Nuestra guía wiki de blockchain tiene como objetivo atravesar la nebulosa y explicar las diferentes familias y árboles de Blockchains.
¿Qué tipo de blockchains existen?
¿Qué son las cadenas de bloques de criptomonedas, las cadenas laterales y las cadenas de bloques privadas?
¿Cuáles son las diferencias entre los cientos de blockchains que existen?
Wiki Blockchain: Las muchas caras coloridas de Blockchain
La propuesta del término Blockchain puede resultar confusa. A veces lees la cadena de bloques, a veces una cadena de bloques, a veces la tecnología de la cadena de bloques y aquí y luego simplemente la cadena de bloques. Claro, podríamos afirmar que la palabra escrita no está clara, que blockchain es algo nuevo y que el lenguaje simplemente necesita su tiempo para ponerse al día.
Pero esto ignoraría el hecho de que la tecnología Blockchain es un negocio emergente de crecimiento orgánico, que ha creado un ecosistema vívido con muchas “Blockchains”. Esta guía intenta ordenar las cosas y proporcionar una descripción general de las familias y los árboles de blockchains.
Esta no es una introducción a Blockchain. Asume que los lectores son, al menos aproximadamente, conscientes del concepto de Blockchain y las criptomonedas. Aquí Blockchain se define como una base de datos distribuida que utiliza el mecanismo criptográfico para hacer cumplir el consenso sobre su contenido y las reglas que definen cuándo y cómo algo pasa a formar parte de la base de datos y / o se ejecuta. Si desea obtener más información sobre Blockchain como concepto tecnológico, debe comenzar con este artículo.
Nuestra descripción general sobre las familias Blockchain discrimina Blockchain por aplicaciones y propiedades.
Criptomoneda-Blockchain
Comenzamos con la aplicación Blockchain más común, exitosa y probada: con criptomonedas. Las criptomonedas utilizan Blockchain para crear un sistema monetario descentralizado mediante la construcción de un consenso sobre un libro mayor compartido de transacciones financieras pasadas. Las criptomonedas establecen un sistema que regula la distribución de unidades monetarias y procesa transacciones, ambos de forma descentralizada sin autoridad de confianza.
Cada blockchain que se ha convertido en el anfitrión de una criptomoneda comparte dos propiedades importantes: es abierta, sin permisos y transparente.
- Apertura: esta propiedad tiene un significado doble: primero, el código es de código abierto; en segundo lugar, no tiene permiso, por lo que todos pueden descargar el software y participar en la red. Ambos dan como resultado que cada humano con acceso a Internet puede probar y bifurcar el código fuente y verificar la validez de una transacción.
- Transparencia: el libro mayor compartido de transacciones pasadas, generalmente llamado blockchain, es público. Todos pueden ver lo que sucede en la cadena de bloques; no hay privacidad.
La más famosa y exitosa de todas las blockchains, la criptomoneda Bitcoin, demostró que estas propiedades permiten eliminar a un tercero de confianza de un sistema de efectivo electrónico y reemplazar la confianza en personas o instituciones por la confianza en un protocolo. Con una cadena de bloques abierta y sin permiso, todos tienen acceso a todo lo que necesitan para verificar o firmar al recibir o realizar un pago.
Sin embargo, casi todas las demás propiedades que no sean la apertura y la transparencia pueden modificarse en una criptomoneda. Sin hablar de detalles triviales como el tamaño del bloque, el tiempo de bloque o la distribución de tokens, hay dos variables poderosas que se han convertido en la fuente de la creación de varias familias y árboles de Blockchain con diferencias fundamentales: el mecanismo para establecer un consenso y el anonimato de actas.
Wiki Blockchain: Blockchains con diferentes mecanismos para establecer consenso
Esta familia comienza con el atributo básico de todas las cadenas de bloques: que organizan los datos en una cadena de bloques y agregan nuevos bloques de datos solo cuando se cumplen condiciones específicas que permiten al sistema establecer un consenso sobre una única cadena de bloques válida y, por lo tanto, sobre un único conjunto válido y un historial de datos.
Por lo general, las entidades que agregan datos se llaman mineros y compiten por esta tarea probando algo, algo que puede ser verificado por cualquier otra entidad de la red únicamente con información completamente disponible en la cadena de bloques. En una cadena de bloques de criptomonedas, los mineros son recompensados por este trabajo con unidades de la criptomoneda. Los detalles de este mecanismo, especialmente el diseño de la prueba, es un factor importante para discriminar familias de criptomonedas.
Prueba de trabajo (PoW)
En Bitcoin, los mineros tienen que invertir el poder de la computadora para encontrar un bloque, ya que necesitan resolver acertijos criptográficos. La dificultad de los acertijos la establece la red, y todos los demás participantes pueden verificar la solución. PoW utiliza conceptos criptográficos como hashes y se ha comprobado que es seguro y se ajusta perfectamente a los requisitos de una cadena de bloques de criptomonedas. Pero tiene desventajas, como requerir mucha energía para mantener la red segura. Bitcoin, por ejemplo, consume, aproximadamente, tanta energía como Dinamarca o Escocia.
Pero Bitcoin no es la única cadena de bloques de PoW. Existe una amplia gama de blockchains que emplean varios algoritmos PoW. Además de SHA 256, que es utilizado por bitcoin,
Hay familias que usan
- Scrypt (Litecoin, Dogecoin, Feathercoin) X11 (Dash),
- X11 (Dash), Cryptonote (Monero, Bytecoin)
- Ethash (Ethereum, Ethereum Classic) Equihash (Zcash) y algunos más.
- Equihash (Zcash) y algunos más.
El algoritmo recién inventado tiene como objetivo dificultar la producción de hardware de propósito especial para la minería y así mantener la minería descentralizada.
Prueba de participación (PoS)
En lugar de hacer que el minero invierta su dinero en hardware real, como hace la Prueba de trabajo, la Prueba de participación hace que el minero invierta su dinero en hardware simulado. La minería es de alguna manera como una lotería, y mientras que en PoW tiene que dejar que su hardware cree boletos, en PoS simplemente obtiene los boletos para bloquear su token de criptomoneda.
PoS tiene varias ventajas frente a PoW: reduce la inversión inicial en minería, por lo que mantiene la minería más descentralizada; reduce la cantidad de electricidad que necesita la red; es seguro contra varios ataques basados en la distribución del hardware; produce intervalos de tiempo menos volátiles entre bloques nuevos y, por lo tanto, tiene mejores propiedades de escala.
La primera moneda que empleó Proof of Stake fue Peercoin, seguida de Whitecoin, Blackcoin y muchas otras. Ethereum, actualmente todavía PoW, tiene como objetivo activar su propia implementación de PoS, llamada Caspar, cuando se transforme a su implementación final.
Todas las monedas Proof of Stake disponibles actualmente tienen en común que necesitan una configuración inicial y confiable para mantener un consenso, lo cual es problemático para los puristas de Blockchain pero parece funcionar en la práctica. Quizás más problemático es el contexto económico de PoS, que establece incentivos para acumular monedas dando un interés directo que no requiere ninguna actividad económica.
Una rama interesante de la Prueba de participación es la Prueba de participación delegada de BitShares. Esto significa que varios delegados, en su mayoría 99, son nominados por voto de la mayoría económica. Estos delegados apuestan por los demás participantes de la red. Después de la primera implementación de BitShares de este concepto, por ejemplo, Lisk siguió. Con Steem otro árbol de la Prueba Delegada de Participación estableció el modelo de Prueba Subjetiva de Trabajo. Si tiene un número limitado de nodos de minería, puede dejar que ellos decidan subjetivamente cuándo un trabajo cumple las condiciones de prueba. Steem utilizó este concepto para crear una moneda que no se extrae apostando con fondos ni quemando energía de la computadora, sino contribuyendo a una red social y ganando votos positivos.
Prueba de investigación
Un intento interesante de utilizar el trabajo del minero para algo útil comenzó con Primecoin. El desarrollador Sunny King descubrió un método para realizar la búsqueda de un número primo como prueba de trabajo. El proyecto Primecoin logró encontrar varios números primos récord nuevos; demostró que es posible acoplar el trabajo de los mineros a las tareas científicas. Otras monedas como Gridcoin y Curecoin intentan mejorar este enfoque acoplando el trabajo de los mineros a las tareas de computación científica de la red BOINC. Si bien existen dudas sobre la seguridad de este procedimiento, especialmente Gridcoin se estableció como uno de los principales contribuyentes a BOINC.
Prueba de almacenamiento
De manera similar, monedas como Siacoin, Maidsafecoin y la aún desarrollada KopperCoin tienen como objetivo hacer que el almacenamiento de archivos sea la condición para que los mineros encuentren un bloque. Esto tiene el efecto de que hace que Blockchain sea esencialmente un instrumento para crear un almacenamiento en la nube descentralizado. Sin embargo, los procesos criptográficos involucrados son difíciles e inmaduros y pueden tener problemas para garantizar que un minero o un nodo conserve un archivo después de recibir una recompensa y que siempre es posible descargar un archivo que cargó en la red. Además, un escalado casi ilimitado debería ser una necesidad para un sistema de este tipo, pero sigue siendo problemático lograrlo.
Blockchains con características de privacidad mejoradas
Obviamente, las propiedades básicas de una cadena de bloques de criptomonedas (apertura y transparencia) son malas para la privacidad. Todas las transacciones se almacenan en una base de datos pública, todos pueden verlas. Ya hay empresas que analizan la cadena de bloques de Bitcoin para ayudar a los gobiernos y las bolsas a rastrear las transacciones de los usuarios e identificar los flujos monetarios relacionados con la actividad delictiva. Debido a esto, varias criptomonedas intentan establecer funciones de privacidad avanzadas.
MonedaÚnete
Dash, anteriormente llamado Darkcoin, implementó CoinJoin, un procedimiento desarrollado para Bitcoin que combina las entradas y salidas de varias transacciones en una transacción y, por lo tanto, las mezcla, como lo hace TOR para la navegación en línea. Para permitir el uso opcional de CoinJoin, Dash estableció los llamados MasterNodes, que ganan dinero por su servicio y que es la única forma conocida de incentivar los nodos no mineros de una criptomoneda.
Familia Cryptonote
La familia de las criptonotas comenzó con Bytecoin, pero hoy en día es principalmente conocida por Monero. Además de esas, hay algunas implementaciones más como Aeon, Boolbery, Dashcoin, Digital Note y Quazarcoin. Cryptonote no solo proporciona un algoritmo de minería avanzado, sino que implementa las denominadas firmas de anillo, que ocultan al remitente y al receptor de las transacciones. Cryptonote es el único diseño de criptomonedas que implementó una privacidad sólida de forma predeterminada.
Conocimiento cero
Una de las criptomonedas más nuevas, Zcash, inventó la llamada prueba de conocimiento cero, que permite a los usuarios demostrar públicamente que su transacción es válida sin mostrar públicamente ningún dato transaccional. Zcash es la única criptomoneda que proporciona un completo anonimato de la transacción, ya que no solo oculta a las partes participantes sino también la cantidad enviada.
Aplicaciones Blockchain que no son criptomonedas
Si dejamos el espacio de las cosas de las cadenas de bloques de criptomonedas, se vuelve confuso. Si bien algunas personas dudan de que exista alguna aplicación útil de blockchain que no sea una criptomoneda descentralizada, muchos ven una amplia gama de aplicaciones para la tecnología blockchain en general, que van desde registros de propiedad hasta activos financieros, control de impuestos y comercio de energía, que, como algunos afirman, tendrá un impacto más sostenible e importante en la sociedad y la economía como las criptomonedas.
Sin embargo, las aplicaciones que no son de criptomonedas a menudo son poco más que una idea. No hay mejores prácticas, ni una historia de éxito, ni un estándar. Hay varias ideas, en el mejor de los casos, documentos técnicos, informes, estudios, experimentos y pruebas de conceptos, en el peor de los casos, nada más que sitios web brillantes, consultores persuasivos y trucos de relaciones públicas.
En este contexto, no es de extrañar que el esquema más activo para la aplicación de cadena de bloques sin moneda no cree una nueva cadena de bloques, sino que se asiente sobre las criptomonedas abiertas y públicas.
Además, existen ideas y experimentos para aprovechar el poderoso mecanismo de consenso de estas cadenas de bloques de criptomonedas mediante la creación de las llamadas cadenas laterales. Finalmente, al llegar a las cadenas de bloques que están diseñadas específicamente para aplicaciones no monetarias, vemos una gama intrigante de nuevos enfoques y arquitecturas. Algunos de ellos, como ethereum, mantienen las propiedades de la cadena de bloques de moneda: apertura y transparencia, y algunos los sacrifican, en partes o en su conjunto, para desarrollar nuevas características y propiedades.
Aplicaciones que no son criptomonedas además de cadenas de bloques de criptomonedas
Tome una cadena de bloques de moneda como bitcoin, pero úsela para transferir otras cosas además de bitcoin. Al igual que escribir un mensaje en un billete, puede implementar algo de metainformación en una transacción de bitcoin, algo como “esto es una acción de la empresa X”.
Protocolos como Counterparty, Mastercoin (Omni), Factom y Coloured Coins crean una capa encima de bitcoin, que permite usar una fracción de bitcoin para crear un token para otra cosa. Por ejemplo, oro, acciones u otros activos. Estos protocolos ya están en uso. Después de un hackeo, el intercambio de Bitcoin BitFinex utilizó Omni para emitir acciones que representaban las deudas de los usuarios; el desarrollador de billeteras Mycelium emite acciones sobre las ganancias futuras con un crowdfunding.
Estos diferentes protocolos compiten para convertirse en un estándar para emitir tokens además de Bitcoin. Pero actualmente, ninguno de ellos pudo establecerse como el estándar. Todos estos protocolos adolecen de la restricción de escalabilidad de bitcoin, las altas tarifas de transacción y el problema de una inyección indirecta de datos que siempre requiere algunos datos adicionales externos a la cadena de bloques para verificar la validez de los datos.
Wiki Blockchain: cadenas laterales
Las cadenas laterales son la idea de tomar un activo en una cadena de bloques y transportarlo en otra, sin violar las reglas de consenso. De esta manera, puede ser posible mantener la cadena de bloques heredada “dura” y fuerte, al tiempo que permite la innovación y el riesgo en la cadena lateral, por ejemplo, habilitando token y contratos inteligentes.
Varios grupos apuntan a crear cadenas laterales a Bitcoin-Blockchain. La compañía Blockstream desarrolló el prototipo de cadena lateral Alpha y probó el líquido de cadena lateral con varios intercambios importantes de Bitcoin. Si bien se dice que las aplicaciones no monetarias son posibles, Blockstream actualmente se enfoca en aplicaciones monetarias para superar las restricciones de privacidad y escalabilidad de bitcoin.
Paul Sztorc de Blockchain-startup bloq desarrolla un mercado de predicción basado en cadenas laterales (Truthchain). Su objetivo es utilizar el poder de bitcoin para crear una cadena lateral en la que los participantes compiten para adivinar el resultado de eventos futuros.
Con Rootstock, RSK de Sergio Lerner crea una cadena lateral completa de Turing altamente escalable para bitcoin. Rootstock no solo debería poder transferir un número casi ilimitado de transacciones de bitcoins, sino que también apunta a integrar un lenguaje de scripting similar a Ethereum y así permitir la creación fácil y sin complicaciones de Tokens.
Todos estos intentos tienen actualmente el problema de que Bitcoin-Blockchain es ciego a la actividad en una cadena lateral, que es la razón por la que todas estas cadenas laterales necesitan una federación de nodos confiables para funcionar. Más descentralizadas son las cadenas laterales de la criptomoneda Lisk, que creó un marco basado en Javascript para cadenas laterales alrededor de una cadena principal como una bifurcación de BitShares.
Blockchains diseñadas específicamente para aplicaciones no monetarias
El vívido ecosistema de las criptomonedas creó varios intentos de construir Blockchains que están diseñadas para servir aplicaciones no monetarias. Irónicamente, es la aplicación de criptomonedas del token Blockchain la que establece incentivos monetarios para construir una cadena de bloques que sirva a aplicaciones no monetarias.
El primer ejemplo de estas Blockchains es Namecoin, la primera bifurcación de Bitcoin: una criptomoneda creada para almacenar pequeñas cadenas de datos y servir como un sistema DNS. Si bien en realidad permite un alojamiento descentralizado de sitios web, Namecoin nunca se ha vuelto realmente popular.
Le siguieron Bitshares y Next, que integraron un mecanismo para mercados en su sistema de scripting y, por lo tanto, en su mecanismo de consenso. Además, los filecoins Siacoin, Maidsafecoin y Koppercoin se incluyen en esta categoría. Todas estas Blockchains, sin embargo, comparten con bitcoin que su sistema de scripting tiene un alcance de operaciones codificado y muy limitado.
Con el surgimiento de ethereum, el sistema de scripting interno de Blockchain se convirtió por primera vez en turing-complete, que se ha convertido en el nuevo estándar para la aplicación de blockchain no monetaria. En su corta historia, Ethereum-Blockchain se convirtió en sede de una cantidad asombrosa de tokens, acciones y contratos inteligentes, que se han utilizado mucho para proyectos de crowdfunding. Con Ethereum se hacen posibles muchas cosas que están fuera del alcance de otras cadenas de bloques. Por ejemplo, puede crear un token que regularmente paga algo cuando se cumplen algunas condiciones. O puede crear contratos inteligentes complejos y autoejecutables que se conviertan en la base de las Organizaciones Autónomas Descentralizadas (DAO). Y muchas más cosas, más de las que te imaginas.
Ethereum, sin embargo, tiene varias desventajas. Uno es parte de su diseño: su complejidad y apertura, que pueden convertirse en el punto de entrada para muchos ataques, como demostró una serie de ataques en el otoño de 2016. Además, el futuro de ethereum no está claro. No está claro si los desarrolladores lograrán transformar la cadena de bloques en PoS; La economía simbólica de Ethereum plantea dudas sobre la seguridad a largo plazo de la red, y no se dice que Ethereum resolverá los problemas de escalabilidad. Pero además de esto, Ethereum es, con mucho, la nueva cadena de bloques pública más interesante.
Blockchains cerradas y privadas
Puede ser una condición para que la moneda de una cadena de bloques sea abierta y transparente, pero no tiene por qué ser una condición para una cadena de bloques en sí. Como escribe el fundador de Ethereum, Vitalik Buterin:
Esencialmente, en lugar de tener una red totalmente pública y no controlada y una máquina estatal asegurada por la economía criptográfica (por ejemplo, prueba de trabajo, prueba de participación), también es posible crear un sistema donde los permisos de acceso estén más estrictamente controlados, con derechos para modificar o incluso leer el estado de la cadena de bloques restringido a unos pocos usuarios, sin dejar de mantener muchos tipos de garantías parciales de autenticidad y descentralización que proporcionan las cadenas de bloques.
Que una cadena de bloques sea abierta y sin permisos significa que la capacidad del sistema para escalar es tan baja como la capacidad de su nodo más débil. Además, la transparencia de una cadena de bloques pública significa que la privacidad en una cadena de bloques se reduce seriamente. Ambos son atributos que pueden hacer que una cadena de bloques sea completamente inutilizable para las grandes empresas, ya que estas necesitan un alto grado tanto de escalabilidad como de privacidad.
Entonces nació la idea de que puedes construir una cadena de bloques que no cumpla con estas condiciones. Puede construir una cadena de bloques donde el proceso para encontrar consenso es un permiso y restringido a un consorcio de nodos confiables, y puede construir una cadena de bloques donde también todo el historial del libro mayor está oculto al público.
Existen numerosos ejemplos de intentos de crear este tipo de cadena de bloques privada. Un enfoque es hacer esto con cadenas laterales. Blockstream y Rootstock, por ejemplo, quieren utilizar cadenas laterales cerradas y federadas para superar las limitaciones de las cadenas de bloques públicas, aumentar la privacidad de las transacciones e implementar aplicaciones de contratos inteligentes. Lisk, la criptomoneda creada para cadenas laterales de contratos inteligentes, también permite la creación de cadenas privadas.
Otras entidades, sin embargo, construyen cadenas de bloques completamente nuevas. A partir de ahora, existe una variedad confusa de cadenas de bloques privadas y de permisos, que es difícil de revisar, mientras que casi ninguna de ellas está lista para la producción. Aparte de las cadenas de bloques de criptomonedas, no existe un estándar, una cadena de bloques líder en la que pueda confiar y ningún token que se comercialice en el mercado y cuyo precio sirva como indicador de su popularidad. Pero veamos algunos de los intentos de emplear cadenas de bloques cerradas.
R3 desarrolla Corda, una Blockchain diseñada específicamente para las obligaciones financieras que los bancos tienen entre sí. Como escribe su arquitecto, Richard Gendal Brown:
Corda es una plataforma de contabilidad distribuida diseñada desde cero para registrar, administrar y sincronizar acuerdos financieros entre instituciones financieras reguladas. Está fuertemente inspirado y captura los beneficios de los sistemas blockchain, sin las opciones de diseño que hacen que las cadenas de bloques sean inapropiadas para muchos escenarios bancarios.
Precisamente: Corda solo permite la participación de bancos y reguladores; no tiene intercambio de datos a nivel mundial, y su mecanismo de consenso está diseñado para sus propósitos.
Ethereum Enterprise es un proyecto de varios actores en el espacio Ethereum y fuera, con el objetivo de crear una versión cerrada de ethereum que satisfaga las necesidades de las empresas. No se conocen muchos detalles. Ethereum Enterprise debería crear la escalabilidad, la seguridad y la privacidad que el ethereum público no puede proporcionar; su hoja de ruta debe seguir la hoja de ruta del ethereum público, y debe seguir siendo compatible y tal vez interoperable con él.
La empresa de tecnología Max construye Eris, un marco de cadena de bloques, que permite a las empresas construir, ejecutar y alojar su propia cadena de bloques con varias aplicaciones de contratos inteligentes. Eris es una cadena de bloques con características como ethereum, pero con permiso y cerrada, por lo que es más o menos en lo que Ethereum Enterprise pretende convertirse. Eris es utilizado, por ejemplo, por Every ledger para registrar el historial de certificados de diamantes.
El proyecto Hyperledger en torno a la Fundación Linux desarrolla varios Business Blockchain Frameworks en cooperación con empresas como Intel e IBM. Precisamente se trata de los proyectos privados Blockchain Fabric, Iroha y Sawtooth Lake. Estas tres cadenas de bloques todavía están en incubación y no se han probado ni utilizado, pero representan diferentes enfoques para crear nuevos tipos de cadenas de bloques diseñadas para diferentes casos de uso no monetarios.
La empresa Axoni ofrece soluciones Blockchain para los mercados financieros. Promete un alto rendimiento, un contrato inteligente avanzado y una gestión de datos privados con sus Blockchains privadas. Uno de los primeros y más destacados clientes de Axoni es la cámara de compensación líder mundial DTCC, que tiene como objetivo utilizar la solución blockchain de Axoni para mejorar la liquidación posterior a la negociación de derivados.
La consultora Accenture propuso un proyecto de blockchain en el que el uso del llamado hash Chameleon permite a un administrador editar el blockchain de manera que cada participante pueda ver que se ha editado algo. Esto podría habilitar aplicaciones interesantes y es uno de los proyectos privados de blockchain más interesantes, pero no se sabe que fue más allá de la etapa de una propuesta.
BigChainDB de la startup alemana Ascribe es una combinación de tecnología Blockchain y bases de datos distribuidas. Su objetivo es combinar la inmutabilidad y la seguridad de una cadena de bloques con la escalabilidad y la capacidad de búsqueda de las bases de datos distribuidas al mezclar ambas tecnologías y permitir una configuración privada entre partes de confianza. Como explica el fundador Trent McConaghy: BigChainCB es para personas que desean una base de datos escalable y consultable con características de blockchain (activos nativos descentralizados, inmutables).
Ninguno de estos proyectos privados de blockchain ganó una tracción significativa por ahora. Pero esto no cambia el hecho, que prometen convertirse en una alternativa interesante a las cadenas de bloques públicas, que pueden, en particular, satisfacer las necesidades de las empresas. Al final, las cadenas de bloques no serán ni deberían ser evaluadas por propiedades individuales, sino por qué tan bien el conjunto completo de atributos que representan sirve para un propósito preciso.
