La iniciativa United 4 Smart Sustainable Cities (U4SSC) acaba de encargar un informe sobre las aplicaciones de la tecnología blockchain en una ciudad inteligente. En la elaboración del informe Blockchain for Cities (B4C) participan 26 expertos de todo el mundo seleccionados para aportar sus conocimientos y experiencias vinculadas al blockchain y su aplicación en ciudades.

Guía básica para establecer soluciones de blockchain

En un futuro próximo, este informe servirá a las autoridades locales como un marco de evaluación para el diseño de políticas públicas relacionadas con esta tecnología. En otras palabras, Blockchain for Cities puede ser considerado como una guía básica, destinada a ayudar a las ciudades a determinar las soluciones óptimas de aplicación de esta tecnología.

¿Qué es una blockchain?

Una blockchain es un tipo especial de base de datos, también llamada ledger digital descentralizado, que es mantenido por varias computadoras distribuidas en todo el mundo. Los datos de la blockchain se organizan en bloques ordenados cronológicamente y protegidos por criptografía.

El modelo más antiguo de una blockchain se creó a principios de la década de 1990, cuando el científico informático Stuart Haber y el físico W. Scott Stornetta emplearon técnicas criptográficas en una cadena de bloques como una manera de proteger documentos digitales contra la manipulación de datos.

Haber y Stornetta inspiraron el trabajo de muchos otros científicos informáticos y entusiastas de la criptografía, lo que con el tiempo llevó a la creación de la primera criptomoneda impulsada por la tecnología blockchain, bitcoin. Desde entonces, la adopción de la tecnología blockchain se ha ampliado gradualmente, y un número creciente de personas de todo el mundo usan las criptomonedas.

La tecnología blockchain se suele utilizar para el registro de transacciones de criptomonedas, pero es apta para muchos otros tipos de datos digitales y puede aplicarse a una amplia gama de casos de uso.

¿Qué es descentralización en blockchain?

La descentralización en blockchain se refiere a la idea de que el poder de control y la toma de decisiones de una red se distribuye entre sus usuarios en lugar de que esté concentrado en una única entidad, como un gobierno o una corporación. Esto puede ser útil en situaciones en las que las personas deben coordinarse con extraños o cuando quieren garantizar la seguridad e integridad de sus datos.

En una red blockchain descentralizada, no hay una autoridad central o un intermediario que controle el flujo de datos o transacciones. En cambio, las transacciones son verificadas y registradas por una red distribuida de computadoras que trabajan juntas para mantener la integridad de la red.

Cuando las personas hablan sobre la tecnología blockchain, a menudo no solo hablan de la base de datos. La tecnología de blockchain alimenta a las aplicaciones, como criptomonedas y tokens no fungibles (NFT), lo que permite que las personas colaboren y realicen transacciones entre sí sin depender de una autoridad central.

¿Cómo funciona la blockchain?

En esencia, una blockchain es un ledger digital que registra las transacciones entre dos partes de manera segura y a prueba de manipulaciones. Estos datos de transacciones se registran en una red distribuida globalmente de computadoras especiales llamadas nodos.

Cuando un usuario inicia una transacción, como enviar una determinada cantidad de criptomonedas a otro usuario, la transacción se transmite a la red. Cada nodo autentica la transacción mediante la verificación de firmas digitales y otros datos de la transacción.

Una vez que la transacción se haya verificado, se agrega a un bloque junto con otras transacciones que ya se hayan verificado. Los bloques se encadenan juntos mediante métodos criptográficos y, de esta manera, forman la blockchain (cadena de bloques). El proceso de verificación de las transacciones y de agregarlas a la blockchain se realiza a través de un mecanismo de consenso, una serie de reglas que rigen la manera en que los nodos de la red llegan a un acuerdo sobre el estado de la blockchain y la validez de las transacciones.

La criptografía es clave para que la blockchain mantenga un registro de transacciones seguro, transparente y resistente a las manipulaciones. Por ejemplo, el hashing es un método criptográfico fundamental usado en las blockchains. Es un proceso criptográfico que convierte un input de cualquier tamaño en una secuencia de caracteres de un tamaño fijo.

Las funciones de hash usadas en las blockchains generalmente son resistentes a las colisiones, lo que significa que la probabilidad de encontrar dos trozos de datos que produzcan el mismo output es en extremo pequeña. Otra característica se llama efecto avalancha, y se refiere al fenómeno de que cualquier pequeño cambio en los datos de entrada (input) producirían una resultado (output) radicalmente diferente. 

Veamos un ejemplo con SHA256, una función usada en Bitcoin. Como puedes ver, cambiar las mayúsculas de las letras hizo que el output fuera radicalmente diferente. Las funciones de hash también son funciones unidireccionales porque es inviable, desde el punto de vista informático, llegar a los datos de entrada al aplicar ingeniería inversa al resultado de hash.