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Fundamentos básicos de Blockchain: Introducción a control de negocio

Conozca esta tecnología revolucionaria y la contribución que IBM hace en ella

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Todo el mundo está apostando sobre cómo blockchain revolucionará la manera en la que las organizaciones realizan las transacciones empresariales. Veamos cómo opera una red de blockchain, qué la hace única, y cómo IBM está ayudando a que la tecnología avance. Lo primero en el orden cronológico es un poco de trasfondo.

El rol de los controladores de negocio

En el actual mundo conectado e integrado, la actividad económica se realiza en redes empresariales que van más allá de los límites nacionales, geográficos y jurídicos. Las redes empresariales típicamente se juntan en mercados donde los productores, consumidores, proveedores, asociados, creadores/ habilitadores de mercado y otras partes interesadas poseen, controlan y ejercitan sus derechos, privilegios y titularidades sobre objetos de valor conocidos como activos.

los activos pueden ser tangibles y físicos, como coches y casas, o intangibles y virtuales, como certificados de acciones y patentes. La propiedad y la transferencia de activos crean valor en una red empresarial, y son conocidos como transacciones.

Las transacciones típicamente involucran a varios participantes, como compradores, vendedores e intermediarios (como bancos, auditores o notarios) cuyos acuerdos y contratos empresariales son registrados en controladores de negocios. Una empresa típicamente utiliza varios controladores para realizar el seguimiento de la propiedad y la transferencia de activos entre los participantes de sus múltiples líneas de negocios. Los controladores son los sistemas de registro (SORs) para las actividades e intereses económicos de una empresa.

Un controlador de negocios típico se parece a esto:

Problemas con los actuales controladores de negocios

Los controladores de negocios utilizados hoy en día tienen muchas deficiencias. Son ineficientes, caros, no trasparentes y están sujetos a fraude y uso incorrecto. Estos problemas se originan desde sistemas centralizados, basados en la confianza y de terceros, como instituciones financieras, cámaras de compensaciones y otros mediadores de las actuales organizaciones institucionales.

Los sistemas de control centralizados y basados en la confianza generan a cuellos de botella y retrasos en los acuerdos de transacciones. La falta de transparencia, como también la susceptibilidad a la corrupción y al fraude, dan lugar a disputas. Es caro tener que resolver disputas y la posible revocación de transacciones o proporcionar un seguro para las transacciones. Estos riesgos e incertidumbres contribuyen a perder oportunidades de negocio.

Y es más, las copias no sincronizadas de los controladores de negocios de los sistemas propios de cada participante de la red llevan a decisiones empresariales erróneas realizadas sobre datos temporales e incorrectos. (O como mucho, se retrasa la capacidad de tomar decisiones con toda la información, mientras se resuelven las diferentes copias de los controladores.)

Hay 3 topologías de red para los controladores de negocio

Un red de controladores centralizados controla el flujo de información y control operativo desde un único punto central. Una red de controladores distribuidos reparte la carga de trabajo de computación a través de los múltiples nodos de una red. Una red de controladores descentralizados permite que los nodos tomen decisiones de procesamiento y computación independientes sin importar lo que los otros pares de nodos puedan decidir.

Diagram of network topologies
Diagram of network topologies


No es raro que los sistemas distribuidos también sean descentralizados (como es el caso de una red bitcoin). Lo que es único sobre una red blockchain es su mecanismo de consenso descentralizado. Todos los nodos de validación de la red ejecutan el mismo algoritmo de consenso (acordado) contra las mismas transacciones, y así se valida (o invalida) cada transacción. Las transacciones válidas son escritas en el controlador.

¿Qué es exactamente blockchain?

Blockchain es un tipo de controlador de transacciones de negocio. Una red blockchain es un sistema descentralizado para el intercambio de activos. Utiliza un controlador compartido (que es público o privado) para registrar el histórico de las transacciones electrónicas del negocio, que tienen lugar en una red empresarial peer-to-peer (P2P). Una red blockchain puede utilizar la prueba de trabajo, u otro mecanismo de consenso, como la base de la confianza, responsabilidad y transparencia, en vez de depender de una institución o de un actor mediador financiero tercero.

Un sistema de red de pago blockchain tiene como características las firmas digitales, los resúmenes criptográficos, un servidor de sello de tiempo y un protocolo de consenso descentralizado utilizado por los nodos miembros para acordar sobre el contenido del controlador. En un controlador público se diseñan internamente: la integración, la privacidad y la seguridad. Una red blockchain peer-to-peer es resiliente y robusta gracias a su arquitectura topológica descentralizada. A medida que los nodos miembros se unen y dejan la red de una forma dinámica, se intercambian mensajes entre los participantes de la red en base a una divulgación en la que no se escatiman esfuerzos.

Cómo funciona una red blockchain

Un red blockchain es una red altamente escalable, descentralizada y peer-to-peer (P2P). Su integridad se basa en un mecanismo de consenso, en vez de una infraestructura basada en la confianza. Los siguientes conceptos son lo principal del procesamiento de red blockchain.

La red peer-to-peer descentralizada evita que algún único participante o grupo de participantes controlen la infraestructura subyacente o debilite todo el sistema. Los participantes de la red son todos iguales, adhiriéndose a los mismos protocolos. Pueden ser individuos, actores estatales, organizaciones o una combinación de todos esos tipos de participantes.

En su núcleo, el sistema registra el orden lógico de las transacciones utilizando un servidor peer-to-peer de sellado el tiempo y un modelo de sistema de prueba de trabajo, dando como resultado transacciones irreversibles, de hecho, sin tener que volver a hacer la prueba de trabajo.

La contribución de IBM al avance de la tecnología

IBM es un principal miembro de contribución de código para el Proyecto Hyperledger, que es el esfuerzo colaborativo de código abierto de la Linux Foundation para crear un blockchain para transacciones business-to-business (B2B) y business-to-customer (B2C). IBM ha contribuido con 44.000 líneas de código blockchain al Proyecto Hyperledger. El código con el que ha contribuido IBM ayuda a que los desarrolladores exploren la utilización de blockchain en la empresa, mientras construyen controladores descentralizados y seguros para intercambiar activos de valor entre los participantes.

El Proyecto Hyperledger definió una especificación de protocolo conocida como Open Blockchain Protocol Specification para crear una fábrica de blockchain, para ser utilizada en multitud de casos de uso industriales que implican transacciones B2B y B2C. Los principales objetivos de este esfuerzo son:

  • Soportar una amplia variedad de casos de uso industriales con diferentes requisitos
  • Cumplir con los regímenes legislativos que existen hoy en día
  • Soportar transacciones de identidades verificadas, privadas y confidenciales
  • Soportar controladores autorizados y compartidos
  • Soportar el rendimiento, escalado, auditoría, identidad, seguridad y privacidad
  • Soportar la reducción de los cálculos caros implicados en la prueba de trabajo

Proporcionar funcionalidad y las capacidades requeridas, las implementaciones de la fábrica de Blockchain de Hyperledger utilizan los siguientes conceptos como pilares:

  • Los contratos inteligentes
  • Activos digitales
  • Sistema de repositorios/almacenes de registros
  • Red descentralizada basada en el consenso
  • Modelos/algoritmos de consenso conectables
  • Seguridad criptográfica

La arquitectura de la especificación del protocolo de Hyperledger mostrada abajo soporta la modularidad, la interoperabilidad de instalación automática y la tecnología de contenedores para soportar contratos inteligentes escritos en cualquier idioma popular.

Digram of the reference architecture of a Hyperledger
Digram of the reference architecture of a Hyperledger

Objetivos de la contribución de IBM al Proyecto Hyperledger

La contribución propuesta por IBM es una "fábrica blockchain de bajo nivel que ha sido diseñada para satisfacer los requisitos de multitud de casos de uso enfocados en la industria. Extiende lo aprendido por los pioneros en este campo mediante el abordaje de los requisitos adicionales necesarios para satisfacer esta mayor cantidad de casos de uso industriales. Los elementos centrales de esta implementación son: contratos inteligentes (lo que IBM llama código de cadena), activos digitales, repositorio de registros, una red descentralizada que proporciona consenso y seguridad criptográfica. Para estos blockchain principales, la implementación soporta los requisitos industriales principales como son el rendimiento, identidades verificadas y transacciones privadas y confidenciales. Finalmente, la fábrica es diseñada para proporcionar para un modelo de consenso enchufable, permitiendo que se apliquen multitud de algoritmos de consenso optimizados o especializados."

Desde la perspectiva de IBM, las tecnologías blockchain de grado industrial tienen las siguientes características:

  • Un controlador compartido y autorizado es el único sistema de registro (SOR) anexado y única fuente de la verdad. Es visible para todos los miembros que participan de la red de negocios.
  • Un protocolo de consenso acordado por todos los miembros que participan de la red de negocios, garantiza que el controlador es actualizado sólo con las transacciones verificadas por la red.
  • La criptografía garantiza la protección, autenticación e integridad de las transacciones.
  • Los contratos inteligentes encapsulan los términos que participan de los acuerdos para el negocio que tienen lugar en la red; son almacenados en los nodos de validación del blockchain y se desencadenan por transacciones.

El servicio Blockchain de Bluemix

Con el servicio Blockchain de IBM Bluemix, es posible crear su propia red blockchain con nodos de validación y un servicio de seguridad. Desde ahí, es posible desplegar contratos inteligentes (también llamados código de cadena), ver resultados y construir aplicaciones. Aprenda más acerca de cómo empezar con el servicio de Blockchain.

Blockchain service page in Bluemix
Blockchain service page in Bluemix


Si todavía no lo ha hecho, tómese un momento para echar un vistazo a Bluemix, la nube pública de IBM, basada en Cloud Foundry, para el desarrollo y despliegue de aplicaciones. Probar el servicio Blockchain es fácil cuando usted inicia una prueba gratuita de 30 días de Bluemix.

Los beneficios empresariales de blockchain

Las actuales transacciones que fluyen a través de redes de negocio para la propiedad y transferencia de activos son ineficientes, lentas, caras y vulnerables a la manipulación. Todos los participantes de la red de negocios mantienen sus propios controladores con duplicación y discrepancias entre las transacciones de los controladores, que generan disputas, desacuerdos, mayores tiempos para llegar al acuerdo y la necesidad de intermediarios con sus elevados costos asociados.

Los controladores compartidos basados en Blockchain pueden ayudar a que los negocios ahorren tiempo y costos mientras reducen los riesgos. Adicionalmente, las tecnologías blockchain prometen una transparencia mejorada entre los participantes, automatización, personalización del controlador, y una confianza mejorada en el mantenimiento de los registros ya que las transacciones no pueden alterarse una vez que han sido validadas (por consenso) y se han escrito en el controlador.

El mecanismo de consenso de Blockchain proporciona los beneficios de un conjunto de datos consistente y consolidado con número de errores reducido, datos de referencia casi en tiempo real y que los participantes tengan la flexibilidad de cambiar las descripciones de los activos que poseen.

Debido a que ningún miembro participante posee la fuente del origen de la información contenida en el controlador compartido, las tecnologías blockchain generan mayor confianza e integración en el flujo de la información de la transacción entre los miembros participantes.

Los mecanismos de inmutabilidad de las tecnologías blockchain generan menores costos de auditorías y cumplimientos regulatorios con mejor transparencia. Y, debido a que los contratos que se ejecutan en las redes de negocios que utilizan tecnologías blockchain son inteligentes, automatizados y finales, las empresas se benefician del incremento de velocidad de ejecución, de la reducción de costos y de menos riesgos para los acuerdos de los contratos.

Conclusión

Las tecnologías Blockchain fundamentalmente representan una nueva manera de gestionar los negocios. Ellas dan lugar a la siguiente generación de aplicaciones altamente escalables, inteligentes y robustas, para el registro e intercambio de activos físicos, virtuales, tangibles e intangibles. Gracias a los principales conceptos de la seguridad criptográfica, el consenso descentralizado, y el controlador público compartido (con su visibilidad adecuadamente controlada y autorizada), las tecnologías blockchain pueden cambiar profundamente la manera en que organizamos nuestras actividades económicas, sociales, políticas y científicas.
 

Agradecimientos

Los autores agradecen las contribuciones de Nitin Gaur y Joshua Horton, quienes revisaron el contenido y proporcionaron sugerencias constructivas. Adicionalmente, agradecen a Scott Sloan, Sujatha Perepa y al resto del equipo de IBM Technical Sales Leadership Council (TSLC) por integrar como un único equipo unificado de Blockchain de IBM.

 


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