Una cadena de bloques es una base de datos distribuida que es descentralizada, anónima, de código abierto e inmutable. Una vez confirmadas, las transacciones en cadena se almacenan de forma permanente y no se pueden cambiar. Entonces, ¿qué hace que los datos en cadena sean inmutables?

1. ¿Cómo se construye blockchain?

En pocas palabras, una cadena de bloques se compone de bloques y cadenas.

Un bloque se compone de un encabezado y un cuerpo, donde un encabezado contiene la información básica sobre el bloque, como una marca de tiempo, números de versión, hash aleatorio, el hash del bloque anterior, hash raíz de Merkle y dificultad de minería. Dentro del cuerpo del bloque se encuentran las transacciones empaquetadas, que son los datos firmados por los usuarios de la billetera con sus claves privadas. En otras palabras, es una transferencia de activos entre usuarios, pero además de los usuarios, hay otra transacción que pertenece al minero, y el monto de la transacción es la suma de la recompensa del bloque más las tarifas pagadas por todos los comerciantes en el bloquear.

Cada encabezado de bloque contiene el hash del encabezado de bloque anterior y está interconectado entre sí por marcas de tiempo y números de versión para formar la cadena de bloques.

2. ¿Cómo puede blockchain ser inmutable?

La inmutabilidad de blockchain significa que los registros de transacciones que han tenido lugar no se pueden cambiar. Una vez que conocemos la composición de la cadena de bloques, se puede separar como la inmutabilidad del encabezado del bloque y el cuerpo del bloque.

2.1 Encabezado de bloque

El encabezado del bloque registra el valor hash aleatorio del bloque anterior, que es generado por el algoritmo hash a partir de la información de la transacción y la marca de tiempo del bloque anterior. En este punto, los mineros de toda la red calculan el hash del encabezado del bloque utilizando la potencia informática, y quien lo calcule primero puede empaquetar la transacción y sincronizarla con toda la red a través de la transmisión. Si los datos en el bloque anterior cambian, serán inconsistentes con el valor hash del bloque original y no serán confirmados por el siguiente bloque.

2.2 Cuerpo del bloque

La inmutabilidad del cuerpo del bloque está determinada por la función hash. El cuerpo contiene muchas transacciones que están conectadas por árboles de Merkle. Cualquier cambio en una de las transacciones cambiará el valor hash de la raíz de Merkle, provocando el cambio del encabezado del siguiente bloque a su vez. La función hash utilizada por Bitcoin es el algoritmo SHA-256.

A partir de esto, se puede ver que la manipulación de los datos de la transacción en la cadena de bloques hará que cambie directamente la raíz del árbol de Merkle, y luego también cambiará el valor hash del siguiente encabezado del bloque, que se volverá ilegítimo y requerirá un nuevo cálculo de el hash del encabezado del nuevo bloque. Un cambio en el valor hash del encabezado del nuevo bloque, a su vez, provocará un cambio en el siguiente encabezado del bloque, lo que provocará un colapso de los datos que no será aceptado por toda la red.

En teoría, se necesita más del 51 % de la potencia informática de la red para alterar los datos, pero en una red lo suficientemente robusta, un ataque del 51 % es esencialmente imposible y no beneficia al atacante.

3. Diferencias con la red centralizada

En la red centralizada, la base de datos es manipulada por una autoridad central donde se pueden manipular las nuevas emisiones, la modificación de registros y la congelación de la circulación. El banco central puede agregar dinero fiduciario cada año y congelar los activos bancarios de cualquier persona. Y una red centralizada requiere solo una única cadena de código para modificar los datos en comparación con una base de datos distribuida.

En la cadena de bloques, todos participan en la contabilidad, todos los registros de transacciones se sincronizan con toda la red de manera oportuna y los mismos datos se registran en el libro mayor en manos de todos, mientras que no hay una organización centralizada para manipularlos. Por lo tanto, cuando alguien manipula el libro mayor en su mano, no afectará los registros del libro mayor de otras personas. Al mismo tiempo, toda la red sigue el principio de que la mayoría obedece a la minoría, por lo que los datos no serán manipulados.

Por ejemplo, Bob pide prestados $500 a Tom. Para evitar que Bob incumpla, Tom invita a Nancy como intermediaria a testificar. Sin embargo, Bob le dice a Nancy que le dará $200 si lo ayuda a hacer trampa. Nancy acepta por interés. En este caso, Tom no tiene más evidencia ni certificado que admitir la derrota, y Nancy juega aquí el papel de intermediaria.

Si todo el proceso se sincroniza con todos en forma de transmisión, todos recordarán que Bob le debe a Tom $ 500 y Bob no tiene forma de negarlo.

4. ¿Cuáles son las aplicaciones de blockchain?

Debido a su naturaleza inmutable, la cadena de bloques se utiliza en muchos campos, incluida la identidad electrónica, la cadena de suministro, la transferencia de dinero y las remesas. En e-identity, la información de autenticación de todas las personas puede escribirse directamente en la cadena de bloques y transmitirse a todos los nodos, de modo que se pueda garantizar la autenticidad y certeza de la información y no se puedan realizar cambios. Lo mismo es cierto para la cadena de suministro, donde los problemas que incluyen la opacidad, la baja eficiencia, el fraude de información, etc., pueden resolverse bien.

Conclusión

La inmutabilidad de blockchain resuelve los problemas de fraude de datos, manipulación de datos y opacidad de datos en la red tradicional, y también se ha aplicado ampliamente. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que esto no es cierto para todas las redes de cadenas de bloques, como las cadenas de alianzas o las cadenas privadas. Debido al pequeño número de participantes y la gobernanza semidescentralizada o centralizada, los datos de estas cadenas no pueden ser absolutamente inmutables y transparentes.