intentando encontrar la respuesta a una variable
incógnita, puesto que una vez se le asigna la tarea de verificar un bloque a
un nodo específico, éste será el encargado crear y validar un bloque. Por
ello, en el PoS los nodos ya no son conocidos como mineros, sino como
validadores o forjadores.
El proceso de validación de un bloque en el proof-of-stake es el siguiente:
0. Los nodos que deseen ser validadores deben congelar una cantidad
específica de monedas en el sistema, que consistirá en su
participación o “apuesta”. La probabilidad de que el sistema los elija
efectivamente como validadores, será directamente proporcional al
valor que apuesten los nodos. Es decir, entre mayor sea la apuesta
que haga el nodo, mayor será su posibilidad de ser escogido.
1. El sistema elige pseudo-aleatoriamente un validador del conjunto de
nodos, y le otorga el derecho a crear un nuevo bloque en la cadena.
2. El validador escogido agrupa un conjunto de transacciones de la
plataforma, descarta las transacciones fraudulentas, y añade
solamente aquellas que sean válidas al nuevo bloque.
3. Una vez consolidado el bloque, el validador escogido propone el
bloque que generó a los demás nodos de la red, y éste es sometido a
una verificación.
4. Los demás nodos de la red, a partir de un conjunto de reglas
definidas por el sistema (que pueden variar según el tipo de
blockchain), verifican que las transacciones del bloque propuesto, así
como la estructura de este, sean válidas.
Si ese es el caso, los nodos de la red dan su voto positivo, y si el
consenso es mayor al 51%, se añade el bloque a la cadena. En ese
instante, el validador recibe todas las comisiones asociadas a las
transacciones presentes en el bloque.
De lo contrario, si alguna de las condiciones no se cumple, y, por tanto,
el bloque es fraudulento, se espera que el consenso de los nodos sea
menor al 51%. En ese caso, el bloque es desechado, y el validador
pierde su “apuesta”, al igual que los nodos votantes que calificaron al
bloque fraudulento como uno válido.
En este sentido, se le llama “apuesta” al depósito que realizan los
nodos del sistema porque están apostando a que el bloque que va a
ser añadido a la cadena es válido.
6. Se repite el proceso.
Por lo anterior, el incentivo de los nodos del sistema consiste precisamente
en crear un bloque válido, puesto que, en ese caso, reciben todas las
comisiones asociadas a las transacciones presentes en el bloque.
Los depósitos que realizan los nodos del sistema para poder ser elegidos
como un validador, deben permanecer un tiempo determinado en la red
antes de poder ser retirados. Así mismo, las ganancias obtenidas por los
validadores por añadir bloques “correctos” a la cadena, también son
congelados por un tiempo similar. De esta forma, se impide que un validador
“fraudulento” pueda salir del sistema sin antes comprobar “su buen actuar”.
Puesto que, si actúa de forma maliciosa, pone en riesgo sus ganancias y su
participación.
Inclusive, teniendo en cuenta que las “apuestas” que realizan los nodos, en
su gran mayoría, son más altas que las ganancias que obtienen por validar
un bloque, es posible asegurar que los validadores y votantes actúen de
forma legítima. Debido a que, de lo contrario, perderían más de lo que
ganan.
Existen diversas versiones de los mecanismos de consenso PoS, que
incluyen variaciones en las reglas, como: dos rondas de votación, cambios
en el sistema de verificación por parte de los votantes, aplicación de
sistemas de reputación de validadores, incremento de probabilidad de ser
escogido como validador por su antigüedad en el sistema, entre otros.
Empero, en general, todos funcionan bajo el mismo protocolo.
3.1.1.1.2 Delegated Proof of stake (DPoS):
En los mecanismos conocidos como delegated-proof-of-stake, cada usuario
o nodo puede votar por un delegado que apruebe las transacciones. Y, dado
que generalmente en este tipo de mecanismos de consenso las identidades
de los delegados se conocen, los nodos de la red generalmente eligen a
personas que tengan una alta reputación en cuanto a los procesos de
validación de un bloque respecta. En este sentido, cuantos más votos tenga
un nodo, más probabilidad tiene de ser elegido como validador.
3.1.1.1.3 Otros mecanismos de consenso: ¿blockchain sin mineros?
Existen otros mecanismos de consenso como: proof-of-capacity, que designa
el proceso de minado -o validación según corresponda- a los usuarios según
su capacidad de procesamiento; o Delegated Byzantine Fault Tolerance
(DBFT), mediante el cual los usuarios pueden comunicarse entre sí para
obtener una “mayoría de votos”; o proof-of-commitment, que busca introducir
a usuarios supervisores y coordinadores de nodos dentro de la red; u otros
que se limitan a designar a un conjunto de usuarios como “eternos
verificadores” de la cadena de bloques.
Algunos de estos, pretenden prescindir del rol de los mineros (y también
verificadores) para utilizar la tecnología blockchain. Sin embargo, el PoS y
PoW siguen siendo, hasta ahora, los mecanismos de consenso más utilizados
por los blockchains públicos, privados, y de consorcio.
3.1.4 Ventajas blockchains privados y de consorcio
Ahora bien, dentro de los beneficios que ofrece la implementación de un
blockchain privado o de consorcio, se encuentran los siguientes:
- Dado que los mineros -o nodos- que operan en la red son conocidos,
o más bien, están identificados, podrían catalogarse como nodos de
confianza.
- Como la tarea de verificación de transacciones está designada a un
pequeño grupo de nodos (a comparación de una red pública), se
consume una menor cantidad de recursos para llegar a un consenso.
En los casos en los que la verificación de las transacciones se divide
entre los mineros presentes de la red, el consumo es aún menor. Ello,
permite ahorrar tiempo y dinero, que se traduce en transacciones más
rápidas y a menor costo.
- Pueden programarse para suplir necesidades específicas. Lo que
permite una mayor aplicación a casos y modelos de negocio de la vida
real.
- Se pueden añadir complementos o mejoras al blockchain, según los
usuarios o el modelo de negocio lo requiera.
- Pueden almacenar y transferir información (y assets) de todo tipo,
según se requiera. No solo los datos de las transacciones realizadas
(como el caso el BTC).
- Puede adaptarse a las posibles regulaciones y leyes que surjan en un
futuro.
- Permite una mayor adopción por parte de la industria.
3.1.5 Blockchains privados y de consorcio: ¿son realmente blockchains?
Hay quienes consideran que los blockchains privadas y de consorcio no deberían
ser clasificadas como una tecnología de cadena de bloques, debido a que, como
menciona Luka Percic, investigador y desarrollador de Iryio (empresa eslovaca
que está desarrollando un protocolo de salud innovador basado en el blockchain):
“(…) los blockchains [privados y de consorcio] no ofrecen más que una base de
datos tradicional. Cualquier base de datos del común puede ofrecer múltiples
permisos, input validations, varias copias distribuidas y accesos especiales para
lectura y escritura (…).” (MEDIUM, 2018)
Percic menciona también que, en un futuro, será muy difícil encontrar las
aplicaciones de un blockchain privado en la realidad, debido a que las
corporaciones e instituciones que las utilicen seguirán teniendo el derecho a
eliminar, esconder o modificar los datos de los que dispongan a su beneficio.
Como cada institución mantiene la copia de todas las transferencias de datos en
su propia base de datos, y el “control” sobre la misma, los blockchains privados
irían en contra del principio de confianza.
Por otro lado, Percic establece que en los blockchains públicos, “entre mayor
cantidad de usuarios o instituciones independientes hagan parte del proceso de
verificación, más descentralizada y segura se volverá la cadena”. Aspectos que,
según él, no varían en las cadenas de bloques privadas.
Sin embargo, otros expertos en el tema, como Tyler Smith (editor de un portal de
tecnología llamado Geenesis Thought) y Vitalik Buterin (cofundador de la red
Ethereum), tienen otra opinión al respecto. Según ellos, en los blockchain
privados, al otorgarse permisos de escritura a entidades de confianza, se
excluyen los actores potencialmente malignos, y el proceso de consenso entre
mineros pasa a ser mucho más sencillo. Empero, tal procedimiento tiene un
costo: un ecosistema blockchain parcial o totalmente cerrado (MEDIUM, 2017).
Smith también indica que, aunque los blockchains públicos permiten de una
manera innovadora que dos entidades que no confían entre sí cooperen -
realizando una transacción-, presentan problemas a la hora de escalar la
tecnología, y de asegurar la privacidad de la información. Por ejemplo, en un
futuro imaginario, en el que el blockchain permite transferir títulos de propiedad,
no es ideal que cualquier individuo que pertenezca a la red, pueda acceder a la
información concerniente a cuántas y cuáles propiedades tengo. Teniendo en
cuenta que, sin importar en qué lugar del planeta se encuentre, solamente
necesitaría ciertos datos básicos (como el id “virtual” bajo el cual opero), para
conocer ese tipo de información. Claro está, tal imaginario puede ser exagerado
e intimidante, pero en este momento no sería posible descartarlo.
Los blockchains privados, como dice Smith, pueden ofrecer soluciones a este tipo
de situaciones, incrementando la privacidad y estabilidad del sistema, gracias a
que los nodos de la red son “conocidos” y estrictamente controlados. Sin
embargo, ello trae un costo: que cualquier individuo no pueda conectarse al
sistema.
Ahora bien, estamos en una etapa primitiva del blockchain. Similar al Internet en
sus inicios, cuando nadie conocía su verdadero potencial ni las herramientas que
se desarrollarían a partir de su uso. Empresas de streaming como Spotify y
Netflix, de venta y distribución de productos como Amazon y Ebay, de mensajería
instantánea como Whatsapp y Facebook Messenger, e incluso las redes sociales
como Twitter e Instagram, no existían ni hacían parte del imaginario de
programas y productos que derivarían de la adopción del Internet en nuestro día
a día.
El blockchain es aún una tecnología que se encuentra en una etapa inicial de
desarrollo, por lo que nadie sabe con claridad cómo se adoptará este tipo de
tecnología en el futuro, ni cuál será su fase “más estable” y “definitiva”. Los
blockchains públicos, privados, y de consorcio existen actualmente, y faltará
tiempo para saber cuál de estos tipos, si no es otro, es el que sobreviva,
evolucione, y se conozca como el blockchain “indiscutible”.
Por ahora, los blockchains privados y de consorcio representan una oportunidad
de mejora para las empresas y organizaciones que desean implementar este tipo
de tecnología a entornos que no requieren que la totalidad de la información sea
pública; o para satisfacer necesidades más específicas.
3.1.6 Blockchains conectados: una red de blockchains
Cada cierto tiempo aparece una nueva organización que propone solucionar una
problemática actual creando y adaptando un “nuevo” blockchain con
características innovadoras y prometedoras. Mientras algunas son aterrizadas a
la realidad, otras, son más utópicas y se asemejan a ideas de ciencia ficción.
Tal variedad genera un ecosistema de blockchains privados y públicos que
permite que la tecnología se transforme, progrese y cambie conforme se van
realizando nuevos hallazgos en el tema o se van proponiendo nuevos caminos a
explorar.
Cada blockchain del ecosistema implementa protocolos blockchain distintos y
ofrece nuevas características que buscan suplir las necesidades de los futuros
usuarios de la red. Sin embargo, al funcionar bajo protocolos distintos, transferir
valor entre los blockchains se transforma en una tarea muy difícil, y en ciertos
casos, imposible.
Además, dada esta diversidad, la adopción del blockchain como una tecnología
de masas se vuelve un proceso más difícil y lento. La tecnología presentaría
claras barreras a la hora difundirse a través del mundo, y de mantener su
estabilidad como un “todo”. No se estaría presentando la cadena de bloques
como una herramienta que podría servir para mejorar varios procesos en distintos
campos de la industria y la sociedad, sino como un conjunto de herramientas que
cada empresa podría utilizar para resolver sus propios problemas.
Una de las necesidades que surge consiste precisamente es generar un “método
base” que permita conectar las distintas cadenas de bloques, de tal forma que se
cree un nuevo ecosistema de blockchains interconectados que permitan transferir
valor a lo largo del mismo. Ya sea un protocolo bajo el que funcionen los
blockchains, un mismo lenguaje de programación, una codificación específica
para los bloques del sistema, o cualquier otra metodología, es necesario que las
cadenas empiecen a conectarse entre sí.
A partir de ese momento, sería posible observar un crecimiento del blockchain -
o red de blockchains- como un “todo”, y no como cadenas de bloques separadas
que surgen de emprendimientos y empresas independientes. Podríamos
aprovechar las características específicas que ofrece cada cadena del
ecosistema, sin importar su tipo, y transferir solamente la información relevante
para un usuario determinado, sin importar cuál cadena la soporte.
La interconexión entre las cadenas de bloques, según el Dr. Julian Hosp,
cofundador de TenX (un proyecto financiero basado en blockchain), ofrece entre
otras, las siguientes ventajas (BITCOINMAGAZINE, 2017):
- Infraestructura de código abierto. Lo que permite desarrollar proyectos
blockchain innovadores que se puedan implementar y adaptar a la
infraestructura existente del ecosistema de la cadena de bloques.
- Transferencia instantánea de información entre todos los usuarios a lo
largo del mundo, sin importar la cadena de bloques que se esté
utilizando.
- Acceso público a la información que, necesariamente, por los principios
del blockchain, debe ser pública.
- Acceso restringido a la información de carácter privado. Como los datos
correspondientes al dueño de un bien -o asset- registrado dentro de una
cadena de bloques.
- Un sistema criptográfico seguro y confiable que funcione a lo largo todo
el ecosistema.
- Una rápida adopción de la tecnología blockchain, debido a que habrá
cada vez más sectores de la industria que se interesen en las posibles
aplicaciones de la tecnología.
- Erradicación de blockchains que no aportan valor alguno al sistema.
Además, Hop menciona que alrededor del 95% de los blockchains que existen
actualmente, pueden ser conectados. Por lo que también afirma que el desarrollo
de una metodología que permita la interconexión de las cadenas de bloques solo
es cuestión de tiempo.
3.1.6.1 Blockchains conectados: La metáfora de las burbujas
Smith explica el futuro de la red de blockchains mediante una metáfora (MEDIUM,
2017). Para este literal, complementaremos su explicación para que el lector
logre una mayor comprensión del tema:
Asumamos que un blockchain público, como el Bitcoin, está representado
por una burbuja de gran tamaño que deambula por el aire. Todos los
integrantes de la burbuja, o nodos, pueden interactuar libremente dentro de
ella y viajar sin restricciones a través de esta. Además, todos los elementos
de esta están interconectados y se encargan de mantener la burbuja a flote.
Ilustración 32. Bitcoin como burbuja
Ahora imaginemos que a medida que va pasando el tiempo, van surgiendo
otros blockchains públicos, de menor tamaño, que trabajan bajo el mismo
protocolo del Bitcoin.
Ilustración 33. Ecosistema de blockchains públicos
Las nuevas burbujas, al operar de la misma forma que el Bitcoin, pueden
adherirse o fusionarse a la gran burbuja. Igualmente, pueden seguir
transmitiendo información entre ellas a través de la membrana o
interactuando de forma directa.
Ilustración 34. Interacción del ecosistema de blockchains públicos
que operan bajo el protocolo de BTC
Sin embargo, a medida que van apareciendo nuevos blockchains públicos
y privados en el sistema, con características diferentes al blockchain bajo el
que trabaja el Bitcoin, se genera un universo de conjuntos de burbujas
aisladas entre sí, sin que exista la posibilidad de comunicación entre las
mismas. Cada grupo de burbujas cuenta con una infraestructura de
blockchain diferente, y fue creado con el propósito de suplir una necesidad
distinta a las demás.
Ilustración 35. Ecosistema de blockchains públicos y privados no
conectados entre sí
Una posibilidad de interconexión de estos sistemas aislados consistiría en
generar un enlace diferente para cada par de grupos, de tal forma que se
permita el flujo de información entre estos.
Ilustración 36. Ecosistema de blockchains conectados entre sí
mediante enlaces independientes para cada par de grupos
Sin embargo, a medida que el ecosistema crezca, será necesario crear
constantemente nuevos enlaces para mantener la unificación del sistema.
Y, asumiendo que, por la misma adopción de la tecnología por parte de la
sociedad, la red se acrecentará mucho más en un futuro, la idea de
mantener la estructura conectada mediante enlaces independientes se
vuelve extremadamente laboriosa e insostenible, y, por tanto, indeseable.
Teniendo en cuenta que mantener cada sistema por aparte ya consume una
gran cantidad de recursos, sería oportuno evitar la utilización de recursos
extra para conservar la comunicación entre los mismos.
Smith plantea que, en un futuro, una de las posibilidades radica en que un
blockchain público (que no necesariamente será el BTC) se convertirá en el
eje central del sistema. De tal forma que sirva como conector universal de
los blockchains privados. Así, cada subsistema privado podrá crear un único
enlace con la red central, que le valdrá también como medio de
comunicación con las demás blockchains del ecosistema.
Ilustración 37. Ecosistema de blockchains conectados entre sí
mediante un único enlace al eje central
3.1.6.2 Blockchains conectados, otras posibilidades:
Además, del sistema planteado por Smith, existen otras metodologías y
proyectos que expertos y conocedores del tema están desarrollando para
asegurar la extensión y autosostenibilidad de los principios de la tecnología
blockchain en un futuro. Como ejemplo, podemos encontrar el caso de los
protocolos 2-way-peg, COMIT, ILP. O de los proyectos Cosmos, XinFin y
MOAC. O de la reciente alianza de interoperabilidad que han establecido los
proyectos Aicon, Icono y Wachain con el objetivo de dedicarse a la
investigación y el desarrollo de un estándar de interoperabilidad de los futuros
blockchains.
Cada uno de los anteriores trata de resolver la problemática referente a
conectar las diferentes cadenas de bloques existentes, mediante
procedimientos distintos. De tal forma que se permita una interoperabilidad
entre las cadenas que asegure la transferencia, seguridad y privacidad de los
datos almacenados en el blockchain y, la escalabilidad, autosostenibilidad y
conservación de los principios de las cadenas de bloques. Sin embargo, aún
no es posible definir cuál será la solución definitiva a este problema.
Para más información respecto a las metodologías y proyectos mencionados
anteriormente, invitamos al lector a que consulte la sección de bibliografía.
3.2 Blockchain hoy
3.2.1 Protocolos Blockchain
Desde la aparición del concepto del Bitcoin, en el 2008, se han desarrollado otros
protocolos que utilizan la tecnología blockchain para suplir diferentes necesidades
u objetivos, o para generar otras aplicaciones de esta tecnología en casos de la vida
real. Esto ha posibilitado el surgimiento de numerosas organizaciones que utilizan
la tecnología e innovan en su diseño según lo requieran.
Por ejemplo, el Bitcoin fue diseñado para realizar transacciones entre usuarios sin
la necesidad de acudir a intermediarios. Por otra parte, otro protocolo llamado
Ethereum, está enfocado en utilizar el blockchain para crear una plataforma que
permita desarrollar herramientas descentralizadas de todo tipo.
A continuación, exploraremos 2 de los protocolos más importantes de la actualidad
(además del Bitcoin):
3.2.1.1 Ethereum
“Ethereum es una plataforma en la que cualquier individuo puede construir
aplicaciones descentralizadas, de tal forma que cada programa desarrollado sea
universalmente accesible y verificable; puesto que todo funciona alrededor del
blockchain Ethereum. (…) Lo que hace a Ethereum una tecnología tan interesante,
es que es un blockchain programable. Trabaja de forma similar a una base de datos
distribuida y descentralizada, en la que cualquiera que acceda a la plataforma, puede
generar diversas aplicaciones que funcionan con la información presente en la
cadena. Es un protocolo de procesamiento de datos distribuido.” (CONENSYS,
2018)
En otras palabras, Ethereum provee una plataforma (llamada Ethereum Virtual
Machine), en la que sus usuarios pueden desarrollar sus propios proyectos
blockchain. Es decir, pueden valerse de la robusta infraestructura de blockchain
desarrollada por Ethereum, para programar proyectos que utilicen el blockchain. Los
proyectos desarrollados, se conocen comúnmente como DApss (acrónimo de
Decentralized Applications), y funcionan dentro de la “red madre” de Ethereum, por
lo que la información con la que trabajan está respaldada dentro de la misma.
Las DApps interactúan con lo que se conoce como un Smart Contrat (contrato
inteligente) para asegurar su funcionamiento. Éstos consisten en líneas de código
que se ejecutan a sí mismas cuando las condiciones bajo las cuales fueron
programadas se cumplen.
Los contratos tradicionales se hacen de forma verbal o escrita, y definen unas reglas
de juego para proceder en caso de que el acuerdo plasmado en el contrato se cumpla
o no. De tal forma que las partes involucradas comprendan el procedimiento a seguir
en cualquiera de los casos. Éstos están sujetos a las leyes del entorno territorial en
las que se realicen, y requieren de un notario o un ente intermediario de confianza
que los registre, los regule y actúe de mediador para proceder, entre otros.
Por otra parte, los Smart Contracts sirven para verificar de forma autónoma acuerdos
entre múltiples usuarios, tales como la venta de un bien -como un carro o una casa-,
una campaña de financiación pública, el envío de una transacción, entre otros. Sin
embargo, a diferencia de los contratos tradicionales, utilizan al blockchain como
medio “de confianza” para asegurar que los pactos, y las cláusulas establecidas en
el mismo, se cumplan.
Por otro lado, en el paquete de transacciones de los bloques de Ethereum también
se pueden incluir líneas de código o mensajes específicos. Lo que posibilita la
funcionalidad de los Smart Contracts. A continuación, entraremos en más detalle.
Cabe aclarar que Ethereum también sirve como una herramienta para realizar
transacciones descentralizadas entre un par de usuarios. Dado el caso, estos harían
uso de la moneda ether para tal tarea. El ether -el Bitcoin de la red Ethereum- es la
moneda del blockchain Ethereum, y es usada para transferir dinero y para pagar los
costos de transacción.
Volviendo al tema, cuando un par de usuarios realiza una transacción de ether, el
paquete de transacciones de un bloque de Ethereum solo contendría la información
concerniente al emisor, el receptor, la fecha, y la cantidad de ether a transferir (por
lo que se omitiría la posibilidad de incluir líneas de código dentro del paquete de
transacciones).
Empero, el fin último de la creación del Ethereum fue precisamente la posibilidad
implementar pequeños programas que funcionaran dentro de su blockchain.
3.2.1.1.1 Smart Contracts (If-this-then-that)
En Ethereum, a diferencia del Bitcoin, el paquete de transacciones puede incluir
máquinas virtuales, algo así como pequeños computadores, que funcionan
dentro de la cadena de bloques. En vez de una lista de transacciones, el paquete
puede constar de operaciones computacionales o “mini-programas”. Cada mini
programa cumple con una tarea específica definida por el usuario que la
desarrolló.
Tales mini-programas (que no son otra cosa que un conjunto de líneas de código
que ejecutan una tarea cuando se cumplen ciertas condiciones) al ser
almacenados en la cadena de bloques, son inmutables y descentralizados. El
proceso de verificación de los bloques consistirá entonces en comprobar la
validez de las condiciones establecidas en los programas almacenados en el
blockchain, en vez de las transacciones.
A este tipo de programas, se les conoce como Smart Contracts. Un contrato
inteligente es un programa (compuesto de líneas de código) que ejecuta un
acuerdo preestablecido entre múltiples partes cuando las condiciones
establecidas en su código se cumplen. En otras palabras, en un Smart Contract,
en el momento en que una condición programada con anterioridad se cumple,
se ejecuta automáticamente la cláusula o acción que le corresponde (que
también fue programada con antelación). Es decir, es capaz de ejecutarse y
hacerse cumplir por sí mismo.
Un ejemplo ampliamente utilizado para explicar el funcionamiento básico de un
SmartContract consiste en compararlo con una máquina expendedora de
golosinas:
Imaginemos que queremos comprar un paquete de gomas, y para ello, nos
dirigimos a una máquina expendedora de golosinas.
La máquina fue programada para disponer de un producto siempre que se
cumplan las siguientes condiciones:
1. El producto debe estar disponible. Es decir, debe haber al menos un
paquete de golosinas en la máquina expendedora.
2. Debemos introducir el dinero suficiente para poder adquirir el
producto. Es decir, si el paquete tiene un valor de $1.5, debemos insertar
una cantidad de billetes que sumen una cantidad igual o mayor.
3. Para hacerle saber a la máquina el producto que deseo adquirir,
debemos marcar la combinación que coincida con el código del paquete.
Si el paquete de gomitas se identifica con el id “1234”, necesariamente
tendremos que pulsar tal combinación de números para obtener el
producto.
Ahora bien, dado que el paquete cuesta $1.5, introduzco un billete de $2
dólares en la máquina. Una vez registrado el pago, introduzco la
combinación “1234” en el panel de botones.
En ese instante, de forma automática, la máquina revisa que haya stock
disponible, verifica que se recibió una cantidad de dinero mayor o igual al
valor del producto solicitado, y, finalmente, identifica el producto solicitado,
mediante el id, para disponer de este.
Si alguna de las condiciones anteriores no se cumple, la máquina nos
informará el error que corresponda: ya sea que no hay stock del producto
solicitado, que hace falta dinero, o que el id del producto no existe.
Por el contrario, si las condiciones se cumplen, la máquina nos proporcionará
el producto solicitado, además de la diferencia de dinero que se requiera
para completar la transacción, si es el caso. Para este ejemplo, el cambio
corresponde a $0.5.
De la misma forma funciona un Smart Contract. La máquina expendedora de
golosinas corresponde al contrato inteligente, su programación hace referencia
a las condiciones pautadas en el mismo, y nosotros somos los usuarios que se
valen de su tecnología para satisfacer una necesidad específica.
La máquina, al igual que los Smart Contracts, funciona bajo una metodología
comúnmente conocida como ITTT (acrónimo para If-This-Then-That): “si se
cumple esto, entonces se hace esto”. Cada vez que se cumpla una condición -o
un conjunto de condiciones-, se procederá a realizar una acción -o conjunto de
acciones- programada con antelación en el sistema.
Los Smart Contracts también pueden ser programados para interactuar con los
usuarios de la red, con otros Smart Contracts, e incluso con herramientas o
información disponible fuera del blockchain. Por lo que es posible entrever un
universo de mini-programas enlazados entre sí que lleven a cabo una cadena de
tareas de forma autónoma.
Para que un contrato inteligente funcione correctamente, es necesario:
- Programar las condiciones o cláusulas del contrato
- Definir y programar las instrucciones a seguir una vez se cumpla alguna
o la totalidad de las condiciones, según se requiera.
- Que el contrato sea firmado criptográficamente por las partes
involucradas
- Subir el contrato al blockchain.
Una vez en el blockchain, el contrato creado es inmodificable, y quedará a la
espera de que se cumplan las condiciones preestablecidas para ejecutarse.
3.2.1.1.2 Smart Contracts en Ethereum
En Ethereum, existen dos tipos de cuentas de usuario o “direcciones”: External
Owned Account (EOA) y Contract Account (CA).
Las EOA son aquellas cuentas controladas por usuarios de la red, mientras que
las CA son regidas por las líneas de código escrito dentro del Smart Contract.
Las External Owned Account solo almacenan monedas ether, entretanto, las
Contract Account pueden guardar tanto código, como ether dentro de sí.
Para crear un Smart Contract en el blockchain Ethereum, un usuario (EOA) debe
generar una transacción (que en este caso estará llena de instrucciones) sin
ningún receptor. Es decir, se crea una transacción de un usuario determinado al
“sistema”. En ese instante, el sistema genera una nueva dirección tipo CA, en la
que será almacenado el Smart Contract y el código que este contenga.
El Smart Contract, almacenado en una CA, quedará en un estado inactivo hasta
que se genere alguna interacción con el mismo, que puede ser producto de otro
usuario, de información externa al blockchain o de una operación causada por
otro contrato. Es decir, cada vez que una dirección de tipo CA reciba un mensaje
o transacción, su código (presente en el Smart Contract) será activado,
permitiendo que interprete el mensaje recibido y actúe en base a ello: ya sea
devolviendo un valor, mandando otro mensaje o cualquier otra acción
preprogramada.
Las interacciones entre los usuarios y los Smart Contracts son ocasionadas
cuando un individuo crea una transacción dirigida a la dirección en la que se
almacena el Smart Contract (CA). Tal transacción contiene un conjunto de datos
-o líneas de código- que serán interpretados por el código presente en el
contrato, para luego ejecutar la acción -o acciones- que correspondan según lo
establecido en el “mini-programa”. En ese momento, se podrá decir que el
contrato ha sido ejecutado. Dado el caso que los datos no correspondan a
información de utilidad, o que no sean interpretables por el código presente en
el contrato, no se tendrán en cuenta y serán ignorados.
Los Smart Contracts también pueden programarse para recibir información
externa al blockchain, mediante herramientas llamadas Oracle. Éstos consisten
en pequeños programas encargados de conectar “el mundo exterior” con los
contratos presentes en el blockchain Ethereum. Sin embargo, dado que los
oracles corresponden a un ente externo del blockchain, es decir, que actúan
como un intermediario, irían en contra del principio de descentralización de la
cadena de bloques. Por ello, proyectos como Oraclize buscan enlazar la
información disponible en la web y el blockchain, mediante procesos
criptográficos similares al proof-of-work.
Finalmente, los contratos inteligentes pueden interactuar entre sí, por lo que es
posible generar una “cadena dominó” de acciones entre distintos contratos y
usuarios de la red, si así se requiere.
Los contratos en Ethereum deben ser vistos como entes autónomos que habitan
dentro de la red de Ethereum, ejecutando líneas de código cada vez que reciben
una transacción (o mensaje) y actuando en base a ello.
3.2.1.1.3 ¿Por qué un Smart Contract?
Así como un Smart Contract puede interactuar con otros usuarios, con
información externa al blockchain, con otros contratos inteligentes, y con otros
programas, también están disponibles al público para que sean consultados.
Dado que consisten en mini-programas “almacenados” en el blockchain, su
carácter es público, de tal forma que cualquier usuario o programa puede
contemplar sus líneas de código. Además de su naturaleza descentralizada,
inmodificable y transparente. Sin embargo, recordemos que la información
almacenada en el blockchain está encriptada, por lo que a pesar de que sea
posible conocer el funcionamiento de los contratos inteligentes, no es posible
descifrar la información que contiene si alguna de las partes no lo permite.
En este sentido, siguiendo los principios del blockchain, se puede obviar el uso
de intermediarios que aseguren la validez de los contratos. Sus usuarios saben
que el programa va a actuar correctamente sin la necesidad de acudir a un
tercero. Evitando así temas relacionados con burocracia, corrupción, altos
costos y un gran consumo de tiempo, entre otros.
Por otra parte, gracias a que el contrato es “programado”, no se vale de la
interpretación de un tercero -como un abogado-, sino de lo preestablecido en el
mismo. Por ello, es predecible, y sus usuarios conocen con seguridad todos sus
“posibles resultados”. Claro está, es necesario que el contrato esté bien
programado para que no exista lugar para errores, “huecos legales” o posibles
variaciones en su interpretación.
3.2.1.1.4 Smart Contracts y DApps
Los Smart Contracts son creados por personas que conocen y entienden su
lenguaje de programación. Entre los lenguajes más utilizados para crear
contratos inteligentes en la red de Ethereum, se encuentra Solidity.
Sin embargo, con el objetivo de una mayor adopción de la tecnología blockchain
y los Smart Contracts por parte de la sociedad, se crearon las DApps. Las
Decentralized Applications son proyectos construidos en Ethreum que
interactúan con los Smart Contracts para llevar a cabo una función específica.
En este sentido, los usuarios que no tienen conocimientos de programación
pueden elegir no hacer uso directo de los Smart Contracts. En cambio, pueden
utilizar la arquitectura desarrollada por las DApps, que generan interfaces
seguras, fáciles de entender y de usar, para beneficiarse de sus ventajas.
Las DApps generalmente trabajan con varios Smart Contracts a la vez para
asegurar su funcionamiento. Por lo que podemos considerar una DApp como un
gran programa que se vale de pequeños módulos, que en este caso son los
contratos inteligentes, para funcionar correctamente.
Examinemos el siguiente ejemplo:
En una empresa de compra y venta de automóviles, los empleados llevaban
cinco años utilizando un programa llamado CarEmplea, desarrollado por los
ingenieros de software de la empresa para llevar a cabo las tareas relacionadas
con: pago de nómina y rotación de personal.
Los empleados conocían a cabalidad los pasos que debían llevar a cabo en el
programa para cumplir con las tareas que les eran encomendadas, como añadir
o eliminar a un empleado la lista de trabajadores de la empresa, o incrementar
o disminuir el salario de un empleado. Sin embargo, no comprendían los
procesos sobre los cuales funcionaba la aplicación -el código del programa-
para que tales cometidos se cumplieran de forma correcta.
Los ingenieros de software, en cambio, sabían que cada tarea estaba
programada en un módulo diferente de CarEmplea. Y que la conexión de esos
módulos era la que permitía que todo funcionara correctamente.
Hace un año, las directivas de la empresa tomaron la decisión de trasladar la
infraestructura del programa utilizado al blockchain Ethereum, dado que los
servidores en los que la empresa almacenaba los datos fueron hackeados dos
veces durante este mismo periodo, por lo que no querían que esta situación se
repitiera.
Por lo anterior, los ingenieros de software trabajaron durante un año para tal
fin. De manera que lograron desarrollar una DApp, llamada CarEmpleaX, que
funcionara de la misma forma que lo hacía el programa CompraCar, con la
diferencia de que los módulos del programa y la información que utilizaba la
empresa de compraventa de automóviles, estaba respaldada en el blockchain
de Ethereum.
Los módulos del programa pasaron a ser Smart Contracts conectados entre sí,
a través de la infraestructura de la DApp CarEmpeleaX. Y los datos de la
empresa ya no eran guardados en el servidor de otra empresa, sino en el
blockchain Ethereum.
En ambos casos, los empleados de la empresa no sabían cómo actuaban
ninguno de los dos programas, pero sí sabían cómo utilizarlo para cumplir con
sus tareas. De la misma forma funciona una DApp. Una DApp, en palabras
banales, es la arquitectura de software mediante la cual se conectan y controlan
todos los Smart Contracts.
(Para crear la infraestructura de una DApp, existen diversas herramientas, como
web3.js, que permiten al desarrollador interactuar con los nodos y los Smart
Contracts del blockchain Ethereum. Si el lector desea más información al
respecto, lo invitamos a ver la sección de bibliografía).
Ahora bien, a diferencia de una aplicación común, como Facebook o Twitter, el
código sobre el que funciona la aplicación de una DApp, al ser código abierto -u
Open Source-, está disponible para la inspección y verificación de los usuarios
que lo deseen.
Además, su programación también está sujeta a modificaciones y
actualizaciones por parte de los usuarios que la utilizan. Tales cambios en la
programación funcionan de manera similar al sistema de sellado de un bloque,
por lo que antes de llevarse a cabo, deben ser evaluados y aprobados por un
consenso por parte de la comunidad de usuarios. Tal mecanismo de consenso
puede variar, según lo definan los desarrolladores de la App. Por lo que sus
creadores también pueden elegir sus propias “reglas de juego”.
Actualmente, en el portal web www.stateofthedapps.com, es posible explorar
más de 2000 proyectos DApps programados en la red Ethereum que buscan dar
solución a distintos tipos de problemas. Vale aclarar que algunos están en
funcionamiento, otros en desarrollo y pruebas piloto, y otros tantos en pausa.
Invitamos al lector a que recurra a su curiosidad e indague sobre este tipo de
proyectos.
3.2.1.1.5 Tokens y DApps
Los tokens son, generalmente, la representación virtual de un bien, y pueden ser
utilizados para el fin que la organización que los desarrolle decida. Por ejemplo,
puede ser usado para acceder a un servicio, para definir el estado de un activo,
para pagar por un trabajo, como clave de entrada a una plataforma virtual, para
representar una propiedad como una casa, o para simbolizar el consumo de un
monto de energía, entre muchos otros.
En otras palabras, los tokens funcionan como un tiquete que representa un valor,
un mensaje, una acción, un conjunto de instrucciones, un bien específico, o en
realidad, cualquier tipo de producto.
Los tokens van intrínsecamente relacionados con el desarrollo de una DApp. Si
bien una Dapp puede funcionar sin un token, este último necesita de una
Decentralized App para poder existir, puesto que es una “herramienta adicional”
de la que se puede valer la DApp para funcionar.
Por ejemplo, imaginemos en un futuro no muy lejano, que una empresa
desarrolló una DApp, como AirBnB, soportada en el blockchain. En este caso, el
token de un usuario podría funcionar como “llave de acceso” a las propiedades
que éste alquila.
Por lo anterior, cada vez que el individuo alquile una propiedad, sin importar el
lugar o la fecha, podrá utilizar su token, de carácter único, para entrar al dominio
arrendado. Cuando el inquilino supere el tiempo de estancia acordado entre él y
el propietario de la casa, el token, por medio de los procesos llevados a cabo en
la DApp, perderá su validez como “llave de acceso” a esa propiedad. Sin
embargo, cuando el individuo vuelva a rentar otro inmueble, podrá volver a
utilizar su token como llave de acceso a la otra propiedad.
En el caso anterior, el token podría haberse obviado si los partícipes del pacto
se hubieran reunido para intercambiar las llaves del inmueble arrendado. Sin
embargo, el token permitió evitar uno (o dos encuentros) que simplemente
tendrían como fin el préstamo de las llaves de la propiedad arrendada.
Así las cosas, los tokens facilitan la funcionalidad de las plataformas DApps,
puesto que tienen un uso específico en el ecosistema del proyecto desarrollado.
Es decir, cada DApp puede diseñar y desarrollar un token que cumpla un
propósito distinto, según lo requiera.
Sin embargo, a pesar de que los tokens comúnmente son programados sobre la
infraestructura de Ethereum, y que en su gran mayoría siguen un protocolo
llamado ERC-20 para definir su estructura, actualmente es muy difícil que se
puedan intercambiar tokens de una DApp a otra. Difieren en su programación
(que le permite generar interacciones con una DApp en específico), y en los roles
que cumplen.
En otras palabras, un token otorga el derecho a aquello que su desarrollador
haya especificado dentro de su funcionalidad y estructura, puesto que interactúa
directamente con los Smart Contracts presentes la DApp a la que “pertenece”.
Al igual que las DApps, los tokens son almacenados en el blockchain sobre el
que trabajan. Por lo que su estructura y la información que contienen, también
se encuentra codificada en la cadena de bloques.
Ahora bien, a pesar de su potencial como “activos digitales”, y de que
actualmente algunas DApps hacen un uso real y efectivo de los tokens, su
escenario futuro es aún primitivo e impredecible.
La “tokenización” de los procesos y la interoperabilidad e intercambio de los
tokens a lo largo de un blockchain (o mejor aún, de una red de blockchains
conectados), será fundamental para la adopción de este tipo de herramientas, y
para la tecnología blockchain como tal.
3.2.1.2 Ripple
El protocolo Ripple posee características similares al Bitcoin y Ethereum, tales como
un diseño descentralizado, la encriptación de la información mediante funciones
criptográficas tipo HASH, y una red de usuarios que pueden comunicarse peer-to-
peer. No obstante, Ripple fue creado con el único objetivo de facilitar transacciones
de dinero rápidas y a bajo costo entre los usuarios de su blockchain.
Ripple fue desarrollado por Ripple Labs, una organización que buscaba crear un
sistema de pagos peer-to-peer descentralizado, en el que sus usuarios pudieran
utilizar cualquier tipo de moneda para hacer sus transferencias. En este sentido, los
clientes del blockchain Ripple pueden realizar transferencias de dinero utilizando la
moneda XRP (que no es otra cosa que el BTC del Bitcoin, o el ether del Ethereum),
dinero fiat (como el dólar) u otro tipo de bienes, según se requiera.
Para ello, Ripple hace uso de: un mecanismo de consenso llamado RPCA (acrónimo
de Ripple Protocol Consensus Algorithm), que utiliza una lógica conocida como
proof-of-correctness; y de otras plataformas e interfaces llamadas xCurrent,
xRapid y xVia, que permiten conectar todos los procesos que son llevados a cabo
dentro de la red (para más información, ver la sección de bibliografía).
3.2.1.2.1 Ripple: el blockchain de las instituciones bancarias
Ripple, al surgir como una organización enfocada en proveer un sistema de pago
global, rápido y de bajo costo que aprovechara las ventajas que ofrece el blockchain,
ha posibilitado que varias entidades privadas, en su gran mayoría financieras,
adopten su tecnología.
Actualmente, más de 100 instituciones a lo largo del mundo utilizan su plataforma de
sistema de pagos. Entre ellas, podemos encontrar a MUFG, al Banco de América, a
American Express, a UBS, al Grupo Crédito Agrícola, al Grupo Financiero Mizuho, y
al Banco Santander, entre muchos otros (RIPPLE, 2017). En el caso de este último
banco, la entidad financiera utilizó la tecnología blockchain de Ripple para ofrecer un
sistema de pagos internacional:
Caso Ripple y Banco Santander:
El banco Santander desarrolló un servicio llamado OnePay, que permite “hacer
transferencias internacionales entre particulares de forma más rápida” a través de
la App del Banco Santander o de la App Banca Online Santander (SANTANDER,
2018). Su funcionamiento está soportado en la tecnología blockchain, y más
específicamente, en Ripple.
La aplicación, que está disponible al público desde abril del presente año -2018-,
permite que los usuarios realicen transacciones en dólares o libras esterlinas a
Estados Unidos, Inglaterra y España. Y próximamente pretende incluir a países
como Brasil, México, Argentina y Chile.
Para los clientes del Grupo Santander UK, las transacciones son inmediatas, y
para el resto de los clientes, las operaciones toman un máximo de un día. Además,
las transferencias, según indica el banco, no tienen costo de comisión.
En este sentido, podemos observar que Ripple funciona como un ecosistema de
pagos, de tal forma que cada institución que participa en su red puede definir la
moneda o el tipo de bien a usar, para establecer su propio sistema o aplicación de
pagos soportado en el blockchain. Esto es posible gracias a las plataformas e
interfaces mencionadas anteriormente (xCurrent, xRapid y xVia), pero no
ahondaremos en el tema.
Es decir, Ripple provee la infraestructura (llamada RippleNet) para que las
entidades puedan implementar y acoplar aplicaciones que les permitan a sus
clientes realizar transferencias rápidas, seguras, y a bajo costo, entre otras ventajas.
Son entonces los usuarios finales de tales entidades quienes generalmente, sin
percatarse de ello, hacen uso del blockchain Ripple a través de plataformas que
disponen sus bancos u otras entidades para tal fin.
Los usuarios ajenos a tales instituciones también pueden hacer uso de la plataforma
Ripple para hacer transacciones, pero vale aclarar que Ripple Labs ha dirigido la
mayor parte sus esfuerzos a proveer soluciones para conectar diferentes sistemas
de pago de diferentes instituciones.
Ahora bien, la vasta adopción de la tecnología de Ripple por parte de grandes
instituciones privadas, ha permitido que el tabú que hace referencia a que las
instituciones financieras no apoyan este tipo de tecnologías, se haya disminuido en
los últimos años. Por lo anterior, Ripple se encuentra un paso adelante respecto a la
total adopción de la tecnología blockchain por parte de la sociedad, y, por ende, a
una posible regulación y legalización del uso de este tipo de tecnologías.
Es la primera de las más de 2000 criptomonedas que existen en el mercado, que es
avalada, soportada y utilizada por reconocidas instituciones alrededor del mundo.
Como menciona Ralph Cope, especialista en Bloomberg y antiguo Director de
Trading y Derivados de Actinver (empresa líder en México en el manejo de
inversiones):
“Ripple es el paso intermedio entre el Bitcoin, los bancos, el estado, y la
adopción masiva de la tecnología blockchain. (…) Las transacciones bancarias
internacionales que antes podían demorarse diez días o más, como en el caso
de Sudáfrica a los Ángeles, próximamente podrán hacerse de forma inmediata;
y contarán con el aval de los bancos.” (COPE, 2018).
3.2.1.2.2 Los nodos en Ripple
A diferencia del Bitcoin y de Ethereum, en Ripple, los nodos encargados de validar
la información corresponden a: grandes instituciones que utilizan su protocolo y que
son aprobadas por Ripple Labs para actuar como nodos; y a otros nodos
designados y controlados por la Ripple Labs.
Es decir que, si, por ejemplo, el banco Santander desea utilizar el blockchain de
Ripple para su aplicación OnePay, tiene dos opciones: proveer capital computacional
para que haga parte del conjunto de nodos verificadores de toda la información de
la red (es decir, tanto la de sus clientes, como la de los clientes de otros bancos), o
pagar el costo asociado a esa tarea para que Ripple Labs se encargue de ello.
Generalmente, y por recomendación de la misma organización de Ripple, sucede la
primera (con el fin de mantener el principio de descentralización en blockchain de
Ripple).
Además, el mecanismo de consenso que asegura la validez y seguridad del proceso
(RPCA), permite que la única tarea de los nodos validadores sea precisamente esa,
validar las transacciones de los bloques.
Lo anterior, trae varias ventajas:
- Mayor rapidez en las transacciones: como el tiempo de
procesamiento es menor, puesto que no se deben hallar variables
incógnitas para sellar un bloque, el tiempo que se demora realizar una
transacción entre pares es prácticamente inmediata. Ripple es capaz
de confirmar hasta 1500 transacciones por segundo (tps), y
próximamente, según sus desarrolladores, podrá operar hasta con
50000 tps. En cambio, el Bitcoin y Etherem, pueden manejar hasta 6 y
15 tps respectivamente.
- Menor costo de transacciones: Como las instituciones que utilizan el
protocolo son las encargadas de mantener funcionando la red, además
de Ripple Labs, el consumo de recursos para validar una transacción es
menor. Además, el incentivo con que cuentan las instituciones para
realizar su trabajo de validadores de forma correcta consiste
precisamente en mantener la información de la red, y, por ende, de
sus clientes, segura y transparente. Por lo que tales entidades
verificadoras no reciben compensaciones por tal labor.
En este sentido, la comisión por realizar una transacción en Ripple
equivale a aproximadamente 0.000005 dólares (RIPPLE
DEVELOPERS, 2018). Un valor prácticamente nulo, que tiene el único
objetivo de evitar un colapso de la red: si la transacción no tuviera costo,
un individuo con gran poder computacional podría crear, sin ningún
costo, millones de transacciones en un momento determinado, lo que
ocasionaría una sobrecarga y posible colapso del sistema.
- Confianza y estabilidad en la red: Hasta el momento, Ripple ha
logrado procesar más de 35 millones de transacciones sin ningún
inconveniente grave (RIPPLE, 2018). Ello, gracias a su mecanismo de
consenso, al constante trabajo de sus desarrolladores para actualizar,
mejorar y mantener funcionando el sistema, y a la participación y la
confianza de las instituciones participantes.
Por otra parte, Ripple Labs ha desarrollado un sistema que permite
identificar y “congelar” posibles transacciones sospechosas hasta que
sean “doblemente” validadas por el sistema; o hasta que se haya
culminado la investigación correspondiente.
3.2.1.3 Otros protocolos blockchain
Además de Bitcoin, Ethereum y Ripple, existen otros protocolos desarrollados por
diversas organizaciones. Como ejemplo, podemos encontrar a NEO, QTUM,
BitShares, Olas, entre muchos otros.
Cada uno de esos proyectos busca construir un blockchain “mejor” para que pueda
ser usada en el mundo real. Además, varios de ellos, también permiten la
programación de Smart Contracts, de DApps y de tokens en su ecosistema. Y a
pesar de que funcionan de forma similar a lo que pudimos observar en el protocolo
Ethereum, difieren sustancialmente en su programación; por el cambio de la
“arquitectura base”.
No obstante, si bien tales proyectos proponen otros mecanismos de consenso, y otro
tipo de infraestructura, Bitcoin, Ethereum y Ripple son actualmente tres de los
protocolos más utilizados en el blockchain. Por ello mismo, disponen de más
recursos y “capital humano”, para innovar y mejorar constantemente sus protocolos.
Igualmente, corresponden a las opciones preferidas en cuanto al diseño y desarrollo
de aplicaciones tipo blockchain se trata.
Sin embargo, es necesario que el lector distinga las diferencias entre los protocolos
blockchain, las DApps, los tokens, las ICO’s y las criptomonedas; para que en el
momento en que desee profundizar en el tema, sea capaz de hacerlo sin problemas.
Ya hemos explorado tres de los anteriores conceptos, por lo que el siguiente literal
se enfocará en explicar los dos últimos.
3.2.1.3.1 Criptomonedas e ICO
Las criptomonedas son monedas digitales cifradas mediante criptografía,
como el BTC. Y son usadas con el propósito de transferir dinero.
Es decir, son utilizadas como dinero fiat -ie. dólar o peso colombiano- y se
valen de la tecnología blockchain para asegurar su funcionamiento. En
palabras más concretas, las criptomonedas consisten en “dinero electrónico”
soportado en la tecnología blockchain.
Gracias a ello, las transacciones realizadas con las criptomonedas quedan
almacenadas en una red de blockchain, y ningún banco central o institución
controla su emisión. Es decir, las criptomonedas son de carácter distribuido y
descentralizado.
Debido al boom del BTC, un sinfín de criptomonedas han surgido en el
mercado. Sin embargo, muchas de ellas son réplicas de las actuales, y no
ofrecen ningún valor agregado respecto a las ya existentes. Por lo que, una
gran cantidad de veces, sus desarrolladores simplemente buscan
capitalizarse mediante la promoción de la utilización de sus monedas entre
los usuarios de la red. Un ejemplo de ello es la moneda DogeCoin, que
apareció inicialmente como una burla a las criptomonedas, pero que hoy tiene
una capitalización del mercado de más de 347 millones de dólares
(DOGECOIN, 2018).
¿Cómo fue esto posible?
Como DogeCoin, hoy existen cientos, si no miles, de criptomonedas que
presuntamente están soportadas por su propia tecnología blockchain. Por lo
anterior, varias empresas crearon plataformas de intercambio de
criptomonedas, a las que cualquier individuo, después de registrarse, podía
acceder para comprarlas y venderlas a su antojo.
Tal escenario generó un “mercado de criptomonedas”, en el que el valor de
las monedas era definido por la oferta y demanda de los usuarios en esas
plataformas.
Sumado a esto, con la implementación de los Smart Contracts y las DApps
en Ethereum, surgieron las ICO.
La ICO, acrónimo para Inital Coin Offer, es una forma de financiación que
utilizan los creadores de las DApps para obtener recursos monetarios para,
en un futuro, ejecutar sus proyectos basados en blockchain. Algo así como
una primera ronda de inversión.
En este sentido, los desarrolladores de las DApps proponían un proyecto, lo
daban a conocer al público a través plataformas que se lo permitían, y los
interesados adquirían una coin del proyecto. Esa “coin” representaba una
promesa del proyecto que se llevaría a cabo.
Después de que se terminara la ICO, los desarrolladores creaban una
criptomoneda asociada al proyecto (que muchas veces poco o nada
tenían que ver), y, después de cumplir con ciertos requisitos básicos (por no
decir inservibles), podían postularla a alguno de los portales de intercambio
de criptomonedas.
Si la criptomoneda era aprobada por alguno de los portales, los usuarios que
tenían en su poder una coin pasaban a tener una “moneda del proyecto”.
Tales monedas actúan de forma similar a una acción del mercado de valores.
Por ello, si el proyecto iba “especulativamente” bien, el precio de la moneda
subía -por efectos de la oferta y demanda-. De lo contrario, bajaba.
Además, la criptomoneda asociada al proyecto, una vez en el portal de
intercambio, podía ser canjeada entre los usuarios de la plataforma sin
restricción alguna.
Sin embargo, lo anterior abrió la puerta a una gran cantidad de estafadores
que crearon falsas criptomonedas, DApps y otros proyectos blockchain que
no estaban soportadas en la red blockchain, y que, muchas otras veces, ni
siquiera pasaban de la etapa de desarrollo inicial. Es decir, del papel.
En consecuencia, una gran cantidad de “inversores” perdieron grandes
cantidades de dinero cuando se percataron de que los proyectos en los que
creían y habían invertido, eran en realidad fachadas de estafas.
Entre marzo de 2017 y 2018, se recaudaron más de 900 millones de dólares
a través de las ICOs (BBVA, 2018). No obstante, pese a que las ICO
representan una gran oportunidad para financiar, promocionar, y promover el
diseño y el desarrollo de proyectos tipo blockchain “verdaderos”, que a su vez
favorecen la adopción e innovación de esta tecnología, aún está en discusión
si esta forma de financiación quita más de lo que aporta; en el sentido en que
los crypto-scams y la “burbuja crypto” perjudican enormemente la imagen
general del blockchain.
3.2.2 Blockchain hoy. ¿En qué estamos? ¿Para dónde vamos?
Una encuesta realizada por la consultora PwC a 600 empresas de gran tamaño
alrededor del mundo reporta que, de ellas, el 15% tiene o usa proyectos blockchain
que funcionan actualmente; en las que destacan las empresas pertenecientes a
Estados Unidos (con un 29% del total) y China (con un 18%) (LEDGER INSIGHTS,
2018).
Así mismo, el informe también menciona que otro 10% de las empresas se
encuentran en pruebas piloto, un 32% en etapa de desarrollo, otro 20% en
investigación, y un 7% en pausa. Además, indica que los sectores en las que más
se está utilizando este tipo de tecnología corresponden a las industrias financieras,
de salud, de energía y de cadenas de suministro.
Sin embargo, es necesario resaltar nuevamente que, como el blockchain aún es una
tecnología emergente, es muy probable que un futuro no muy lejano, por decir algo,
una media década, la gran mayoría de los proyectos tipo blockchain no existirán, o
habrán cambiado enormemente.
Como menciona Vitalik Buterin, creador de Ethereum: “es más que un hecho que el
90% de los startups desarrolladas en el blockchain de Ethereum fallarán”
(ETHNEWS, 2017). De igual modo, revistas respetadas y reconocidas mundialmente
como The Economist, han puesto en duda el potencial real de la tecnología
blockchain, afirmando que “las ventajas del blockchain han sido sobrevendidas”
(THE ECONOMIST, 2018).
Otro artículo de la misma revista declara que “las aplicaciones de la tecnología
blockchain subyacente es más que atractiva, pero su progreso ha sido más lento de
lo esperado, y algunos casos de éxito han sido exagerados” (THE ECONOMIST,
2018). Y, asimismo, The Economist también establece que las criptomonedas han
fallado al tratar de cumplir sus objetivos. Y que ahora es el turno del blockchain para
demostrar que su tecnología subyacente puede lograr lo que alguna vez prometió.
Es cierto que varios proyectos tipo blockchain que eran prometedores, con
académicos y profesionales trabajando detrás, han fracasado o dejado de funcionar
desde que se dieron a conocer. Tal es el caso de Epigraph, que buscaba registrar
los títulos de propiedades de tierra; o Ubiquity, que pretendía utilizar tokens para
almacenar documentos de títulos de propiedad de cualquier bien; o de Stripe, que
ambicionaba ser un gran sistema de pagos digitales.
Sin embargo, cuando exploramos las razones por las que tales proyectos fracasaron,
encontramos que varias de ellas están relacionadas con aspectos externos al
blockchain. Como el caso de Epigraph, en el que sus fundadores tuvieron que dejar
de lado el proyecto porque el gobierno del país en el que estaban trabajando
(Honduras), dejó de brindarles los datos correspondientes a los títulos de los
terrenos.
Por lo anterior, y teniendo en cuenta que, en el mundo de los startups, 9 de cada 10
no llegan más allá de los tres años de vida (SPAIN STARTUP, 2018), es de carácter
precario y acelerado afirmar que una tecnología tan primitiva haya fallado o sido
sobrevendida. Es necesario esperar a lo que le depara en el futuro a esta tecnología.
Y, lo es más aún, cuando empresas como Ripple, ya han logrado ganar el aval de
grandes instituciones financieras gracias a soluciones innovadoras, eficaces y de
bajo costo que superan a las actuales.
Por ejemplo, retomando la aplicación implementada por el Banco Santander -
OnePay-, la institución financiera española declaró que, para el 2022, mediante la
utilización de la tecnología blockchain ofrecida por Ripple, podría ahorrarse hasta 20
billones de dólares anuales en costos relacionados con pagos y transferencias
internacionales (FINEXTRA, 2018).
Por otra parte, la consultora Gartner, especializada en negocios de tecnologías de la
información, considera que es normal, en esta etapa del blockchain, ese sentimiento
generalizado de decepción y contrariedad (Gartner, 2017).
Para explicarlo, hace uso del Hype Cycle, una gráfica patentada por la misma
empresa, que representa el nivel de a maduración, adopción y aplicación comercial
de las tecnologías emergentes.
Ilustración 38. Hype Cycle blockchain. Recuperada de:
https://blogs.gartner.com/smarterwithgartner/files/2018/08/PR_490866_5_Trends_i
n_the_Emerging_Tech_Hype_Cycle_2018_Hype_Cycle.png
Gartner (2017), explica que, a pesar de que Ethereum, Bitcoin y criptomonedas sean
conceptos que actualmente se escuchen constantemente, el blockchain aún está en
una etapa muy temprana de desarrollo.
Adicionalmente, los proyectos y aplicaciones desarrollados sobre esta tecnología
aún se encuentran en etapas beta. Por lo que la falta de usos efectivos y reales del
blockchain, la volatilidad y las estafas derivadas de las criptomonedas, y la forma en
que las empresas han abordado este tipo de tecnología: sin saber para dónde ir o
en qué usarla, han ocasionado este sentimiento de descontento y desilusión.
No obstante, Gartner (2018) indica que se trata de una etapa normal (conocida como
el camino de la desilusión) en el proceso de adopción y evolución de las tecnologías
emergentes. Por ello, también infieren que, en un futuro no muy lejano, de 5 a 10
años aproximadamente, el blockchain podría redefinir la economía y la industria
como la conocemos. Adentrándose así en la etapa de la “ilustración”, para,
posteriormente, proyectarse en la etapa de la productividad.
Finalmente, Gartner y PwC, otra firma consultora reconocida a nivel mundial, estiman
que para el 2030, los negocios asociados al blockchain alcanzarán un valor de
mercado de $3 trillones para el 2030 (GARTNER, 2018) (PWC, 2018). Por
consiguiente, es fundamental que las empresas empiecen a generar planes de
acción a largo plazo para implementar y adoptar de forma correcta este tipo de
tecnologías dentro de sus modelos de negocio.
Es muy factible que, en un futuro, segundas y terceras generaciones de aplicaciones
del blockchain sean las que demuestren una utilidad real. A mediados de los 90’s,
por ejemplo, cuando las compañías empezaron a percatarse del potencial del
Internet, el surgimiento de empresas asociadas a esta herramienta tecnológica se
disparó. Así mismo, la experimentación, el uso y la adaptación de esta tecnología en
general, creció enormemente. Miles de inversores depositaron su dinero en una gran
cantidad de empresas que tenían dominios que terminaban en “.com”, y que
prometían generar inmensas ganancias gracias a la fusión de su modelo de negocio,
con las herramientas que ofrecía el internet.
Pero, así como se presentó un aumento en la cantidad de negocios que giraban en
torno al internet, la especulación respecto a los verdaderos usos de esta tecnología
prometedora también lo hizo.
Finalmente, después de la “crisis de las .com”, en las que miles de emprendimientos
fallaron en cumplir sus promesas y tuvieron que liquidarse, fue posible encaminar el
desarrollo y la aplicación del internet en una misma dirección. Nadie sabría lo
revolucionario que sería esa tecnología, ni que aplicaciones o empresas futuras,
como Google, Facebook, Skype, Whatsapp o Twitter, generarían el grandísimo
impacto que hoy podemos apreciar. Algo similar sucede hoy con el blockchain,
respecto a la forma en la que los emprendimientos están siendo creados, y en cómo
se están explorando sus posibles usos.
Actualmente hay infinidad de aplicaciones o proyectos blockchains ambiciosos y
prometedores, pero muchos de ellos no son conscientes de que sus promesas van
más allá de lo que la tecnología, en este momento, puede garantizar. En otras
palabras, existen proyectos que, sin que así lo quieran, son scams (haciendo
referencia a que en un futuro serán proyectos fallidos con seguridad).
Sin embargo, tales aplicaciones también están permitiendo crear una infraestructura
social llena de incentivos, en la que miles de programadores, innovadores e
interesados en el tema alrededor del mundo están siendo motivados a soñar y
colaborar colectivamente para diseñar y construir, de forma iterativa, las aplicaciones
que gobernarán y cambiarán el mundo. Es decir, es precisamente esa infraestructura
de código abierto la que posibilitará la ejecución de un sin número de proyectos,
ideas y aplicaciones blockchain que aún no concebimos, y bajo la cual se edificará
la economía disruptiva y descentralizada de la que podremos ser partícipes en un
futuro.
3.2.2.1 Posibles aplicaciones del blockchain
A pesar de que el panorama del blockchain es incierto, actualmente es posible
encontrar casos de uso exitosos del blockchain, y otros más que van por “buen
camino”. A continuación, exploraremos algunos de ellos:
Caso aerolínea S7, Gazpromneft y Alfa Bank:
Recientemente, la aerolínea rusa S7, en conjunto con una empresa de
combustible de aviones llamada Gazpromneft, y el banco Alfa Bank, ejecutaron
la prueba piloto de una aplicación blockchain que busca automatizar los pagos
de combustible que utilizan las turbinas de aviación (NICKY MORRIS, 2018).
El sistema hace uso de los Smart Contracts para: establecer el volumen de
combustible requerido por un avión, pactar el precio entre ambas partes, y
hacer la transferencia de dinero que corresponda. En este sentido, el piloto del
avión especifica al contrato inteligente la cantidad de combustible requerida,
que automáticamente es transmitida a la empresa proveedora de combustible.
Enseguida, se pacta un precio entre los involucrados en el proceso (S7 y
Gazpromneft), para que, posteriormente, Alfa Bank, también de manera
automática, congele los fondos de la aerolínea hasta que el avión sea
efectivamente abastecido de combustible. Finalmente, S7 y Gazpromneft
reciben un mensaje de confirmación por parte del banco, informándoles que el
proceso fue exitoso. Toda la operación se hace en 60 segundos.
Normalmente, el procedimiento que llevan a cabo las aerolíneas consiste en
pagar por adelantado una mensualidad para cubrir los gastos del combustible,
o esperar a la aprobación de un banco para que, una vez surtido el avión, la
aerolínea pueda efectuar el pago a la empresa proveedora. Por lo tanto, la
aplicación permite que, antes de llevar a cabo el proceso, el valor total del
volumen de combustible a utilizar sea conocido por ambas partes, y que la
transferencia de dinero se realice sin el tiempo de espera que le lleva al banco
dar su “visto bueno”. Es decir, la aplicación desarrollada ahorra costos y tiempo.
Respecto a la prueba piloto, Maksim Pershin (miembro de Alfa Bank), manifestó
que, como cita Morris, gracias al blockchain y a los Smart Contracts, es posible
superar los retos que frecuentemente los bancos tradicionales buscan vencer
para ofrecer un mejor servicio y más rápido a sus clientes.
Finalmente, el informe expone que S7 también está haciendo uso de los Smart
Contracts para diseñar un sistema de venta de tiquetes aéreos.
Por otro lado, otro reporte realizado por la firma consultora Accenture -y citado
en otro informe por Nicky Morris-, afirma que, en conjunto con la empresa
Thales, especializada en productos aeroespaciales, Accenture está
desarrollando un demo de un programa blockchain basado en el protocolo
Hyperledger (creado por IBM), que pretende automatizar y mantener
información verídica en la cadena de suministro de componentes
aeroespaciales. Igualmente, Morris sostiene que Accenture prevé que para el
2021, el 86% de las compañías utilizará la tecnología blockchain para el mismo
fin (NICKY MORRIS, 2018).
Caso Legalthings One:
Legalthings One, o LTO, es una empresa que provee una plataforma
blockchain mediante la cual se pueden desarrollar contratos, documentos y
protocolos de trabajo, entre otros, que se ajustan a las normas y las leyes del
entorno en el que son firmados.
Es decir, si una institución o individuo desea hacer un contrato que funcione de
forma autónoma, como el caso de un Smart Contract, recurre a la plataforma
brindada por LTO para que cree un “subprograma” que, además de permitirle
beneficiarse de las ventajas de un contrato inteligente, cumpla con los términos
legales necesarios para ser aprobados por una institución o ente
gubernamental determinado (éste último sigue en etapa de desarrollo).
En este sentido, LTO hace uso de Live Contracts, una adaptación de los Smart
Contracts, que permite dar instrucciones a personas particulares y entes
computacionales para que el contrato sea llevado a cabo de forma correcta.
Así mismo, LTO trabaja paralelamente con la firma de abogados Cameron
Mackenna Nabarro Olswang LLP (CMS), para asegurarse de que sus clientes
cuenten con el cumplimiento normativo requerido al momento de generar y
utilizar sus documentos y contratos.
Actualmente, firmas como Generali Seguros y Cemex ya están haciendo uso
de su plataforma para validar procesos internos mediante documentos emitidos
por LTO. Permitiéndoles confirmar la transparencia de los documentos
emitidos, mejorar la eficiencia de los procesos, y recortar costos operacionales.
Sin embargo, la misión de Legalthings One consiste en expandirse en los
próximos años al entorno gubernamental.
Caso Civic:
Civic ofrece un proceso de autenticación que elimina la necesidad de que los
individuos cuenten con un documento de identidad, un usuario y una
contraseña, un proceso de verificación de dos factores, una clave dinámica, o
cualquier otra metodología que se conozca hasta el momento.
Los usuarios de la aplicación -que ya está disponible en las plataformas móviles
de Android y iPhone- podrán contar con una identidad virtual que les brindará
a las empresas solamente la información éstas requieran.
Por ejemplo, si un establecimiento comercial, como un bar, requiere que un
usuario de Civic demuestre su mayoría de edad para ingresar, éste podrá
verificar, mediante la plataforma ofrecida por Civic, que el usuario cumple con
tal requerimiento.
O, por el contrario, si una plataforma web exige un usuario y contraseña como
método de acceso, puede reemplazar esta metodología por la autenticación
mediante la aplicación.
Antes de usar la aplicación, los usuarios deben registrarse con un documento
de identidad válido, su huella digital, y con otro tipo de soportes que aseguren
que la información introducida en el panel de registro sea verídica. Una vez los
datos son contrastados y verificados por los nodos de la red, la información es
encriptada y subida al blockchain de Civic; asimismo la aplicación genera una
identidad “válida y universal” que el individuo podrá utilizar cada vez que le sea
solicitado un tipo específico de información.
Por otra parte, las empresas que deseen hacer uso de la aplicación para
verificar la identidad de sus usuarios deberán hacer un convenio con Civic. De
tal forma que ésta última les provea una plataforma que les permita acceder
solamente a la información que requieran.
Actualmente, Civic trabaja con la compañía cervecera Budweiser, y la
plataforma wikiHow, para verificar la identidad de sus clientes en ciertos tipos
de procesos (como las ventas online o la venta de cerveza a través de
máquinas expendedoras).
Caso SingularityNet y otras DAO’s:
Las DAO’s son organizaciones descentralizadas (Decentralized Autonomous
Organizations) en las que todas, o la gran mayoría de sus procesos, son
llevados a cabo por individuos o entidades independientes.
En este sentido, en una organización, ya no es necesario contar con una planta
física a la que recurren todos los empleados para realizar sus labores. En
cambio, la empresa, por medio de los Smart Contracts, puede subcontratar
todas las tareas llevadas a cabo dentro de esta (como contaduría, mercadeo,
innovación de productos, fabricación de productos, entre otros).
El conjunto de los nodos y Smart Contracts del blockchain de la DAO “se
aseguran” de que las partes involucradas cumplan con sus cometidos en
tiempo real, suprimiendo así la obligación de que haya confianza entre las
partes, o de que sea necesaria un constante control de los procesos dentro de
la empresa por parte de uno o varios jefes.
Si bien el desarrollo de las DAO’s aún se encuentra en etapa primitiva,
organizaciones como SingularityNet y DAOStack ya están en funcionamiento,
y proveen ese el servicio de tercerización de procesos.
Caso Fluidity:
Fluidity es una empresa que, en pocas palabras, se encarga de dividir el valor
de un bien muy costoso, como una obra de arte reconocida o un edificio, en
pequeñas porciones de menor valor; que después son transformadas en tokens
y pueden ser adquiridas por cualquier usuario de su red.
En consecuencia, cualquier tipo de usuario, sin importar su capital, puede
participar en la compra de un bien y ser dueño de una porción del mismo. Del
mismo modo, si el bien -o proyecto- incrementa su valor, o genera ganancias,
los propietarios recibirán dividendos proporcionales al tamaño de la porción del
bien que tengan en su poder.
Por ejemplo, recientemente, Fluidity “tokenizó” un edificio de Manhattan
avaluado en treinta millones de dólares, con el objetivo de facilitar su venta a
grandes, medianos y pequeños inversores.
Caso TradeLens Blockchain Shipping Solution:
Según un reporte realizado por IBM (IBM, 2018), el 9 de agosto del 2018, la
empresa, en conjunto con Maersk, la organización de transporte de carga
marítimo más grande del mundo, lanzó al mercado TradeLens.
TradeLens, es un proyecto soportado por la tecnología blockchain que se creó
con el objetivo de promover un intercambio global más seguro y eficiente. La
plataforma es capaz de rastrear los datos críticos de cada uno de los envíos
realizados en una cadena de suministro en tiempo real (tales como, el peso del
cargamento, el producto a transportar, el puerto emisor y receptor, la ubicación
de la carga, el tiempo de partida y de llegada de los navíos y los contenedores,
entre muchos otros). De tal forma que ofrece un registro de información
inmediato, inmutable, transparente y confiable, que está distribuido entre todas
las partes involucradas en la cadena de suministro.
Durante la etapa de prueba de la plataforma, que duró alrededor de 12 meses,
IBM y Maersk trabajaron en conjunto con diferentes aliados estratégicos para
identificar oportunidades de mejora en problemas que generaban demoras y
sobrecostos, comúnmente ocasionados por documentación errónea, retrasos
en el envío de la información, y otro tipo de obstáculos.
Entre sus aliados se encontraban: más de 20 empresas operadoras de puertos
y terminales de contenedores (como PSA Singapore, Port of Halifax, Port of
Rotterdam, Port of Bilbao, Holt Logistics y la red APM de puertos); compañías
navieras de gran tamaño como Pacific International Lines (PIL); autoridades
aduaneras en países como los Holanda, Arabia Saudita, Singapur y Australia;
y compañías de logística, carga y transporte como CEVA Logistics, DAMCO,
Kotahi, entre otros. Lo anterior, permitió que la plataforma reuniera y trabajara
con información relevante de 234 puertos marinos alrededor del mundo.
Por lo anterior, también fue posible que la plataforma recolectara más de 154
millones de datos críticos, además de otro par de millones de documentos
relacionados con los despachos aduaneros, las facturas comerciales, las
facturas de flete, entre otros. Además, según el mismo reporte de IBM, tal
información está creciendo a una tasa de un millón de datos por día.
Por otro lado, generalmente, una porción de esa información está disponible
para las partes involucradas en la cadena de suministro a través del sistema
EDI (acrónimo para Electronic Data Interchange). Sin embargo, este sistema
es inflexible y complejo, y no permite que la información sea compartida en
tiempo real; o que sea transferida sin la autorización previa de un sinnúmero
de intermediarios innecesarios. Además, los documentos normalmente son
compartidos vía correo electrónico, fax o correo tradicional; o van adjuntos a
los cargamentos que transportan los navíos.
Por ello, TradeLens asegura que, mediante el uso masivo de su plataforma, el
tiempo de tránsito de un envío podría reducirse hasta en un 40% en un futuro
cercano, ahorrando miles de dólares a las partes involucradas.
Actualmente, TradeLens trabaja activamente con 94 organizaciones asociadas
a las cadenas de suministro, y planea expandir aún más su ecosistema.
Otras empresas, como SmartLog, con el apoyo de la Unión Europea y del
Interreg Central Baltic (un programa de la UE que financia proyectos de la
región), desarrollaron, al igual que TradeLens, una plataforma que brinda
información relevante a todas las compañías involucradas en los procesos
logísticos de las cadenas de suministro. Sin embargo, este sistema trabaja
exclusivamente con empresas que pertenecen a la comunidad europea.
Caso IEEE- Traceabilidad de la cadena de suministro de alimentos:
Desde el 2016, el Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica -IEEE- (una
asociación mundial de ingenieros dedicada a la estandarización y el desarrollo
en áreas técnicas), en conjunto con el MIT, han explorado la posibilidad de
implementar la tecnología blockchain en el sector de alimentos.
En este sentido, crearon un sistema que permite rastrear, en tiempo real, la
información concerniente a los alimentos pertenecientes a los sectores
cárnicos y agrícolas. Permitiendo a las partes involucradas en la cadena de
suministro identificar la procedencia de los alimentos, la fecha de caducidad,
la calidad y el estado del producto, los insumos utilizados para su producción,
los estándares bajo los cuales se produjo el alimento, las condiciones en que
han sido almacenados los alimentos, entre otros aspectos importantes.
Del mismo modo, el IEEE y el MIT también crearon un programa que,
mediante el blockchain, posibilita generar automáticamente indicadores de
calidad y de “estado” de un producto determinado durante su proceso de
producción (como la etapa de crecimiento en la que se encuentra un cultivo
de arroz, o la cantidad de pesticidas utilizados durante su fabricación).
Con ello, se busca que las empresas involucradas en la cadena de suministro
de la industria de alimentos puedan contar con un registro de información
confiable, seguro, transparente, y distribuido. De tal forma que les sea más
fácil y económico cumplir con las exigencias y demandas del mercado.
Sin embargo, también se ha planteado la posibilidad de que este sistema
permita a las instituciones gubernamentales responder de una manera más
rápida y efectiva ante una crisis de salud pública (como la propagación de un
virus como el AH1N1).
A pesar de que la plataforma aún se encuentra en etapa de prueba, se espera
que, dentro de los próximos años, pueda empezar a implementarse en la
industria alimentaria.
Otros casos de uso:
Como los anteriores, existen otros casos en los que se ha utilizado al
blockchain para desarrollar proyectos que satisfagan distintas necesidades.
Como ejemplo, está Wepower, una empresa que permite la compra y venta
de energía proveniente de fuentes renovables; Agora, un sistema de votación
que fue desarrollado para instituciones gubernamentales y que es soportado
en la tecnología blockchain; Veriduim, un proyecto que, con el apoyo de IBM,
cuantifica, rastrea y valora monetariamente las huellas de carbono de diversas
empresas emisoras de CO2; Santander’s Blockchain Lab, una división del
banco Santander que recientemente logró, con ayuda del blockchain, realizar
la votación de un grupo de inversores del banco respecto a una propuesta
para financiar un proyecto; o Gem Health, una empresa que, en conjunto con
Philips, desarrolló un sistema que registra el historial médico de los pacientes
pertenecientes a una red de hospitales.
3.3 Limitaciones y desafíos a futuro del blockchain
Otros posibles casos de uso del blockchain corresponden a ideas más futuristas,
que para poder ser diseñadas y aplicadas requerirán de una mayor evolución y
adopción de esta tecnología. Tal es el caso de los ejemplos mencionados por Don
Tapscott, un empresario y consultor canadiense experto en el impacto de la
tecnología en la sociedad, que plantean sistemas totalmente autónomos e
independientes, como la implementación de una plataforma que permitirá a los
propietarios de carros eléctricos cargar sus automóviles de forma automática desde
la comodidad de sus hogares, o de programas que posibilitarán la adquisición de
servicios que ofrecen empresas como Uber o Airbnb, sin la necesidad de recurrir a
intermediaros (TAPSCOTT, 2016).
Sin embargo, para que ello sea posible, es necesario que el blockchain enfrente y
supere varios desafíos en el futuro:
3.3.1 Adopción, regulación y educación de la tecnología
Para que la tecnología blockchain logre evolucionar y ampliar su campo de
acción a más sectores de la industria, es necesario que la sociedad la
considere como una tecnología funcional, estable, útil y prometedora.
En este sentido, cuando hablamos de adopción de la tecnología, nos
referimos al hecho de que el blockchain sea “mentalmente aceptado” por la
sociedad, y que, así mismo, sea incorporado a varios sectores de la industria.
La adopción del blockchain alude a la decisión, por parte de la población, de
utilizar e implementar esta tecnología en diversos procesos del día a día o de
la industria en general. Sin embargo, para que ello sea posible, se debe
acabar con la imagen de estafa que proporcionó el boom de las
criptomonedas, y se debe promover un entorno en el que las personas confíen
en las funcionalidades del blockchain, y en los posibles usos y mejoras que
este puede ofrecer a futuro.
Según un reporte realizado por PwC, la falta de confianza en la tecnología,
ocasionada en su mayoría por las criptomonedas y las estafas que se
generaron en torno a las mismas, es una de las mayores barreras del
blockchain para conseguir su adopción masiva. Dicho de otro modo, las
personas no confían en el blockchain, y por ello tampoco lo utilizan ni indagan
en el tema.
Normalmente confiamos en las herramientas tecnológicas que están vigiladas
por instituciones gubernamentales, dado que su regulación impide que, en la
medida de lo posible, se gesten estafas, organizaciones fraudulentas y
manipulaciones de mercado alrededor de las mismas. En ese orden de ideas,
a pesar de que varios expertos y académicos han contemplado la posibilidad
de que el blockchain sea regulado por parte de un ente gubernamental, o de
una organización respetada y reconocida, otros prefieren examinar la idea de
implementar un conjunto de “normas” que estandaricen el diseño, desarrollo
y uso de esta tecnología. De tal forma que sean los mismos usuarios quienes
decidan si utilizan o no un blockchain que no fue establecido bajo ese
compendio de pautas.
En todo caso, como lo define la revista Forbes y el informe de PwC, la
regulación del blockchain bien implementada -en cualquiera de sus formas-,
permitiría que las personas confiaran en la misma, y, por tanto, facilitaría la
normalización de su uso.
Ahora bien, otro aspecto importante a la hora de hablar de la adopción masiva
del blockchain, radica en que las personas comprendan las bases o principios
de esta tecnología, para poder transmitir y difundir su conocimiento entre sus
pares. No es necesario que los usuarios conozcan a cabalidad su
funcionamiento, pero sí se debe desarrollar un lenguaje universal que les
permita contar con el conocimiento suficiente para saber cómo usar el
blockchain, y para que, a partir de ello, sean conscientes de las posibles
aplicaciones que podrán implementar para mejorar varios procesos de la
industria.
Según Pedro Lamprea, jefe de proyectos logísticos en Transfer S.A, alrededor
del 1% de la población mundial ha oído hablar de Bitcoin y de Ethereum, dos
criptomonedas dominantes del mercado. No obstante, un porcentaje mucho
menor ha escuchado sobre el blockchain o comprende cómo funciona.
Lamprea también menciona que “el tema de las transacciones y la
transferencia de la información no es evidente, ni es fácil de explicar a los
nuevos usuarios” (LAMPREA, 2018), por lo que existe una clara barrera de
conocimiento a la hora de adoptar el blockchain como una tecnología de uso
cotidiano.
La desinformación que se ha construido alrededor del blockchain, su uso
relativamente nuevo, y hasta ahora, intangible y abstracto (en su mayoría), ha
dado lugar una imagen errónea de esta tecnología. La generalidad de las
personas se ha enfocado en el concepto de las criptomonedas, lo que también
ha ocasionado que una gran cantidad de recursos hayan sido destinados al
mercadeo y promoción de estas (con el fin de recaudar el capital de usuarios
que temen “perderse” la oportunidad de hacerse ricos por medio de la burbuja
de las criptomonedas), en vez de enfocarse en la tecnología como tal.
Ante la situación planteada, es fundamental que las instituciones, tanto
privadas como públicas, y los usuarios conocedores del tema, dirijan sus
esfuerzos a la educación y el desarrollo de esta tecnología. Como se
mencionaba anteriormente en la introducción de este texto, universidades
como el MIT, Cornell, Princeton, Nueva York y California, han decidido tomar
las riendas sobre el asunto, y comenzar a impartir cursos que tratan como
tema central al blockchain.
Así mismo, empresas como IMB y Oracle, actualmente ofrecen a sus clientes
programas de capacitación sobre el blockchain, permitiendo que conozcan
sus beneficios y posibles aplicaciones, para posteriormente ofrecerles
herramientas vinculadas a esta tecnología.
En Colombia, a pesar de que no hay organizaciones educativas que apoyen
la educación del blockchain, ya existen asociaciones como Token Partners y
la Cámara de Comercio Blockchain, lideradas por Philipe Boland (especialista
y promotor de nuevas tecnologías desde el boom del internet en 1999), que
promueven la difusión del conocimiento de esta tecnología entre empresarios
y aficionados al tema a través de conferencias y eventos que tratan el tema.
Además, Boland establece que, según una conferencia dictada en mayo del
2018, está trabajando de forma paralela con la Cámara de Comercio de
Bogotá (CCB) para desarrollar un programa que fomente la educación y el
uso del blockchain entre los empresarios de la capital (BOLAND, 2018). Tales
esfuerzos se han visto reflejados en el apoyo por parte de esta institución a
eventos como el Blockchain Summit Latam Colombia 2018, y a la difusión de
artículos como ¿Qué es blockchain y por qué será la próxima revolución
tecnológica?, en la que la CCB destaca la participación del director de
consultoría en Oracle Colombia, que menciona que “el blockchain será la
próxima revolución tecnológica del siglo” (CÁMARA DE COMERCIO DE
BOGOTÁ, 2018).
Sin embargo, cabe aclarar que los eventos impulsados por Token Parterns y
la Cámara de Comercio Blockchain, aún exhiben en sus contenidos y en sus
participantes, un gran interés por las criptomonedas, por lo que es necesario
que redirijan sus esfuerzos a educar sobre el blockchain y sus posibles
aplicaciones, para poder combatir la desinformación que aún prevalece en
este asunto.
La educación es un paso elemental para la adopción y el uso del blockchain.
Es fundamental que en las instituciones educativas a nivel global (incluyendo
las colombianas), se impartan cursos que generen debates en los que se
discutan todos los temas relacionados con el blockchain, de tal forma que sea
posible construir un ecosistema que potencialice la difusión del conocimiento,
la investigación y el desarrollo de esta tecnología. Es necesario que las
personas sean capaces de informarse respecto al funcionamiento y los
posibles usos del blockchain para que lo puedan utilizar; lo que a su vez
permitirá generar más estándares respecto a cómo debe ser usado.
3.3.2 Consumo de energía e ineficiencia de la tecnología
Actualmente, los procesos bajo los cuales operan la mayor parte de los
blockchains, como los mecanismos de consenso, requieren que una gran
cantidad de recursos computacionales trabajen permanentemente para
asegurar su estabilidad y correcta funcionalidad. Además, dado que entre más
grande sea el grupo de verificadores, mayor es la seguridad y la velocidad de
las transacciones que puede ofrecer el blockchain, la red supone un
crecimiento constante en un futuro cercano.
Lo anterior implica, además de un gran consumo de recursos monetarios y
computacionales, representa un desafío importante en cuanto al gasto de
energía, puesto que mantener ese capital computacional trabajando de forma
continua exige a su vez un altísimo gasto de energía.
De acuerdo con un informe desarrollado por The Power Company (una
consultora de energía inglesa), y citado por el portal informático Futurism
Society, tan solo el mantenimiento de la infraestructura del Bitcoin en el 2017
superó el consumo anual de energía -individual- de más de 159 países
(GALEON, 2017). En este sentido, el gasto energético del Bitcoin fue de
aproximadamente 53.22 TWh (DIGICONOMIST, 2018), que equivalen al
consumo anual de energía toda la población colombiana (HAVKERNOON,
2018). Así mismo, el informe también especifica que, para llevar a cabo una
transacción de Bitcoin, el sistema consume el equivalente al gasto energético
mensual promedio de un hogar de Inglaterra.
En consecuencia, teniendo en cuenta los blockchains existentes y los futuros,
las implicaciones y el costo ambiental que supone el mantenimiento de su
infraestructura es enorme -y será aún mayor-. Del mismo modo, la situación
es aún más preocupante cuando hoy en día, el 49% de las emisiones de CO2
a nivel mundial son originadas por la producción de electricidad derivada de
la quema de combustibles (BANCO MUNDIAL, 2018).
No obstante, los blockchains privados y de consorcio han demostrado que
pueden mantener la funcionalidad de la red consumiendo una mínima fracción
de capital monetario, computacional y energético, en comparación de los
blockchain públicos. Por lo que, en un futuro, se espera que una tecnología
blockchain más eficiente se construya con base en este tipo de sistemas.
3.3.3 Diseño de soluciones blockchain: todo o nada
Actualmente, diseñar, desarrollar e implementar la tecnología blockchain en
una empresa no es una tarea fácil. Requiere de personal capacitado, de una
alta inversión de capital y de un cambio total de la infraestructura tecnológica
de la empresa.
Dado que hoy en día no existen instituciones educativas que certifiquen el
conocimiento de un profesional en blockchain, las empresas tienen dos
opciones: realizar una búsqueda intensiva de personal freelancer , a través de
portales como CodeMentor o Linkedin, que sea capaz de programar o trabajar
en el desarrollo de un proyecto blockchain; o incentivar a los empleados de la
empresa a que, por sí mismos, y con ayuda de portales como Consensys -
que ofrecen cursos relacionados con conocimientos tanto generales como
avanzados del blockchain Ethereum-, se capaciten en el tema.
Según el portal de contratación de programadores CodeMentor, el costo por
hora asociado a un programador experto en blockchain varía entre los 60 y
160 dólares por hora, que es entre 20 y 100 dólares más costoso que la tarifa
de un programador que no sabe del tema (CODEMENTOR, 2018). Así mismo,
Consensys ofrece cursos de capacitación que varían entre los $1200 y $8000,
según la experticia que se requiera (conocimiento general, programación
básica, programación de Smart Contracts en Ethereum, entre otros)
(CONSENSYS, 2018).
Por otro lado, Polygant una consultora inglesa enfocada en la aplicación del
blockchain a modelos de negocio, establece que una solución blockchain,
dependiendo de su complejidad, puede tomar hasta 12 meses de desarrollo,
por lo que los costos totales del proyecto podrían rondar entre los $4000 y los
$500000 dólares (incluyendo las plataformas y el capital computacional
necesario para su funcionamiento). Y si bien el rango de precios es bastante
amplio, Polygat afirma que cada empresa puede definir, con ayuda de su
equipo de ingenieros informáticos, un aproximado del costo total. Teniendo
en cuenta la cantidad de información con la que el blockchain debe operar, y,
por ende, la capacidad de la infraestructura a desarrollar y el número de
personal capacitado necesario para mantenerla -asumiendo que es un
blockchain privado o de consorcio- (POLYGANT, 2018).
Otra empresa consultora especializada en servicios informáticos, llamada
Azati Softare, define el rango de precios del diseño, desarrollo e
implementación de un proyecto blockchain de la siguiente manera: para
pequeñas empresas, el costo asociado está entre los $5000 y $15000; para
empresas medianas, el valor puede ascender a $50000; y, finalmente, para
grandes empresas, el valor puede alcanzar los $300000 (AZATI, 2018).
No obstante, las empresas que deseen implementar la tecnología blockchain
en sus organizaciones sin la necesidad de desarrollar un proyecto “desde
cero”, también pueden recurrir a plataformas como Hyperledger Fabric
(creada por IBM), que ofrece una interfaz amigable y fácil de utilizar para
aquellas empresas que deseen trasladar su infraestructura informática, o
desarrollar aplicaciones descentralizadas en la cadena de bloques de
Hyperledger. Hyperledger Fabric cobra una mensualidad que oscila entre 250
y 1000 dólares, dependiendo del servicio que se adquiera.
Por otra parte, como menciona Pedro Lamprea, uno de los grandes
obstáculos que enfrenta una empresa que desea implementar la tecnología
blockchain, consiste en que “no se puede cambiar un solo módulo de la
infraestructura tecnológica de una organización a la vez. Si deseo transformar
una organización común en una empresa-blockchain, debo cambiar o adaptar
toda la parte de tecnología de esa empresa en un solo instante, para poder
usar todas las características del blockchain” (LAMPREA, 2018).
Lo anterior, supone una gran cantidad de tiempo destinado al traslado de la
arquitectura tecnológica de una empresa y a la capacitación de personal,
además de los otros costos que ello conlleva. Por lo que hoy en día, varias
empresas que podrían beneficiarse de esta tecnología han decidido dar un
paso atrás mientras el blockchain evoluciona, y mientras otras empresas, al
igual que IBM, desarrollan interfaces amigables con el usuario, con
abundantes herramientas de programación y metodologías menos
disruptivas, más eficientes y más rápidas de aplicar a la hora de trasladar total
o parcialmente una infraestructura tecnológica determinada. Como
mencionan Lui Luu en un artículo de la revista Forbes, respecto al diseño de
soluciones blockchain, “para un usuario común, una buena tecnología es
aquella que fácilmente se puede implementar y usar en el día a día”
(FORBES, 2018).
La interoperabilidad de los blockchains también representa un problema a la
hora de aplicar este tipo de tecnología en las empresas. Esto, debido a que
por la falta de herramientas que permitan sincronizar el blockchain con otros
sistemas o softwares más antiguos, o inclusive, con los blockchains de otras
empresas, se debe invertir un gran capital para poder enlazar ambos
sistemas. Por ello, si una empresa hoy invierte un gran capital diseñando y
desarrollando su propio blockchain, es muy factible que en un futuro deba
adaptar su diseño para poder operar en conjunto con nuevos softwares y
nuevas cadenas de bloques.
No obstante, se espera que en un futuro exista un protocolo estandarizado
que les permita a los blockchains antiguos y nuevos, y a otros sistemas
utilizados, compartir información sin mayor esfuerzo en un ecosistema “libre”.
3.3.4 La evolución blockchain sí, la revolución blockchain no
El blockchain llegó para quedarse. Empero, eso no significa que sea la
solución a todos los problemas. Como menciona Sandra Rueda, PhD de la
Universidad de los Andes y experta en seguridad informática: “las empresas
han malinterpretado los posibles usos del blockchain. (…) no tienen en cuenta
el costo beneficio de aplicar blockchain a un proceso, porque creen que les
resolverá todos los problemas de una sola tajada”.
Consecuentemente, la consultora PwC, declaró que diseñar una solución
blockchain requiere el mismo esfuerzo que implementar un gran proyecto de
TI, por lo que es indispensable que los líderes de las empresas, antes de
embarcarse en un proyecto blockchain, realicen un estudio de negocio que
les permita justificar la decisión respecto a si deberían llevar a cabo o no el
proyecto (PWC, 2018).
Además, tal estudio de caso debe identificar las oportunidades de mejora, o
los problemas dentro de la empresa que se pueden resolver mediante el
blockchain. Es decir, no se debe asumir que la sustitución de un sistema
antiguo por el blockchain acarree beneficios por “obra y arte de magia”. Se
trata de evolución, no de revolución. Como menciona el mismo artículo de
PwC, no tiene sentido calificar de innovador, prometedor y favorable un
cambio de infraestructura tecnológica -de cualquier tipo- sin ningún argumento
que lo respalde.
Es necesario que no se traslade la tecnología blockchain a un nivel irreal, en
cuanto a lo que puede llegar a hacer y resolver. El blockchain es una
herramienta que sirve para mejorar procesos, no para crearlos. Tenemos que
comparar las soluciones que ofrece el blockchain con los procesos existentes,
y evaluar si con tal herramienta seríamos capaces de hacerlo mejor.
Comparativamente, los automóviles de Tesla que se conducen solos, fueron
creados inicialmente con el objetivo de mejorar la manejabilidad de los
conductores, no eliminarla. Del mismo modo, el blockchain no representa una
promesa irreal y milagrosa, sino una parte de nuestro futuro en la que tenemos
que seguir trabajando para asegurarnos de que sea una herramienta segura,
usable y entendible.
3.3.5 Error humano
A pesar de que la generalidad de las personas no considera que éste sea un
problema, es importante recordar que todo sistema está sujeto al error
humano. Por lo anterior, teniendo en cuenta el factor humano, un blockchain
podría saturarse de información “basura”, en la medida que sus usuarios
podrían, por ejemplo, hacer Smart Contracts con líneas de código que no
representaran ninguna instrucción. Lo que lleva a la utilización innecesaria de
una gran cantidad de recursos durante los procesos de verificación o
activación de los contratos.
Otro escenario mucho más alejado de la realidad, pero no por ello imposible,
consistiría en que el 51% de los nodos de una red cometieran el mismo error
de forma simultánea, validando información errónea e invalidando los datos
presentes dentro de la cadena de bloques.
No obstante, empresas como Accenture han decidido enfrentar esta
problemática desarrollando un prototipo de cadena de bloques “mutable”, en
el que la información de los bloques podría ser modificada. En este sentido,
los bloques cambiados serían identificados con una “cicatriz” digital, que
indicaría que la información que contienen ha sido alterada (COINDESK,
2017).
4. Proyectos blockchain
4.1. Sistema de trazabilidad comercial de la madera en Colombia
Introducción:
Los servicios ecosistémicos corresponden a un término científico utilizado
para definir la gran cantidad de beneficios que la naturaleza ofrece a la
sociedad. Como define la Organización de las Naciones Unidas para la
Alimentación y la Agricultura, “los servicios ecosistémicos hacen posible la
vida humana, (…) proporcionando alimentos nutritivos, regulando el clima,
apoyando la polinización de los cultivos, la regeneración de los suelos (…)”,
entre otros (ONUAA, 2018).
Los servicios ecosistémicos se dividen en tres clases: de regulación, de
provisión, y de cultura. La primera, hace referencia a los beneficios que
obtenemos gracias a la regulación de los ciclos ecosistémicos, tales como el
clima, la calidad y cantidad de agua, la erosión de los suelos, la polinización,
las enfermedades, la contaminación, el reciclaje de nutrientes, y demás. La
segunda, corresponde al aprovisionamiento de productos que obtenemos de
los ecosistemas, como los alimentos, el agua dulce, la madera, los
biocombustibles y las medicinas. Y la tercera, incumbe a los beneficios no
materiales que proporcionan los ecosistemas, como la recreación y el turismo,
el paisaje, la identidad cultural, y la educación (ZACCAGNINI y WILSON,
2014).
En consecuencia, cada ecosistema aporta una variedad de beneficios, y el
hecho de perjudicarlos tiene consecuencias graves y directas en la calidad de
vida de la población.
Por otro lado, si bien es muy difícil, cuantificar el impacto económico total de
la destrucción de un ecosistema (por todas las variables que se deben tener
en cuenta), investigadores como Costanza han desarrollado modelos
matemáticos conocidos como Valoración Económica de Servicios
Ecosistémicos, en los que se pueden aproximar tales costos (CONSTANZA,
2010 & 2014). Sin embargo, el mismo autor declara que son métodos aún
muy alejados de la realidad, puesto que los servicios ecosistémicos
representan la vida misma, y, como también afirma la investigadora mexicana
Patricia Balvarena (perteneciente a la Plataforma Intergubernamental de
Ciencia y Política en Biodiversidad y Servicios Ecosistémicos), los servicios
ecosistémicos son fundamentales para la vida del hombre en el planeta, y
nunca será posible valorar económicamente el impacto que genera su
deterioro (CIAT, 206).
Ahora bien, el bosque natural es un ecosistema predominante en el territorio
colombiano, cubriendo alrededor de 59.311.350 hectáreas (que equivalen al
52% de su área total) (IDEAM, 2018). En este sentido, de los servicios
ecosistémicos que estos ofrecen depende no solo la población colombiana,
sino el mundo en general. Al representar una de las áreas más grandes de
bosque natural del mundo, juegan un papel fundamental en la regulación de
los ciclos ecosistémicos del planeta, y en la preservación de la biodiversidad.
Sin embargo, en las últimas décadas, este ecosistema se ha visto
perjudicado por la deforestación indiscriminada de terrenos, hasta el punto
en que, anualmente, se talan alrededor de 219.973 hectáreas (IDEAM, 2018).
Es más, según un informe elaborado por Fedesarrollo, en el período
comprendido entre 1990 y 2010, se perdieron 5.4 millones de hectáreas de
bosque, que equivalen al área total del tamaño de Costa Rica
(FEDEDESARROLLO, 2011). Además, según Carmen Rosa Montes, PhD de
la Universidad Católica de Ávila en Desarrollo Económico, Ambiental y Social
Sostenible, la regeneración o recuperación de esos terrenos puede tomar
entre 30 y 40 años (MONTES, 2018).
En este sentido, la destrucción de este tipo de ecosistema puede ocasionar,
además de la desregulación de los ciclos ecosistémicos a nivel global,
consecuencias directas en el terreno como: la erosión del suelo, la
sedimentación de los ríos y las cuencas, la falta de suministro y disponibilidad
de recursos hídricos, la pérdida de biodiversidad y la falta de capacidad para
almacenar CO2, entre muchos otros. Que terminan afectando directamente a
todos los sectores económicos que emplean la tierra para llevar a cabo sus
operaciones (FEDEDESARROLLO, 2018).
Por otro lado, según Fededesarrollo, uno de los principales causales de
deforestación se remonta al negocio de la tala ilegal de la madera. Debido a
que tan solo unas pulgadas de las especies arbóreas como los cedros negros,
la palma colombiana, el linde, y el algarrobo, que están protegidas por el
estado colombiano por ser especies en vía de extinción, pueden alcanzar
valores superiores a los 100.000 pesos. Lo que fomenta un mercado negro
masivo de este tipo de materia prima valiosa y escasa (FEDEDESARROLLO,
2018; EL TIEMPO, 2016).
En este orden de ideas, el presente proyecto busca diseñar una solución
blockchain para combatir la deforestación del bosque natural colombiano
ocasionada por el tráfico ilegal de madera.
Situación problema:
Actualmente, en Colombia, la industria maderera representa el 0,67% del PIB,
superando los 3.76 billones de pesos anuales (DNP, 2018). De ese valor, más
del 75% está reflejado en el sector de la producción y venta de materia prima
-que en este caso es la madera- (REVISTA MUEBLES Y MADERA, 2018).
Hoy en día, Colombia cuenta con aproximadamente 4700 empresas
destinadas al sector de producción, quienes en conjunto, reúnen alrededor de
450.000 hectáreas de plantaciones comerciales registradas en el Instituto
Colombiano Agropecuario (REVISTA MUEBLES Y MADERA, 2018). Sin
embargo, según Miguel Pacheco, especialista forestal del Fondo Mundial para
la Naturaleza en Colombia, ese terreno tan solo cubre el 25% de la demanda
anual, que se acerca a los 4 millones de m3 de madera (El TIEMPO, 2016). El
resto, es producido por otras 8900 empresas que funcionan de forma informal
en el país, y que, anualmente, talan indiscriminadamente más de 150.000
hectáreas de bosque natural para tal fin. Además, desde el 2016, esa cifra ha
incrementado un 23%, y se prevé que siga aumentando en los próximos años
(IDEAM, 2017).
Las zonas más afectadas por esta problemática han sido la región Andina y
el Amazonas. Puesto que además de representar más del 50% de las
hectáreas afectadas, las acciones por parte del gobierno para tratar de
controlar la situación no han sido efectivas, dado que su tasa de deforestación
sigue creciendo año a año.
La situación es aún más crítica cuando se tiene en cuenta que, a pesar de
que el gobierno colombiano ha recibido un gran apoyo económico
internacional por parte de países como Noruega, Alemania y Francia, para
combatir este tipo de prácticas, el panorama no ha mejorado (MONGABAY,
2018).
Según el portal de periodismo ambiental independiente Mongabay Latam,
entre las barreras que debe superar el gobierno colombiano para disminuir la
deforestación indiscriminada de bosque natural, están la protección eficiente
de las áreas protegidas, el desarrollo de proyectos que incluyan a los actores
territoriales -como las comunidades indígenas y campesinas-, y la creación de
un sistema efectivo y funcional que permita identificar la trazabilidad de los
lotes de madera que se venden en Colombia. Siendo esta última, a su parecer,
una de las más importantes (MONGABAY, 2018).
Así mismo, Elsa Matilde Escobar, Directora Ejecutiva de la fundación Natura
Colombia, afirma que, además de plantear modelos de producción sostenible
con alto valor agregado en donde se justifique la creación de esas nuevas
áreas de desarrollo rural, o de compensaciones económicas de gran impacto
para que los dueños de las tierras protejan el ecosistema, es necesario que
se establezca un sistema verificable que permita establecer un mercado
definido, dimensionable, estable y libre de burocracia que deshaga el mercado
ilegal de la madera en Colombia. (NATURA, 2018)
De igual forma, el Departamento Nacional de Planeación, mediante un
informe publicado por la Oficina Nacional Forestal Andina, declara que dentro
de los obstáculos para combatir la el tráfico ilegal dentro la industria maderera
colombiana, se encuentran: los vacíos en la información, la diversidad de las
bases de datos que se utilizan año tras año para analizar la problemática
(concebidas por instituciones como el INF, el SNIF y el Censo Agropecuario) ,
la complejidad de los trámites, y la falta de trazabilidad dentro de la cadena
de suministro de la madera (ONF y DNP, 2018).
Además, según un artículo de El Espectador, la ingeniera Rosa Alejandra
Ruiz, del Ministerio de Ambiente, afirma que “después de un trabajo riguroso
de archivo y de investigación, descubrimos que el problema era que todo el
sistema todavía era análogo. En pleno siglo XXI aún se llevaba la trazabilidad
en documentos físicos, los salvoconductos se expedían en máquinas de
escribir; estábamos muy atrasados” (EL ESPECTADOR, 2018)
Funcionamiento del mercado negro:
Según Montes (2018) y Julio César Gómez, subdirector de la Corporación
Autónoma Regional de Risaralda (EL TIEMPO, 2016), el mercado ilegal de
la madera en Colombia funciona así -de forma simplificada-:
1. Los campesinos o leñadores identifican una zona de bosque natural
de la que pueden obtener madera.
2. Cortan una cantidad determinada de árboles del bosque natural, que
normalmente está entre los 1000 y los 2500 árboles al día, y trasladan
el lote a la vía de acceso más cercana.
3. Venden el lote de madera ilegal a una mula o transportador.
3.1 El transportador vende el lote de madera ilegal a un
aserradero informal.
3.2 El aserradero produce y vende muebles provenientes de
madera ilegal de forma informal.
4. El transportador moviliza y vende el lote de madera ilegal al
aserradero o a la comercializadora de madera limpia más cercana (que
normalmente está ubicado en las cercanías de las cabeceras
municipales).
5. El establecimiento comercial “blanquea” el lote o falsifica los
salvoconductos requeridos para ese lote en específico, siendo la
primera de estas prácticas la más común.
El proceso de blanqueo se refiere a utilizar documentos legales, como
los permisos de aprovechamiento o las licencias de explotación
otorgadas por el ICA, para movilizar o vender mercancía que no
proviene del sector “permitido” por el salvoconducto. Es decir, los
comerciantes hacen pasar lotes de madera proveniente de bosque
natural, por lotes procedentes de plantaciones de bosque legales y
aptas para la explotación.
Una vez completado el proceso de blanqueo, no hay forma de
comprobar si un lote de madera proviene de bosque natural, o de zonas
de explotación autorizadas, puesto que ya ha sido “legalizado”.
6. Los establecimientos comerciales, ya con los lotes de madera
“legalizados”, los venden a terceros, los exportan, o fabrican muebles
a partir de estos para su posterior comercialización.
Ilustración 39. Funcionamiento del mercado ilegal de madera
Durante el proceso, instituciones como la Policía Ambiental, las entidades
aduaneras, y las Corporaciones Autónomas Regionales pueden exigir el
salvoconducto en cualquier etapa del proceso. Sin embargo, el proceso es
ineficaz debido a que: muchas veces durante los controles no se cuenta con
personal capacitado para identificar las especies de árboles; no es posible
verificar en tiempo real si el salvoconducto ya ha sido utilizado para movilizar
otros lotes de madera provenientes del mismo lugar o de otras regiones; hace
falta personal para vigilar todas las rutas del tráfico de madera.
Por otra parte, a pesar de que existen programas como el Pacto Intersectorial
por la Madera Legal en Colombia (que busca que las entidades públicas y
privadas del sector involucradas en el proceso de explotación de la madera
aseguren que la madera extraída, transportada, utilizada y comercializada
provenga de fuentes legales), en los últimos años ha sido evidente que la
poca trazabilidad de los lotes talados impide que el programa sea efectivo
(FEDEMADERAS, S.F).
Propuesta blockchain:
El presente proyecto busca hacer uso de la tecnología blockchain para
implementar un sistema de trazabilidad comercial de la madera en Colombia,
supliendo los vacíos de información y trazabilidad que impiden que
programas como el Pacto Intersectorial por la Madera Legal en Colombia
funcionen.
En este sentido, se propone crear un blockchain con las siguientes
características:
- Problema por resolver/Oportunidad de mejora: Trazabilidad comercial
de la madera en Colombia
- Nombre del blockchain: MaderaBlock
- Tipo de blockchain a desarrollar: De consorcio
✓ El registro de información dentro del blockchain está permitido
a las partes involucradas en la cadena de producción.
✓ La verificación está sujeta a los nodos designados por los entes
gubernamentales nacionales y extranjeros, además de otros
nodos designados por las grandes empresas productoras y
comercializadoras de madera “limpia” en el país.
✓ El acceso a la información está permitido a cualquier parte del
sistema
- Mecanismo de consenso: Proof of work
- ¿Uso de tokens?: No
- ¿Uso de Smart Contracts?: Si
- ¿Uso de una DApp?: Si
- Nombre de la DAPP: MaderaBlockCol
MaderaBlock, fundada en la red Ethereum, funcionaría de la siguiente forma:
1. Los leñadores que talen la madera proveniente de una región con permiso
de aprovechamiento o licencia de explotación maderera emitida por el ICA,
“etiquetarán” los lotes de madera. En este caso, la etiquetación
corresponderá al proceso de cargar al blockchain MaderaBlock, a través de
la interfaz de la DApp MaderaBlockcol, la siguiente información relacionada
con el lote de madera “limpia”:
- Nombre de la organización encargada de la explotación de la madera
- Lugar de proveniencia de la madera
- Tamaño del lote (en m3)
- Fecha de extracción o tala del lote
2. Los leñadores, a través de los transportadores, movilizarán y venderán el
lote de madera a un aserradero o comercializador de madera “limpia”. Una
vez allí, los encargados del establecimiento podrán verificar, por medio de la
DApp, que: el lote de madera efectivamente proviene de una zona de bosque
con permisos de aprovechamiento, el tamaño establecido del lote
corresponde a los m3 recibidos del material, y que la fecha de extracción del
lote es reciente.
En seguida, el aserradero o el establecimiento comercial, por medio de la
DApp, añadirá al blockchain una certificación que verifique que recibió el lote
de parte de la organización, con las características establecidas. Además,
añadirá la siguiente información:
- Utilización del lote (fabricación de muebles, venta a terceros, etc.)
- Fecha de terminación del proceso
3. Sin importar el destino final del lote de madera, cada parte que esté
involucrada en el proceso, ya sea en la fabricación de muebles o en la
comercialización de fracciones del lote de madera a terceros, podrá: verificar
mediante la DApp, la proveniencia del material o del bien adquirido; y
actualizar los datos del lote.
Ilustración 40. Solución blockchain para la explotación de madera limpia
La DApp funcionará mediante los Smart Contacts, que serán los programas
encargados de registrar toda la información y la “linealidad” de un lote de
madera dentro de la cadena de suministro. Además, estarán encargados de
verificar, de forma automática a través de procesos computacionales, que:
- Al final de cada mes, las organizaciones registradas ante el ICA
no sobrepasen la cantidad máxima de madera permitida por un
permiso de aprovechamiento en una región determinada.
- Las fechas entre cada paso de la cadena sean “razonables”
- No haya lotes que queden “perdidos” en la cadena de
producción y distribución de la madera
- No haya lotes que se aparezcan más de una vez procesos de
producción o comercialización distintos
Si alguna de las condiciones anteriores no se cumple, los Smart Contracts
informarán, a través de la plataforma que provee la DApp, a las autoridades
competentes para que revisen el caso y tomen las medidas necesarias (ya
sea la Policía Ambiental y Ecológica de Colombia, las Corporaciones
Autónomas Regionales, las autoridades aduaneras, entre otros).
Con lo anterior, se esperaría acabar con la falta de trazabilidad de la industria
maderera en Colombia, y con lo que ello conlleva.
Sin embargo, necesario recalcar que la propuesta debe estar acompañada
de incentivos y sanciones, y otros programas gubernamentales que apoyen
y fortalezcan el sistema de trazabilidad de la madera. Por ejemplo, es
necesario que las todas las partes de la cadena estén dispuestas a actualizar
la información de los lotes, y a evitar a toda la costa la compra de muebles o
lotes de madera provenientes de bosque natural, que en este caso
corresponderían a los lotes no etiquetados o registrados.
4.2 Sistema de distribución de energía a las grandes industrias de Colombia
Introducción:
En Colombia, la generación de energía eléctrica se divide principalmente en
dos clases: la hidráulica y la térmica. La primera, corresponde a la energía
que se produce mediante el aprovechamiento de la energía cinética de los
cuerpos de agua que son almacenados en los embalses; y representa el 75%
del mercado energético del país. Mientras que la segunda, se refiere a la
energía que es generada mediante la combustión de materiales fósiles; y
representa alrededor de un 24% del mercado energético.
Por otra parte, en Colombia, el proceso de generación y transporte de la
energía eléctrica hidráulica, se distribuye en 3 etapas:
1. Generación: Se refiere a la producción de energía eléctrica en las
centrales hidroeléctricas del país (como la hidroeléctrica Chivar, de
Boyacá, o la Termoflores, de Barranquilla).
2. Transmisión: Se refiere al proceso de transporte de la energía desde
los generadores eléctricos -en este caso las centrales hidráulicas-, hasta
las subestaciones de energía de las grandes y pequeñas ciudades.
La transmisión de la energía, a su vez, se divide en cuatro niveles o
"líneas” de voltaje, dependiendo del receptor. Éstas son: 138 kV, 230 kV,
345kV o 500kV. Es decir, a mayor cantidad de energía requerida por una
entidad, mayor será la cantidad de voltaje. Y, por ende, será necesario
que esa energía sea transportada por una línea de transmisión que la
soporte.
Por ejemplo, generalmente un sector industrial consume una mayor
cantidad de energía que un sector residencial, por lo que el primero
seguramente utilizará una línea de transmisión de alto voltaje (345kV o
500kV), mientras que el segundo empleará una línea de bajo voltaje
(138kV a 230kV).
3. Distribución: Se refiere al proceso de transporte y distribución de la
energía eléctrica hacia el usuario final (residencias, pequeñas y grandes
industrias, comercios, entre otros).
Este proceso es liderado las empresas distribuidoras de energía
eléctrica, como Codensa -de Bogotá- y DICEL -de Cali-.
Ilustración 41. Proceso de generación, transmisión y distribución de la energía
eléctrica en Colombia. Imagen recuperada de:
http://www.sectorelectricidad.com/11389/el-viaje-de-la-energia-electrica-y-sus-
etapas-generacion-transmision-distribucion-y-utilizacion/
Ahora bien, existe una entidad conocida como el Administrador del Sistema
de Intercambios Comerciales (ASIC), que, en pocas palabras, es la
encargada de gestionar y controlar toda la información relacionada con el
mercado energético en Colombia, y de registrar, regular y validar las
transacciones que se llevan a cabo entre las empresas generadoras y las
empresas distribuidoras de energía.
En este sentido, cada día del año, el ASIC recibe la información concerniente
a: la oferta de energía eléctrica por parte de cada una de las empresas
productoras de energía, y la demanda del bien, requerida por las
distribuidoras y comercializadoras de energía para suplir las necesidades
energéticas de sus clientes finales, y por las grandes industrias (que
generalmente adquieren la energía sin recurrir a intermediario
comercializador).
La oferta, que en este caso se refiere a la cantidad de energía producida en
un día, generalmente la calculan las empresas generadoras de energía a
partir de los promedios históricos de consumo de una región en específico.
Y, por otro lado, las comercializadoras y distribuidoras, ofrecen ese registro
a partir de la medición diaria del consumo de energía de las regiones
especificadas, mediante los contadores que están instalados a la “entrada”
de cada uno de los municipios del territorio colombiano.
Con esa información, el Administrador del Sistema de Intercambios
Comerciales, por medio de procesos computacionales, construye la curva de
oferta y demanda de la energía eléctrica. Y a partir de ello, define la forma en
que será vendida y despachada la energía el día siguiente: de qué planta,
cuánta cantidad, a qué precio, y a qué lugar va dirigido el despacho
(generalmente, las empresas que produzcan más energía venderán a precio
más bajo, y las comercializadoras que consuman menos energía, comprarán
a mayor precio).
Es necesario aclarar dos puntos importantes: el primero, hace referencia a
que, durante el proceso de producción, transmisión y distribución de la
energía, la electricidad nunca es almacenada. Esto, debido al altísimo costo
que eso conlleva. Según Alejandro Orozco, eléctrico y electricista de la
Universidad de los Andes, y máster en Economía Aplicada de la misma
institución educativa, “en la industria energética colombiana nunca se ha
considerado la opción de almacenar la energía, (…) el costo asociado a este
proceso es incalculable e insostenible”. Por ello, la energía que se genera en
el sistema se entrega inmediatamente.
Por otro lado, el segundo, se refiere a que existen restricciones en las redes
de transmisión. Es decir, las líneas de transmisión cuentan con una
capacidad máxima en cuanto a la cantidad de energía que pueden
transportar. Y por esas limitaciones, es necesario que se genere energía
desde distintos puntos, para que sea transferida a los lugares requeridos y
se logre cumplir con la demanda. Por ejemplo, así Chivor contara con la
capacidad de generar toda la energía que requiere la población del país, sus
redes de transmisión no tendrían la capacidad física de transmitirla. Por lo
que es necesario acudir a otras empresas generadoras y a otras redes de
transmisión para suplir con la demanda de la energía eléctrica.
En Colombia existe un mercado de energía en el que hay precios spot, y
precios de contrato. El primero, corresponde al precio que es pactado para
transacciones -compra y venta- de manera inmediata. Mientras que el
segundo hace referencia al rango de precios pactados entre las empresas
generadoras y distribuidoras de energía, que es vigilado y consentido por el
AISC.
Situación problema
Según la Red Eléctrica de España, grupo empresarial que actúa como
operador del sistema eléctrico en España, y de la Universidad Pontifica
Comillas, alrededor del 30% de la energía producida “se pierde en el camino”:
mientras un 25% de energía se disipa cuando es transportada a través de las
redes de transmisión y distribución, el 5% restante se “pierde” por las
diferencias entre la oferta y la demanda de este bien.
La pérdida de energía eléctrica ocasionada por su paso a través de las redes
de transmisión y distribución se ha considerado, hasta el momento, como una
parte fundamental del proceso (puesto que, la “fricción eléctrica” que se
genera entre la energía y las líneas de transmisión es un proceso físico que
no se puede evitar), empero, para el caso de la pérdida energética por
diferencias entre la oferta y la demanda, la concepción es distinta.
Dado que la oferta y la demanda de la energía se calcula con base en
proyecciones históricas, tanto de las empresas generadoras, como de las
consumidoras, el Administrador del Sistema de Intercambios Comerciales
debe ajustarlas constantemente. En el caso colombiano, repite el ese
proceso cada hora del día.
Y es ese desfase, el que precisamente produce anualmente un gasto de
alrededor del 5% de la energía eléctrica total producida. A pesar de que en
Colombia no existen cifras exactas para definir la cantidad de dinero a la que
equivale ese gasto, en España, se calcula que asciende a los 70 millones de
Euros anuales (RED ESPAÑA, 2018).
Cuando la demanda y la oferta del mercado energético no concuerdan, que
es lo que sucede en la mayoría de los casos, hay dos posibles escenarios:
1. Cuando la oferta es mayor a la demanda, y el desfase es mayor al
4%, el Administrador del Sistema da la orden a las empresas
generadoras de energía para que apaguen o disminuyan la potencia
de uno o varios de sus generadores de energía eléctrica, según se
requiera.
Sin embargo, según Orozco (2018), debido a que el ASIC realiza
revisiones del sistema cada hora, la comunicación entre ambas partes
se hace efectiva en un lapso de 35 a 85 minutos. Lo que representa
una demora innecesaria cuando se tiene en cuenta que los
generadores hidráulicos pueden apagarse casi inmediatamente (el
proceso de apagado o de modificación de potencia toma entre 30 y
120 segundos).
Lo anterior, resulta en el despilfarro de energía, puesto que la energía
eléctrica sobrante debe ser redirigida a plantas “consumidoras de
energía”, para disiparla y evitar un colapso o apagón del sistema
(cuando el sistema se mantiene con más energía de la que se
requiere, se generan problemas en la frecuencia eléctrica de
operación, que en pocas palabras significa que se satura y apaga el
sistema).
2. Cuando la oferta es menor a la demanda, los distribuidores y
comercializadores de energía pueden comprarle al ASIC la energía a
precio spot. Sin embargo, según Orozco, ello puede suponer un costo
hasta 4 veces mayor. Por lo que normalmente lo que sucede es que
los comercializadores de energía cortan el flujo eléctrico de sus
clientes hasta que logren normalizar la situación. Lo que representa un
riesgo la calidad de la energía, en la estabilidad de los sistemas de
distribución, y en la calidad de la frecuencia eléctrica del sistema, sin
olvidar las consecuencias directas que esto tiene sobre los clientes
finales (como detener las operaciones de una empresa).
Por otra parte, según reporta un empleado de la misma firma que Orozco -la
Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios- que prefirió
mantenerse en anonimato, el Administrador del Sistema no siempre es del
todo imparcial. Es decir, “hay corrupción en el proceso” (Trabajador SSPD,
2018).
Según el empleado, el Administrador del Sistema, que consiste en un
conjunto de trabajadores, frecuentemente despacha lotes de energía de
forma “preferencial” a determinadas entidades comercializadoras y
distribuidoras de energía eléctrica (entendamos preferencial como la
condición derivada de sobornos). Es decir, despacha energía a un costo
menor del establecido; o cantidades que son superiores a las que aparecen
en el sistema.
Propuesta blockchain:
El presente proyecto busca, a través de la utilización de los Smart Contracts
y de la tecnología blockchain, proponer un sistema que permita acabar, o por
lo menos reducir considerablemente, los gastos que son producto de los
desfases entre la demanda y oferta diaria de la demanda energética eléctrica
en Colombia. Así mismo, pretende establecer un registro transparente,
inmutable y distribuido de las transacciones realizadas por el Administrador
del Sistema de Intercambios Comerciales.
En este sentido, se propone crear un blockchain con las siguientes
características:
- Problema por resolver/Oportunidad de mejora: Reducir el desfase entre
la oferta y la demanda de energía eléctrica en Colombia y los gastos
asociados al mismo.
- Nombre del blockchain: ElectriChain
- Tipo de blockchain a desarrollar: De consorcio
✓ El registro de información está permitido a la ASIC, a través de
las funcionalidades de los Smart Contracts.
✓ La verificación está sujeta a los nodos designados por los entes
gubernamentales nacionales y extranjeros, además de otros
nodos designados por las empresas productoras de energía, y
las empresas comercializadoras y distribuidoras de este
servicio.
✓ El acceso a la información está permitido al Administrador del
Sistema de Intercambios Comerciales, y a las empresas
involucradas en la producción, comercialización y distribución
de la energía.
- Mecanismo de consenso: Proof of work
- ¿Uso de tokens?: No
- ¿Uso de Smart Contracts?: Si
- ¿Uso de una DApp?: Si
Electrichain funcionaría de la siguiente forma:
Las empresas generadoras de energía estarán en constante funcionamiento,
y será el Administrador del Sistema de Intercambios Comerciales quién,
mediante los Smart Contracts, despache la energía y balancee minuto a
minuto la oferta y la demanda.
Es decir, los Smart Contracts de la DApp actuarán como “comunicadores” y
“controladores” directo entre las empresas generadoras de energía y las
comercializadoras y distribuidoras del mismo servicio. Sin embargo, cabe
recalcar que el servicio será diseñado y desarrollado en conjunto con la ASIC,
para que éste sea quien finalmente lo opere.
En este sentido, los Smart Contracts estarán recibiendo y actualizando
constantemente -cada minuto- la información relacionada con la energía
generada por cada planta de producción, y la energía demandada por cada
municipio de Colombia. A diferencia del sistema tradicional del ASIC, la DApp
no recibirá tal información mediante reportes elaborados por las empresas
productoras y distribuidoras el día inmediatamente anterior. En cambio,
actualizará y registrará sus datos a través de los contadores instalados a la
entrada de cada municipio de Colombia, y a la salida de cada planta
generadora; que están equipados para enviar tal información de forma
inmediata al lugar que se necesite.
En este sentido, cuando la oferta sea mayor a la demanda, los Smart
Contracts de la DApp, que estarán directamente conectados con al menos
una parte de cada una de las generadoras hidráulicas del país (cifra hasta
ahora incalculable), disminuirán la potencia de los generadores o los
apagarán de forma inmediata, según se requiera. Lo que eliminaría el
desfase de 35 a 65 minutos que normalmente lleva comunicar y llevar a cabo
el proceso.
Por otro lado, la DApp, además de recopilar la información de la oferta y la
demanda, guardará un registro transparente, inmutable y distribuido de la
información y de los ajustes realizados para balancear el sistema. Logrando
así, en un futuro cercano, proyectar automáticamente tales valores con
mayor precisión según los promedios históricos que tenga y el registro de
ajustes que haya realizado en el pasado.
La DApp también asumirá las otras funciones del ASIC, como el cálculo de
la curva de precios (a partir de la oferta y demanda), el despacho de energía
según esa curva, y el registro de todas las transacciones realizadas. Sin
embargo, dado que el proceso se hará de forma “automática” a través de
procesos computacionales programados en los Smart Contracts de la DApp,
no será posible despachar energía de forma “preferencial”, puesto que la
incongruencia sería reportada por el sistema a las autoridades competentes.
Así mismo, las empresas productoras y comercializadoras de energía
tendrán acceso a la información reportada, por lo que, si lo desean, podrán
actuar verificar la transparencia del proceso.
Por otro lado, en un futuro no muy lejano, se esperaría eliminar a los
intermediarios del sistema, refiriéndonos a los distribuidores y
comercializadores de la energía. Sin embargo, para que ello fuera posible,
sería necesario actualizar los contadores de consumo de energía de cada
uno de los hogares, y de los establecimientos comerciales e industriales de
Colombia, puesto que los actuales no “reportan a la central” la cantidad de
energía consumida (solamente la muestran para que, posteriormente,
funcionarios de las empresas verifiquen y registren el valor).
Esto permitiría que los individuos compraran energía de forma directa, sin
necesidad de un mercado organizado ni de intermediarios. Sin embargo, la
propuesta, según Orzoco, a pesar de que reduce el costo de adquisición de
la electricidad en un 35%, alcanzaría los 200mil millones de pesos (sin incluir
aún los costos relacionados con la implementación de la tecnología
blockchain que soporte el proceso). Por lo que sería necesario realizar un
estudio severo y detallado que determine la viabilidad del proyecto
(OROZCO, 2018).
4.3 Metodología para plantear un proyecto blockchain
A partir de los proyectos desarrollados, y del estudio de la bibliografía disponible
sobre el tema, es posible afirmar que aún no existe una metodología o un
procedimiento sistemático definitivo que permita desarrollar con éxito un proyecto
blockchain.
Así mismo, las organizaciones que están en busca de metodologías que les permitan
incorporar al blockchain en sus modelos de negocios se han percatado de que, por
la corta edad de la tecnología, y los pocos casos de uso exitosos, aún no ha sido
posible parametrizar y desarrollar un procedimiento que guíe a un individuo en el
paso a paso del diseño y la implementación de un proyecto de este tipo.
Sin embargo, varias instituciones, como The American Council for Technology and
Industry Advisory Council y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, han
establecido varias preguntas clave que permiten determinar si un modelo de negocio
es apto o no para incorporar la tecnología blockchain.
Lo anterior, además de representar un claro avance hacia el desarrollo de una
metodología que permita incorporar la tecnología blockchain, posibilita analizar y
determinar si una organización debería “arriesgarse” a implementar esta tecnología.
A continuación, se expondrá un conjunto de preguntas que el lector deberá
responder antes de considerar la posibilidad de diseñar, desarrollar e implementar
un proyecto blockchain en una organización u proceso (tales preguntas fueron las
mismas que se contestaron antes de diseñar los proyectos ilustrativos presentados
anteriormente):
1) ¿Necesita una base de datos consistente y compartida?
2) ¿Necesita que más de una entidad contribuya en el registro de
la información?
3) ¿Las entidades involucradas en el registro de la información son
desconocidas, poco confiables, o tienen conflictos de intereses?
4) ¿Necesita delegar el control y el registro de la información a un
tercero?
5) ¿Requiere que la información esté a prueba de manipulaciones
y pueda estar sujeta a una auditoría (inspección y verificación
de los datos)?
Si usted respondió al menos 4 de las 5 preguntas afirmativamente, quiere decir que
la empresa o el proceso que tiene en mente para implementar el blockchain puede
beneficiarse en gran medida de esta tecnología. Por lo que sería más que
conveniente, plantear por lo menos las bases de un proyecto blockchain y evaluar
los posibles beneficios de su aplicación.
En el caso contrario, el lector debería alejarse del blockchain y desechar la idea que
es la solución a sus problemas. Y, en cambio, debería considerar otras alternativas,
como bases de datos comunes, bases de datos encriptadas, bases de datos
almacenadas en un servidor externo, o bases de datos controladas y soportadas por
un tercero.
Por otra parte, también es importante que el lector defina el tipo de blockchain que
debe utilizar. Y para ello, puede responder las siguientes preguntas:
1) ¿Necesita tener el control sobre el acceso y la funcionalidad de la base
de datos? ¿Solo un grupo de actores confiables y pertenecientes a la
organización verificarán la información de forma interna? ¿Le preocupa
la eficiencia del sistema?
Si la respuesta es positiva, un blockchain privado cumplirá con sus
necesidades,
2) ¿Necesita tener el control sobre el acceso y funcionalidad del sistema,
pero el proceso de verificación puede estar a cargo de un grupo de
actores conocidos -pero no necesariamente confiables-? ¿Le preocupa
la eficiencia del sistema?
Si la respuesta es afirmativa, un blockchain de consorcio cumplirá con
sus necesidades.
3) ¿No necesita controlar a funcionalidad del sistema, ni le preocupa la
eficiencia del sistema? ¿La información presente en la cadena de
bloques no es sensible y puede ser pública?
Si la respuesta es afirmativa, un blockchain público será el más
conveniente.
Una vez hecho esto, se le recomienda al lector recurrir a los conocimientos
adquiridos por medio del presente texto, para que, en conjunto con su ingenio,
creatividad, e investigación propia, logre plantear el diseño inicial de una solución
blockchain.
Sin embargo, es también fundamental que antes de adentrarse al planteamiento de
una solución blockchain, el lector esté seguro de que comprende a cabalidad el
sistema, proceso u organización en el que va a implementar este tipo de tecnología.
En concordancia con lo afirmado por la consultora PwC, es imprescindible entender
en detalle la problemática a tratar y desarrollar un estudio de caso a partir de ello. En
este momento de incertidumbre respecto al blockchain, lo más importante consiste
en definir unas buenas bases del problema, entendiendo el contexto en el que se
desenvuelve, las razones por las que no funciona correctamente y los obstáculos
que éste que presenta. De tal modo que, a partir de ello, sea posible identificar cómo
la tecnología blockchain podría mejorar el proceso (PWC, 2018).
Es por esto que, en los proyectos ilustrativos, una gran parte del contenido está
directamente relacionado con el análisis de la situación problema, más que en el
desarrollo y especificación de la tecnología a utilizar. Esto, debido a que, si bien el
panorama del blockchain es incierto, y que de aquí a un año puede cambiar o
evolucionar radicalmente la tecnología, sus bases o principios -que es lo que se
busca que el lector plantee en el proyecto- seguirán siendo las mismas.
5. Conclusiones
Como resultado del presente trabajo, se puede concluir que el texto desarrollado
cumplió con los objetivos establecidos, puesto que trató y explicó de forma sencilla
las bases de la tecnología blockchain. Además, a partir de su contenido, fue posible
desarrollar dos proyectos ilustrativos que demostraran una posible aplicación de
esta tecnología en el contexto colombiano.
También fue posible concluir que la tecnología blockchain es una herramienta que
puede ofrecer grandes beneficios. Es un instrumento transparente, descentralizado,
inmutable y trazable que, en un futuro cercano, permitirá cambiar sustancialmente la
forma en que opera hoy en día la economía y la industria del mundo.
Además, instrumentos como los Smart Contracts, las DApps, los tokens y los
mecanismos de consenso, jugarán un papel importante en la evolución y la adopción
de la tecnología, a medida que éstos, en conjunto con el blockchain, vayan
demostrando más aplicaciones a situaciones reales.
Por otro lado, al ser una tecnología que se encuentra en sus primeras etapas de
desarrollo, aún hay bastante incertidumbre respecto a su funcionalidad y a las
ventajas que puede ofrecer su implementación. Inclusive, con el surgimiento de las
criptomonedas, se generó un incremento en la desconfianza y el desconcierto por
parte de la población hacia el blockchain.
Y es por ello que, una vez el boom de las criptomonedas pase a segundo plano, el
blockchain deberá superar varios obstáculos, como la regulación, la educación
respecto a su uso, el altísimo consumo de energía, la interoperabilidad con otros
sistemas y otras cadenas de bloques, y la dificultad de ser aplicado a procesos
reales, entre otros, para poder ser adoptada como una tecnología “del común”.
Finalmente, cabe recalcar que el presente curso, además de servir como un
instrumento que permita a los estudiantes comprender los fundamentos del
blockchain, busca generar un ambiente de aprendizaje en el entorno colombiano
alrededor de esta tecnología. De tal forma que, al igual que las universidades más
reconocidas y prestigiosas del mundo, la Universidad de los Andes y otras
instituciones educativas colombianas, puedan empezar a promover, a través de sus
estudiantes, el interés por el desarrollo de herramientas de este tipo que impacten
positivamente a la sociedad.
6. Referencias bibliográficas
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