Tutorial de Blockchain: Aprende con ejemplos

El blockchain se utiliza para la transferencia segura de elementos como dinero, propiedades, contratos, etc., sin necesidad de un intermediario externo como un banco o un gobierno. Una vez que los datos se registran dentro de una cadena de bloques, es muy difícil cambiarlos.

La cadena de bloques es un protocolo de software (como SMTP para el correo electrónico). Sin embargo, las cadenas de bloques no podrían funcionar sin Internet. También se denomina metatecnología, ya que afecta a otras tecnologías. Está compuesta por varias partes: una base de datos, una aplicación de software, algunos ordenadores conectados, etc.

A veces el término se utiliza para Bitcoin blockchain o el Ethereum Blockchain y, a veces, otras monedas virtuales o tokens digitales. Sin embargo, la mayoría de ellos hablan de libros de contabilidad distribuidos.

En este tutorial de Blockchain para principiantes, aprenderá los conceptos básicos de Blockchain como:

• ¿Cuál es Blockchain?
• ¡Qué NO es Blockchain!
• Blockchain Architectura
• ¿Cómo funciona la tecnología Blockchain?
• ¿Por qué necesitamos Blockchain?
• Versiones de cadena de bloques
• Variantes de cadena de bloques
• Casos de uso de Blockchain
• Casos de uso importantes de Blockchain en la vida real
• Bitcoin Criptomoneda: aplicación más popular de Blockchain
• Blockchain versus base de datos compartida
• Mitos sobre Blockchain
• Aplicaciones de la tecnología Blockchain
• Limitaciones de la tecnología Blockchain

¡Qué NO es Blockchain!

• La cadena de bloques no es Bitcoin, pero es la tecnología detrás Bitcoin
• Bitcoin es el token digital y la cadena de bloques es el libro de contabilidad para realizar un seguimiento de quién posee los tokens digitales.
• no puedes tener Bitcoin sin blockchain, pero puedes tener una blockchain sin Bitcoin.

Blockchain Architectura

Ahora, en este tutorial sobre tecnología Blockchain, estudiaremos la arquitectura de Blockchain comprendiendo sus diversos componentes:

¿Qué es un bloque?

Una Blockchain es una cadena de bloques que contienen información. Los datos que se almacenan dentro de un bloque dependen del tipo de blockchain.

Por ejemplo, un Bitcoin El bloque contiene información sobre el remitente, el receptor y la cantidad de bitcoins a transferir.

Bitcoin Bloquear

El primer bloque de la cadena se llama Bloque de Génesis. Cada nuevo bloque de la cadena está vinculado al bloque anterior.

Comprensión de SHA256: hash

Un bloque también tiene un hash. A puede entenderse como una huella digital que es única para cada bloque. Identifica un bloque y todo su contenido, y siempre es único, como una huella digital. Entonces, una vez que se crea un bloque, cualquier cambio dentro del bloque hará que el Hash cambie.

¿Qué es el hash SHA256?

Por lo tanto, el Hash es muy útil cuando se desea detectar cambios en las intersecciones. Si la huella digital de un bloque cambia, no sigue siendo el mismo bloque.

Cada bloque tiene

1. Dato
2. Hash CBD
3. Hash del bloque anterior

Consideremos el siguiente ejemplo, donde tenemos una cadena de 3 bloques. El 1^st El bloque no tiene predecesor. Por lo tanto, no contiene el bloque anterior. El bloque 2 contiene un hash del bloque 1. Mientras que el bloque 3 contiene un hash del bloque 2.

Por lo tanto, todos los bloques contienen hashes de bloques anteriores. Esta es la técnica que hace que una cadena de bloques sea tan segura. Vamos a ver cómo funciona -

Supongamos que un atacante puede cambiar los datos presentes en el Bloque 2. En consecuencia, el Hash del Bloque también cambia. Pero el Bloque 3 todavía contiene el antiguo Hash del Bloque 2. Esto hace que el Bloque 3 y todos los bloques posteriores no sean válidos ya que no tienen el Hash correcto del bloque anterior.

Por lo tanto, cambiar un solo bloque puede hacer que rápidamente todos los bloques siguientes dejen de ser válidos.

Prueba de Trabajo

Los hashes son un mecanismo excelente para evitar el templado, pero hoy en día las computadoras son de alta velocidad y pueden calcular cientos de miles de hashes por segundo. En cuestión de unos minutos, un atacante puede alterar un bloque y luego recalcular todos los hashes de otros bloques para que la cadena de bloques vuelva a ser válida.

Para evitar el problema, las cadenas de bloques utilizan el concepto de prueba de trabajo. Es un mecanismo que ralentiza la creación de los nuevos bloques.

Una prueba de trabajo es un problema computacional que requiere cierto esfuerzo para resolverse. Pero el tiempo necesario para verificar los resultados del problema computacional es muy menor en comparación con el esfuerzo que lleva resolver el problema computacional en sí.

En el caso de los Bitcoin, se necesitan casi 10 minutos para calcular la prueba de trabajo requerida para agregar un nuevo bloque a la cadena. Considerando nuestro ejemplo, si un hacker quisiera cambiar datos en el Bloque 2, necesitaría realizar una prueba de trabajo (lo que tomaría 10 minutos) y solo entonces realizar cambios en el Bloque 3 y todos los bloques posteriores.

Este tipo de mecanismo hace que sea bastante difícil manipular los bloques, por lo que incluso si se manipula un solo bloque, será necesario volver a calcular la prueba de trabajo para todos los bloques siguientes. Por lo tanto, los mecanismos de hash y prueba de trabajo hacen que una cadena de bloques sea segura.

Red P2P distribuida

Sin embargo, hay un método más que utilizan las cadenas de bloques para protegerse, y es mediante la distribución. En lugar de utilizar una entidad central para gestionar la cadena, Blockchains utiliza una red distribuida entre pares y todos pueden unirse. Cuando alguien ingresa a esta red, obtendrá la copia completa de la cadena de bloques. Cada computadora se llama nodo.

Veamos qué sucede cuando cualquier usuario crea un nuevo bloque. Este nuevo bloque se envía a todos los usuarios de la red. Cada nodo debe verificar el bloque para asegurarse de que no haya sido alterado. Después de una verificación completa, cada nodo agrega este bloque a su cadena de bloques.

Todos estos nodos en esta red crean una consenso. Se ponen de acuerdo sobre qué bloques son válidos y cuáles no. Los nodos de la red rechazarán los bloques que sean manipulados.

Entonces, para manipular con éxito una cadena de bloques

1. Tendrás que manipular todos los bloques de la cadena.
2. Rehacer la prueba de trabajo para cada bloque
3. Tome el control de más del 50 % de la red peer-to-peer.

Después de hacer todo esto, todos los demás aceptarán su bloque manipulado. Esto es casi una tarea imposible. Por eso las Blockchains son tan seguras. A continuación, en este tutorial de desarrollo de Blockchain para principiantes, aprenderemos cómo funciona una transacción de Blockchain.

¿Cómo funciona la tecnología Blockchain?

Proceso de transacción de cadena de bloques

Paso 1) Alguna persona solicita una transacción. La transacción podría involucrar criptomonedas, contratos, registros u otra información.

Paso 2) La transacción solicitada se transmite a una red P2P con la ayuda de nodos.

Paso 3) La red de nodos valida la transacción y el estado del usuario con la ayuda de algoritmos conocidos.

Paso 4) Una vez que se completa la transacción, el nuevo bloque se agrega a la cadena de bloques existente. De tal forma que sea permanente e inalterable.

¿Por qué necesitamos Blockchain?

A continuación se presentan algunas de las razones por las que la tecnología Blockchain se ha vuelto tan popular.

Resistencia: Las cadenas de bloques son arquitecturas que se replican con frecuencia. La cadena sigue siendo operada por la mayoría de los nodos en caso de un ataque masivo contra el sistema.

Reducción de tiempo: En la industria financiera, la cadena de bloques puede desempeñar un papel vital al permitir una liquidación más rápida de las transacciones, ya que no necesita un largo proceso de verificación, liquidación y compensación porque una única versión de los datos acordados del libro contable compartido está disponible entre todos los titulares de la pila.

Fiabilidad: La tecnología blockchain certifica y verifica la identidad de las partes interesadas, lo que elimina los registros duplicados, reduce las tarifas y acelera las transacciones.

Transacciones inmutables: Al registrar las transacciones en orden cronológico, Blockchain certifica la inalterabilidad de todas las operaciones, lo que significa que cuando se agrega un nuevo bloque a la cadena de libros de contabilidad, no se puede eliminar ni modificar.

Prevención del fraude: Los conceptos de información compartida y consenso previenen posibles pérdidas por fraude o malversación. En las industrias basadas en la logística, blockchain como mecanismo de monitoreo actúa para reducir costos.

Seguridad: Atacar una base de datos tradicional es derribar un objetivo específico. Con la ayuda de Distribuido Ledger Tecnología, cada parte posee una copia de la cadena original, por lo que el sistema permanece operativo, incluso si un gran número de otros nodos caen.

Transparencia: Los cambios en las cadenas de bloques públicas son visibles públicamente para todos. Esto ofrece una mayor transparencia y todas las transacciones son inmutables.

Colaboración – Permite a las partes realizar transacciones directamente entre sí sin necesidad de mediar con terceros.

Descentralizado Existen reglas estándar sobre cómo cada nodo intercambia la información de la cadena de bloques. Este método garantiza que todas las transacciones se validen y que todas las transacciones válidas se agreguen una por una.

Versiones de cadena de bloques

Ahora, en este tutorial de desarrollo de Blockchain, aprendamos sobre las versiones de Blockchain.

Versiones de cadena de bloques

Cadena de bloques 1.0: moneda

La implementación de DLT (tecnología de contabilidad distribuida) condujo a su primera y obvia aplicación: las criptomonedas. Esto permite transacciones financieras basadas en la tecnología blockchain. Se utiliza en moneda y pagos. Bitcoin es el ejemplo más destacado en este segmento.

Blockchain 2.0: Contratos Inteligentes

Los nuevos conceptos clave son los Smart Contracts, pequeños programas informáticos que “viven” en la cadena de bloques. Son programas informáticos gratuitos que se ejecutan automáticamente y verifican condiciones definidas anteriormente como facilitación, verificación o aplicación. Se utiliza como sustituto de los contratos tradicionales.

Blockchain 3.0: DApps:

DApps es una abreviatura de aplicación descentralizada. Tiene su código de backend ejecutándose en una red descentralizada de igual a igual. Una DApp puede tener un código de ejemplo de Blockchain en el frontend e interfaces de usuario escritas en cualquier idioma que pueda realizar una llamada a su backend, como una aplicación tradicional.

Variantes de cadena de bloques

Público:

En este tipo de blockchain, los libros de contabilidad son visibles para todos en Internet. Permite a cualquiera verificar y agregar un bloque de transacciones a la cadena de bloques. Las redes públicas tienen incentivos para que las personas se unan y son de uso gratuito. Cualquiera puede utilizar una red blockchain pública.

Privado:

La blockchain privada está dentro de una única organización. Permite que sólo personas específicas de la organización verifiquen y agreguen bloques de transacciones. Sin embargo, generalmente todos en Internet pueden verlo.

Consorcio:

En esta variante de Blockchain, sólo un grupo de organizaciones puede verificar y agregar transacciones. Aquí, el libro mayor puede estar abierto o restringido a grupos seleccionados. La cadena de bloques del consorcio se utiliza entre organizaciones. Solo está controlado por nodos preautorizados.

Casos de uso de Blockchain

La tecnología Blockchain se utiliza ampliamente en los diferentes sectores como se muestra en la siguiente tabla.

Sector	Uso
Mercado	Billing, monitoreo y transferencia de datos Gestión de cuotas en la Red de la Cadena de Suministro
Sector gubernamental	Servicios de gobernanza personalizados transnacionales Votación, propuestas de bonos P2P, Digitización de documentos/contratos y prueba de propiedad para transferencias Registro e identificación Servicio de teleabogado Registro e intercambio de IP Comprobantes fiscales Servicio notarial y registro de documentos
IOT	Redes de sensores agrícolas y de drones Redes domésticas inteligentes Ciudad inteligente integrada. Sensores domésticos inteligentes Coche sin conductor Robots personalizados, componente robótico. Drones personalizados Digiasistentes tal
Salud	Gestión de datos Bancos de datos universales de salud EMR Datos comunes de QS Analitos de grandes flujos de datos de salud Digibilletera de salud tal propiedad inteligente Ficha de salud Contratos de desarrollo personal
Ciencia y Arte	Supercomputación Análisis de multitudes Recursos P2P Digiservicios tal mind fit
Contabilidad financiera	DigiPago en moneda tal Pagos y remesas Mercados de capitales descartelizados utilizando una red informática en Blockchain Contabilidad interdivisional Compensación y negociación y derivados Registros

Casos de uso importantes de Blockchain en la vida real

1.Dubai: la ciudad inteligente

En el año 2016, la oficina inteligente de Dubai introdujo la estrategia Blockchain. Utilizando esta tecnología, los emprendedores y desarrolladores podrán conectarse con inversores y empresas líderes. El objetivo es implementar un sistema basado en blockchain que favorezca el desarrollo de diversos tipos de industrias para hacer de Dubai "la ciudad más feliz del mundo". Si está interesado en convertirse en desarrollador de blockchain, puede obtener más información al respecto en cómo convertirse en un desarrollador de blockchain y contribuir al desarrollo de sistemas de vanguardia basados ​​en blockchain.

2. Incentivar la retención de clientes

Incent es un CRaaS (Consumer Retention as a Service) basado en tecnología Blockchain. Se trata de un programa de fidelización que se basa en la generación de tokens para los comercios afiliados a su red relacionada. En este sistema, el blockchain se intercambia de forma instantánea y puede almacenarse en carteras digitales de los teléfonos de los usuarios o acceder a él a través del navegador.

3. Blockchain para ayuda humanitaria

En enero de 2017, el programa mundial de alimentos de las naciones unidas inició un proyecto llamado ayuda humanitaria. El proyecto se desarrolló en zonas rurales de la región de Sindh en Pakistán. Al utilizar la tecnología Blockchain, los beneficiarios reciben dinero, alimentos y todo tipo de transacciones se registran en una cadena de bloques para garantizar la seguridad y transparencia de este proceso.

Bitcoin Criptomoneda: aplicación más popular de Blockchain

¿Qué es criptomoneda?

Una criptomoneda es un medio de intercambio como las monedas tradicionales como el USD, pero está diseñada para intercambiar información digital a través de un proceso posible gracias a ciertos principios de la criptografía. Una criptomoneda es una moneda digital y se clasifica como un subconjunto de monedas alternativas y monedas virtuales.

Las criptomonedas son instrumentos al portador basados ​​en criptografía digital. En este tipo de criptomonedas, el titular de la moneda es el propietario. No se conserva ningún otro registro sobre la identidad del propietario. En el año 1998, Wei Dai publicó “B-Money”, un sistema de efectivo electrónico distribuido y anónimo.

¿Qué es Bitcoin?

Bitcoin Fue lanzado en 2009 por un desconocido llamado Satoshi Nakamoto. Bitcoin es una tecnología Peer-to-Peer que no está gobernada por ninguna autoridad central o banco. Actualmente, emitiendo BitcoinLas transacciones y la gestión de transacciones se llevan a cabo de forma colectiva en la red. Actualmente es la criptomoneda dominante en el mundo. Es de código abierto y está diseñado para el público en general, lo que significa que nadie posee el control del Bitcoin. De hecho, sólo hay 21 millones. Bitcoins emitido. Actualmente, Bitcoin tiene una capitalización de mercado de $ 12 mil millones.

Cualquiera puede usar bitcoin sin pagar ninguna tarifa de procesamiento. Si está manejando Bitcoin, el remitente y el destinatario realizan transacciones directamente sin utilizar a un tercero.

Blockchain y Bitcoin:

El blockchain es la tecnología detrás Bitcoin. Bitcoin es el token digital y blockchain es el libro de contabilidad que realiza un seguimiento de quién posee los tokens digitales. no puedes tener Bitcoin sin blockchain, pero puedes tener blockchain sin Bitcoin.

Otras criptomonedas destacadas

• Ethereum
• Bitcoin Cash
• Ripple
• Litecoin

Blockchain versus base de datos compartida

Blockchain vs base de datos compartida

Parámetros	Blockchain	Base de datos compartida
Operations	recuadro	Crear/Leer/Actualizar y Eliminar
Replicación	Replicación completa en cada par	Maestro-esclavo multimaestro
Consenso	La mayoría de los pares están de acuerdo sobre el resultado de las transacciones.	Transacciones distribuidas que se llevaron a cabo en dos fases, commit y Paxos.
de calidad	Las reglas globales se aplican en todo el sistema blockchain.	Ofrece sólo restricciones de integridad local.
Desintermediación	Está permitido con blockchain.	No permitido.
Confidencialidad	Totalmente confidencial	No totalmente confidencial
Robustez	Tecnología totalmente robusta.	No del todo robusto.

Mitos sobre Blockchain

Myth	Realidad:
Resuelve todos los problemas	No, es solo una base de datos.
Tecnología sin confianza	Puede cambiar la confianza y también difundirla.
Seguro	Se centra en la integridad y no en la confidencialidad.
Los contratos inteligentes siempre son legales	Sólo ejecuta partes de algunos contratos legales.
Inmutable	Sólo ofrece inmutabilidad probabilística.
Necesidad de desperdiciar electricidad.	Las blockchains emergentes son eficientes
Es inherentemente invendible	Las blockchains emergentes son escalables

Aplicaciones de la tecnología Blockchain

Estas son algunas aplicaciones comunes de Blockchain:

• Se utiliza para crear un libro de contabilidad digital seguro y transparente de todas las transacciones.
• Le permite crear un registro de logros académicos a prueba de manipulaciones al que pueden acceder todos los estudiantes y profesores.
• Se utiliza para crear un sistema más eficiente para negociar valores.
• Los prestamistas utilizan blockchain para ejecutar préstamos garantizados a través de contratos inteligentes
• El uso de la tecnología blockchain para registrar transacciones inmobiliarias puede proporcionar un medio más seguro y accesible para verificar y transferir la propiedad.
• Úselo para mantener datos como el número de Seguro Social, fecha de nacimiento y otra información de identificación en un libro de contabilidad público.
• La tecnología Blockchain también se utiliza en la industria de la logística, ya que ayuda a rastrear los artículos a medida que se mueven a través de una red logística o de cadena de suministro.

Limitaciones de la tecnología Blockchain

Ahora, en este tutorial de Blockchain para principiantes, aprenderemos sobre las limitaciones de la tecnología Blockchain:

Costos más altos: Los nodos buscan mayores recompensas por completar transacciones en un negocio que funciona según el principio de oferta y demanda.

Transacciones más lentas: Los nodos priorizan las transacciones con mayores recompensas, se acumulan retrasos en las transacciones
Libro mayor más pequeño: No es posible obtener una copia completa de Blockchain, lo que potencialmente puede afectar la inmutabilidad, el consenso, etc.

Costos de transacción, velocidad de la red: El costo de transacción de Bitcoin es bastante alto después de haber sido promocionado como "casi gratuito" durante los primeros años.

Riesgo de error: Siempre existe riesgo de error, siempre que intervenga el factor humano. En caso de que una cadena de bloques sirva como base de datos, todos los datos entrantes deben ser de alta calidad. Sin embargo, la participación humana puede resolver rápidamente el error.

Antieconómico: Cada nodo que ejecuta la cadena de bloques debe mantener un consenso en toda la cadena de bloques. Esto ofrece un tiempo de inactividad muy bajo y hace que los datos almacenados en la cadena de bloques sean inalterables para siempre. Sin embargo, todo esto es un desperdicio porque cada nodo repite una tarea para llegar a un consenso.

Consejo de Blockchain

Consejo de Blockchain proporciona certificación para blockchain, que está especialmente diseñada para las personas que desean hacer una carrera en el dominio blockchain. Esta certificación requiere un conocimiento profundo del concepto central de blockchain. Se centra en aplicaciones Corda, Smart Contracts, Hyperledger y Quorum.

La certificación del Blockchain Council puede ser útil para trabajar en industrias como marketing digital, atención médica, cadena de suministro, etc. La capacitación y certificación brindadas por esta organización son útiles para diversas empresas, negocios y desarrolladores. Da como resultado el uso de la tecnología Blockchain en el negocio del sistema de trabajo tradicional y centralizado.

A continuación se muestran los certificados proporcionados por Blockchain Council:

• Un experto certificado en blockchain
• Experto certificado en Corda
• Corda certificada Architect
• Desarrollador certificado de Blockchain
• Profesional certificado en seguridad BlockChain
• Desarrollador certificado de contratos inteligentes
• Certificados Bitcoin Modo experto
• Certificados Ethereum Modo experto

Si desea aprender a crear su propia criptomoneda, aquí tiene un tutorial gratuito que querrá consultar: ¿Cómo crear tu propia criptomoneda?

Resumen

• Una Blockchain es una cadena de bloques que contienen información
• La cadena de bloques no es Bitcoin, pero es la tecnología detrás Bitcoin
• Cada bloque contiene hash.
• Cada bloque tiene un hash del bloque anterior.
• Blockchain requiere prueba de trabajo antes de agregar un nuevo bloque
• La base de datos de blockchain se distribuye entre múltiples pares y no está centralizada.
• La tecnología blockchain es resiliencia, descentralizada, reduce el tiempo, es confiable y ofrece transiciones inalterables.
• Tres versiones de Blockchain son Blockchain 1.0: Moneda, Blockchain 2.0: Contratos Inteligentes y Blockchain 3.0: DApps
• La cadena de bloques está disponible en tres variantes diferentes 1) Pública 2) Privada 3) Consorcio
• Mayor costo, transacciones más lentas, libro mayor pequeño y riesgo de error son algunas de las desventajas del uso de esta tecnología.
• Dubai: la ciudad inteligente, la retención de clientes incentivada y Blockchain para ayuda humanitaria son los casos de uso de Blockchain en la vida real
• Bitcoin utiliza tecnología blockchain que no está gobernada por ninguna autoridad central o banco