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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA SEDE REGIONAL DEL PACÍFICO Curso: IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Profesores: Ruth Ledezma Cordero Roberto Escobar Agüero Integrantes: Karla Lara Guerrero, B94175 Daniel Arguedas Camacho, B90607 Tema de investigación: Tecnología Blockchain I Ciclo 2021 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Introducción Esta investigación tiene como propósito analizar la tecnología Blockchain, para lo cual resulta importante conocer los principios básicos de esta tecnología y su funcionamiento en una red de organizaciones o empresas. También se pretende abordar un poco sobre la historia de dicha tecnología, es decir, su origen. Ya que en los últimos años ha sido una de las innovaciones tecnológicas que más interés ha causado a nivel mundial, a pesar de esto, para explicar sus orígenes teóricos hay que remontarse a la década de los ochenta y noventa. Sin embargo, durante todos estos años ha ido desarrollándose y mejorando constantemente para que en nuestra época sea considerada una innovación tecnológica por los múltiples beneficios que otorga a las industrias que la implementan en la actualidad. Además, se pretende explicar su funcionamiento y presentar algunas de sus características principales. Es importante recordar que la tecnología Blockchain funciona en red, es decir, existen ordenadores conectados a una red donde se distribuye la información entre ellos, es por esto que se le llama “red descentralizada”, lo cual hace que esta tecnología sea bastante segura, ya que para hackear o robar información habría que hacerlo a todo el sistema, cosa que resulta imposible. Es importante así mismo, dar a conocer el entorno en el cual se desarrolla dicha tecnología, sus posibles usos, los beneficios y el impacto que esta tecnología en tendencia está trayendo a las industrias y empresas que la implementan. Cabe destacar que muchas veces se asocia de manera equívoca que la tecnología Blockchain se refiere solamente a criptomonedas o Bitcoin, aunque son términos importantes para comprender el funcionamiento de la misma, Blockchain es mucho más amplia que esto. Actualmente, muchas empresas están implementando esta tecnología, ya que es una tecnología que implementa aplicaciones donde su objetivo primordial es mejorar todo proceso logístico de una empresa con el fin de que ésta, aumente el valor que genera la empresa al mercado. En otras palabras, Blockchain permite realizar transacciones por internet sin necesidad de una autoridad reguladora (bancos, entidades gubernamentales o privadas). 1 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Objetivos Objetivo General ● Analizar la tecnología Blockchain, sus principios básicos y su funcionamiento. Objetivos Específicos ● Presentar las principales características, las ventajas y las limitaciones de la tecnología Blockchain. ● Explicar los principales beneficios que posee la implementación de la tecnología Blockchain en las diferentes industrias. ● Identificar cuáles áreas de la vida cotidiana pueden ser impactadas por la tecnología Blockchain. 2 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Metodología Esta investigación utiliza el método cualitativo, al cual también se le puede denominar estudio exploratorio o de viabilidad y que en igual manera en lo que concierne a investigación cuantitativa se denomina estudio preliminar o piloto (Zuliani Arango, 2010). Dentro de este método se extiende la investigación exploratoria-descriptiva en la cual según Díaz-Narváez & Calzadilla Núñez (2016) se emplea principalmente con el objetivo de presentar algo nuevo o insuficientemente conocido, su función es relacionarse con objetos y temas desconocidos y así tener conocimiento de sus conceptos, características y variables que pueden influir sobre un entorno específico por medio del análisis de documentación relacionada con el tema a desarrollar. La técnica de investigación que se va a seguir es el análisis bibliográfico-documental, pues va de acuerdo al paradigma cualitativo y es coherente con la naturaleza del trabajo de investigación pues se pretende revisar diferentes fuentes bibliográficas. Por lo tanto, interesa examinar las fuentes de información referentes a la Tecnología Blockchain en el campo de la tecnología y de las ciencias económicas, esto con el fin de explicar de manera general el funcionamiento de dicha tecnología. Este método de análisis plantea abordarlas desde un horizonte analítico para comprender los efectos e impactos a nivel global causados en las industrias y organizaciones que la implementan. Considerando la temática de la investigación, se han consultado aquellas fuentes de información bibliográfica, fundamentalmente artículos científicos y libros, que se orientan hacia un análisis con mayor fundamentación académica y contribuyen a una actualización de los aportes más significativamente relacionados directamente con el tema del presente trabajo de investigación. Para facilitar una mayor comprensión de la investigación para futuros trabajos se han abarcado los principales subtemas del tópico en desarrollo, con el debido propósito de lograr un enfoque directamente en el cumplimiento de los objetivos, y que, de esta manera, las personas puedan conocer el porqué de la investigación, la importancia que representa dar a conocer el tema y desarrollar un interés en los lectores por el mismo. 3 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Marco teórico Resulta conveniente para entender este trabajo introducir algunos conceptos relacionados con la tecnología Blockchain. Nodo Bartolomeo, A., & Machin, G. (2020) Nodo: un ordenador o computadora. Para poder comunicarse entre sí a través de una blockchain, todos los ordenadores involucrados deben funcionar bajo el mismo software o protocolo. Las computadoras se encuentran conectadas en la red.(p.3). Acorde a esto se puede entender ya sea como un ordenador o una computadora. Su función principal en la tecnología Blockchain es comunicarse entre sí,el requisito que tiene es que todos los ordenadores deben estar bajo el mismo software y así mismo deben estar conectadas a la red. Hash Bartolomeo, A., & Machin, G. (2020) Hash: “Algoritmo matemático que transforma cualquier bloque de datos en una nueva serie de caracteres con una longitud fija. Independientemente de la longitud de los datos de entrada, el valor hash de salida tendrá siempre la misma longitud”(p.3). En palabras sencillas es un proceso matemático que su función en la tecnología Blockchain es transformar cualquier bloque de datos en una nueva serie de caracteres de una manera encriptada,este siempre tendrá la misma longitud independiente de la cantidad de datos del bloque. Nonce Este es un número aleatorio que se añade a cada hash Bloque Bartolomeo, A., & Machin, G. (2020)Bloque: se crea en cada uno de los nodos, y poseen la copia exacta de la información. Cuando se logra la verificación y confirmación de todos los nodos participantes de la red Blockchain, se crea el nuevo bloque, con el hash correspondiente, y se añade automáticamente a la cadena sin que medie autorización de un tercero. “Los bloques de transacciones son usualmente publicados en el libro contable compartido a intervalos de diez minutos”(p.3). 4 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Esto se puede entender como los nodos que se crean ,cuando se crea un nuevo bloque se añade a sus cadenas sin tener ninguna autorización por medio de otros usuarios. Protocolo Bartolomeo, A., & Machin, G. (2020)Protocolo: “Es en forma de software informático y permite que la red de nodos puedan comunicarse entre sí” (Preukschat, 2017). A través del protocolo se establecen las reglas que definen el comportamiento de los nodos que actuarán en la Blockchain (p.3). Se entiende como la manera en que se permiten que la red de los nodos puedan comunicarse entre ellos mismos. A través de esto se establecenlas reglas que dictan cuál es el comportamiento de los nodos que funcionaran en la tecnología Blockchain. Billetera (cartera o wallet) Bartolomeo, A., & Machin, G. (2020) Billetera (cartera o wallet): conjunto de claves, una pública y otra privada, que aseguran la seguridad de las transacciones. Cualquiera puede lanzar una transacción utilizando la clave pública de la dirección de un receptor pero sólo el propietario de esa dirección que es quien tiene la clave privada puede acceder al valor de la transacción. De esa manera, sólo el receptor puede descifrar la transacción con la clave privada emparejada a la clave pública. La denominación wallet proviene del Bitcoin y podría almacenar otros elementos pudiendo ser un contenedor de credenciales (p.3). Fuerza de trabajo (proof-of-work) Bartolomeo, A., & Machin, G. (2020) Fuerza de trabajo (proof-of-work): proceso de producción del bloque. Se trata de resolver un problema matemático, y una vez resuelto, se añade el bloque en cuestión. Entre todos los nodos, el primero en resolver el problema es quien puede añadir el siguiente bloque a la cadena(p.3). Acorde a la cita este concepto lo podemos entender como el proceso de producción en el cual la intención es resolver el problema y es como un juego el que lo hace primero es el único que va ser capaz de añadir el siguiente bloque. Blockchain Públicas (Oh & Shong, 2017).Blockchain Públicas: son de tipo abierto, en el que cualquiera puede participar. Todos los participantes pueden acceder libremente a datos y realizar transacciones, pero dado que numerosos usuarios no verificados están participando, se necesita cifrado y verificación avanzadas, y por lo tanto, la 5 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos expansión de la red se torna lenta y difícil. Además, el blockchain público forma una perfecta estructura distribuida, y los participantes de la red son pseudoanónimos, por lo tanto no es apropiado para los servicios financieros que necesitan ser controlados por la información centralizada de los sistema de gestión(p.337). Blockchain Privadas Rojas, L. (2019)Blockchain Privadas: en ella el propietario genera y maneja el Blockchain. Esto es apropiado si el propietario desea administrar la Blockchain como el sistema centralizado Los libros contables son compartidos y validados por un grupo predefinido de nodos. El sistema requiere iniciación o validación a los nodos que desean ser parte del sistema. Los nodos autorizados son responsables de mantener el consenso. Blockchain privadas son adecuadas para sistemas cerrados, donde todos los nodos son completamente confiables.(pp.18-19). Blockchain Híbridas (Consorcio) (Oh & Shong, 2017).Blockchain Híbridas (Consorcio): es el tipo intermedio de blockchain pública y privada. A diferencia de las Blockchain Privadas en las que el propietario tiene la autoridad, son los nodos preestablecidos quienes tienen la autoridad en este tipo de Blockchain. Por lo tanto, Blockchain Híbridas mantienen una estructura distribuida al mismo tiempo que fortalece la seguridad mediante una participación limitada, y resuelve el problema de la lenta velocidad de transacción y los problemas de escalabilidad de la red planteados en Blockchain Pública. Por lo tanto, Blockchain Híbridas podrían ser utilizadas para transacciones entre instituciones financieras (p.337). 6 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Análisis de resultados La tecnología Blockchain fue creada por Satashi Nakamoto en el año 2008. Esta tecnología le daba soporte a las criptomonedas más precisamente el bitcoin, los intereses por parte de los desarrolladores y científicos sobre esta tecnología comenzaron a surgir a partir del año 2015. El nuevo estilo de vida que se tiene en el mundo actual, por la pandemia que se está viviendo, hace que surjan cambios radicales en el campo de la tecnología. Este cambio elimina ciertos riesgos pero trae otros riesgos nuevos.La tecnología Blockchain es capaz de dar una solución segura, esto provocando la facilitación de la información. Blockchain se ha reconocido, en especial, en territorios en vías de desarrollo, donde asegurar la confianza es una inquietud fundamental, por lo cual se puede tener en cuenta como un elemento adicional y bastante primordial de internet, que previamente carecía de estabilidad y confianza. Esta tecnología podría ser utilizada en diversos ámbitos, como la salud, telecomunicaciones, agricultura, internet de las cosas, entre otras; por consiguiente, su uso ayuda a avanzar en sentido positivo, a partir de la perspectiva de estabilidad, mejorar la eficiencia en los diferentes procesos en la que BC se implemente. Además, se estima como la siguiente generación de computación en la nube y se espera que remodele, drásticamente, el modelo de comportamiento de personas y empresas. La tecnología Blockchain es en esencia una base de datos distribuida de registros o un libro mayor público de cada una de las transacciones o eventos digitales que fueron ejecutados y compartidos en medio de las piezas competidoras. Cada transacción en el libro mayor público se verifica por acuerdo de la mayor parte de los competidores en el sistema. Y, una vez entrado, la información jamás se puede borrar. La cadena de bloques tiene un registro seguro y verificable de cada transacción exclusiva nunca hecha. Generaciones La tecnología Blockchain ha pasado por diferentes generaciones en la cual cada una ha desarrollado una etapa diferente con el fin de poder mejorarla o el fin de incrementar otras funciones que en las generaciones anteriores no poseía. 7 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Generaciones de la tecnología Blockchain Primera generación Nace como consecuencia del Bitcoin, que fue la tecnología capaz de soportar y almacenar de forma segura en un historial inmutable cualquier transacción en la que se usará Bitcoin como moneda de pago Segunda generación La segunda generación empieza con el desarrollo de Ethereum. Esta plataforma permite que los desarrolladores puedan crear aplicaciones y programas directamente en Blockchain. Tercera generación Actualmente, Blockchain se encuentra en su tercera generación. En esta etapa se está tratando de solventar dos de los mayores inconvenientes que tiene la cadena de bloques. Debilidades Uno de los principales problemas o limitaciones de la tecnología Blockchain, es el de la velocidad,un bloque tiene una capacidad máxima de almacenamiento de 1,30 MB como se muestra el en el gráfico siguiente. Acorde a esto se tiene un promedio de cuatro transacciones por segundo con la tecnología Blockchain. 8 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Ventajas y desventajas De acuerdo a Rojas, L. (2019). “ANÁLISIS DE LA TECNOLOGÍA BLOCKCHAIN, SU ENTORNO Y SU IMPACTO EN MODELOS DE NEGOCIOS”. Se pueden presentar las siguientes ventajas y desventajas de Blockchain. Como ya se ha mencionado anteriormente en esta investigación una de las principales ventajas que brinda implementar la tecnología Blockchain, es la seguridad, ya que al ser una red distribuida, la información se encuentra fragmentada en las diferentes computadoras conectadas a la red, por lo que es casi resulta imposible robar la información o hackear el sistema por completo. También una ventaja que posee la tecnología Blockchain es que es tolerante a fallas, es decir, si en algún nodo de la red se produce algún problema todos los demás pueden seguir trabajando sobre la última versión que esté disponible de la información. Es importante mencionar que Blockchain permite a las organizaciones dar seguimiento a las transacciones realizadas. Lo que significa que las empresas pueden rastrear de manera sencilla la información y tener acceso a un historial permanente para llevar un control de auditoría. Otra de sus grandes ventajas es que ayuda a agilizar las transacciones consumidor-proveedor, ya que ahora se puede tener contacto directo conun 9 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos proveedor desde un dispositivo que tenga instalado un software que permita hacer las transferencias sin necesidad de una entidad reguladora o autoritaria(banco, institución gubernamental, etc), todo esto siempre asegurando la integridad de los datos. Así como esta tecnología al parecer tiene más beneficios que aspectos en contra, es importante hacer mención de algunas de sus limitaciones. Cabe recalcar que una vez que se ingresa información en la red, ésta no se puede modificar. Esto suele ser una desventaja, ya que si el usuario se equivoca al introducir su información puede causar un problema en la vida real, esto por las características mismas de esta tecnología no permite modificarla. Un problema que se puede ocasionar al implementar Blockchain en una organización, es si se presenta una caída global de la red de internet. Esto afectaría por completo el funcionamiento de la organización y es un riesgo que se debe tener en cuenta al implementar esta tecnología, ya que son eventos externos que están fuera del control de las organizaciones. Otra desventaja que posee Blockchain es la imposibilidad para recuperar el acceso a una cuenta, ya que no existe un plan de contingencia ante tal suceso. Por lo que resulta de suma importancia hacer respaldos de las claves públicas y privadas de las cuentas, ya que perder éstas es sinónimo de perder los fondos. También existe el llamado “Problema del 51%”, que en palabras sencillas es cuando usuarios deshonestos poseen en su control más del 51% del poder transaccional, lo que podría ocasionar que se corrompa la red y por lo tanto esto genere problemas en la vida real. Funcionamiento De acuerdo a Casado, M. (2018). BLOCKCHAIN Y SU APLICACIÓN A LA CADENA DE SUMINISTRO.El funcionamiento en la parte financiera se puede explicar un poco con la siguiente figura 10 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos El funcionamiento de Blockchain como se ha mencionado anteriormente, en cual cada cada página de estas se conforman la cadena. Así mismo cada transacción que se haga implica un nuevo libro contable y el usuario recibirá una copia de solo lectura. Esto garantizará el funcionamiento y la fiabilidad del sistema de la tecnología de blockchain. Para entender más el funcionamiento se basa en que todos los bloques que se poseen se vuelven una cadena, con su información, con excepción si son el último o el inicial respectivamente.Estos códigos facilitados por el hash, es lo que hace que se le de el funcionamiento de que se encaden los bloques,como lo muestra la siguiente imagen. Como se refleja en la imagen, ya cuando se haya validado la transacción y el bloque se haya unido a la cadena, la transacción queda totalmente finalizada y acorde a esto se realiza alguna operación pertinente. Áreas de la vida cotidiana pueden ser impactadas por la tecnología Blockchain. La tecnología blockchain dia tras dia se ha convertido en una tecnología potente para implementarse en diferentes áreas de la vida cotidiana y impactarse, por lo siguiente se describen dos de las más importantes áreas: Financiera: La tecnología blockchain ayuda en la innovación y transformación de los negocios y en su integridad con capacidad de transferencia de propiedad,logra mejorar la atención y hacer un servicio con más capacidad de adaptación al mundo moderno. Médica: En la parte médica la privacidad de los pacientes es de suma importancia entonces la tecnología blockchain ayudará a tener un sistema de perversión de los datos de los pacientes.Esto haciendo que se garantice la confiabilidad y la veracidad de los datos y otras funciones como asegurar la integridad de los pacientes. 11 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Conclusiones La tecnología Blockchain es una tecnología emergente que se encuentra en un constante desarrollo y que ha llamado mucho la atención de organizaciones y empresas por los múltiples beneficios que ésta trae consigo al implementarla, sobre todo la reducción de costos, la seguridad de la información y la reducción en los tiempos de procesos. Al ser una tecnología catalogada como innovación, no es muy conocida en algunas partes del mundo, lo que a su vez provoca que haya una falta de expertos capacitados en el tema y que puedan capacitar a más empresas y organizaciones para que aprovechen el gran potencial que ésta posee. En Latinoamérica esta tecnología no es muy conocida principalmente por la pobreza que hay en la gran mayoría de países latinoamericanos, lo cual provoca que el acceso a la tecnología sea limitado. A pesar de ello no se descarta el uso de la tecnología Blockchain, ya que ésta ayudaría al progreso y desarrollo económico de esta región. Algunos países latinoamericanos ya implementan el pago con criptomonedas propias de cada nación, permitiendo así la agilización de transacciones y contribuyendo a su vez a un desarrollo socioeconómico. Esta tecnología al ser una novedad, resulta conveniente ponerle atención al ámbito normativo, ya que de esta manera se podrá asegurar que personas inescrupulosas no causarán operaciones ilícitas o no deseadas dentro del sistema, todo esto con el fin de aprovechar el máximo de las virtudes de dicha tecnología y que no se abuse de ella. Para lograr que esto se dé es necesario que el Estado se involucre y se una en un esfuerzo conjunto con todas las partes involucradas. Se puede concluir entonces que la tecnología Blockchain puede ser adoptada en distintos sectores de la industria como la salud, educación, energía, social, el sector legal, entre otros, y no solo en el sector financiero; ya que trae consigo grandes beneficios. Para poder sacarle el máximo provecho a la implementación de esta tecnología es necesario entonces, conocer el entorno en el que se desarrolla, entendiendo cada uno de los participantes de la industria, ya que esto permite evaluar las posibilidades de generación de nuevos modelos de negocios, reestructuración de los existentes para las empresas que serán impactadas y la creación de nuevos negocios que utilicen el desarrollo actual de la tecnología. 12 Investigación I IF5000 Redes y Comunicaciones de Datos Referencias bibliográficas Bartolomeo, A. & Machin, G. (2020). INTRODUCCIÓN A LA TECNOLOGÍA BLOCKCHAIN: SU IMPACTO EN LAS CIENCIAS ECONÓMICAS. https://drive.google.com/drive/folders/1T0HzOxPMV9yEGFy602AAIIjKt1_ZmuoB Crosby, M., Nachiappan, Pattanayak, P., Verma, S., & Kalyanaraman, V. (2015). BlockChain Technology. https://drive.google.com/drive/folders/1T0HzOxPMV9yEGFy602AAIIjKt1_ZmuoB Casado, M. (2018). BLOCKCHAIN Y SU APLICACIÓN A LA CADENA DE SUMINISTRO. UNIVERSIDAD DE SEVILLA. 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