Cuando hablamos de “blockchain” no estamos hablando realmente de una tecnología, sino de un paradigma. De una forma de plantear el funcionamiento de los sistemas. De hecho, el conjunto de tecnologías que conforman blockchain ya existía desde hace tiempo y fue a partir del nacimiento de Bitcoin cuando su conjunción con un enfoque y modelo determinados definieron lo que conocemos como blockchain.
Sin embargo, y tras una década de evolución, no podemos decir que bajo el término blockchain encaje una definición claramente focalizada y acotada, sino más bien estaríamos hablando de un paraguas que alberga distintas variantes que comparten una esencia conceptual pero distintas características. El escenario actual es fruto de la exposición a la realidad del primer planteamiento original de blockchain y muestra distintas orientaciones que pretenden desarrollar la capacidad transformadora del paradigma en diferentes contextos.
Bitcoin, como punto de arranque, y dada la dimensión mediática que ha llegado a alcanzar, es el asidero al que todo el mundo se agarra cuando blockchain entra en escena en un primer contacto. Bitcoin es una red blockchain pública y, como tal, permite que cualquier persona incorpore un nodo a la red sin más explicaciones que el cumplimiento de las reglas tecnológicas del juego. Su mecanismo de consenso mediante un esfuerzo computacional y un consumo energético altos (Proof of Work) y la existencia de recompensa a los mineros y del pago de una cuota por transacción encajan con su concepción como red pública que debe ser incentivada en su crecimiento y protegida en su funcionamiento en un entorno no controlado y potencialmente hostil. Con sus más de 10.000 nodos actuales, Bitcoin es probablemente el mayor caso de éxito de la aplicación del paradigma blockchain y, al menos en el plano tecnológico, ha creado un “sistema monetario” alternativo capaz de funcionar sin una autoridad central y se ha demostrado invulnerable en cuanto al funcionamiento de su protocolo.
Sin embargo, la expansión de blockchain hacia otros casos de uso y contextos de aplicación pronto reveló que el modelo de red pública establecido por Bitcoin presentaba grandes dificultades de generalización y adecuación a diferentes requisitos. El surgimiento del paradigma blockchain permitió recuperar el concepto de smart contract y avanzar hacia su aplicación práctica en un sentido completo.
Al mismo tiempo, la necesidad de enriquecer las capacidades de operación en un ecosistema blockchain y de poder utilizarlo con un enfoque generalista abonó el terreno para el nacimiento de Ethereum en 2015. Ethereum, que se origina también como una red pública, posibilita la implementación de smart contracts mediante un lenguaje Turing completo propio (que teóricamente permite resolver cualquier problema computacional mediante programación) y sienta las bases para el desarrollo de dApps, aplicaciones distribuidas que sustituyen el tradicional back-end centralizado por el uso de smart contracts distribuidos en una blockchain. Adicionalmente, en el mundo Ethereum, la creación de estándares de tokenización (para crear tokens personalizados), como ERC20, permitió evolucionar el concepto de criptoactivo más allá de las criptomonedas y fue la clave para la explosión de las ICOs, revolucionando la financiación de muchas startups y transformando el mundo del capital riesgo.
Hacia el blockchain corporativo
Cuando, ante la notoriedad que adquirió el nuevo paradigma nacido con Bitcoin y su potencial teórico, las empresas se suben a la ola de blockchain, los planteamientos existentes se confrontan con nuevas situaciones en el ámbito corporativo. Y lo que ocurre es que, debido a su naturaleza, las redes públicas (y Bitcoin y Ethereum lo son) tienen varias limitaciones cuando pensamos en aplicaciones de tipo empresarial:
- Requieren de un pago en criptomoneda asociado a cada transacción, y las criptomonedas se caracterizan por tener una cotización altamente fluctuante. Estas condiciones, que dificultan las previsiones de costes por utilización, hacen compleja la definición de modelos de negocio que se basen en transacciones en redes públicas y se muevan dentro de parámetros de bajo riesgo.
- Por su naturaleza, requieren que el consenso se adquiera mediante algoritmos como Proof of Work (PoW), que son computacionalmente costosos y consumen muchos recursos.
- Son redes que han crecido hasta tener miles de nodos y su modo de funcionamiento hace que su rendimiento no sea alto ni tampoco el tiempo de confirmación de las transacciones pueda ser previsible.
- Son ecosistemas totalmente abiertos que requieren hacer consideraciones respecto a la privacidad y protección de la información.
Como vemos, el enfoque de red pública, que aporta un gran valor desde la óptica purista de blockchain al presentar una red masiva y que teóricamente nadie podría controlar para alterar la información de las transacciones, resulta difícil de adoptar al enfrentarse a muchos casos de uso. De esta reflexión surgieron varias iniciativas con el objetivo de poder hacer realidad las aplicaciones empresariales de blockchain. Y en todas ellas se introduce un enfoque diferente: redes blockchain privadas/permisionadas en las que debe haber una admisión para participar, la identidad de los participantes es requerida y es posible definir roles basados en permisos.
Este enfoque de redes privadas se acomoda bien a escenarios en los que varias organizaciones plantean la creación de una infraestructura blockchain común a medida sobre la que llevar a cabo casos de negocio que las involucran. Este contexto es diferente al contexto de red pública que hemos visto previamente, en cuanto a que no estaríamos a priori ante un entorno potencialmente hostil y el nivel de confianza de partida entre los participantes es bastante más elevado. Esto hace que los mecanismos que utilizan las redes públicas para alcanzar el consenso y proteger la red de usos indebidos sean menos necesarios y nos lleva a modelos de funcionamiento que mantienen la esencia del paradigma blockchain, pero con particularidades reseñables.
En primer lugar, los algoritmos de consenso son mucho más eficientes computacionalmente y permiten una verificación de transacciones mucho más rápida. Entre estos mecanismos de consenso en el ámbito de redes privadas podemos encontrar Kafka, Proof of Elapsed Time (PoET), Raft o distintas variantes del BFT (Byzantine Fault Tolerance). Adicionalmente, la naturaleza de la red privada y el entorno controlado en el que ésta opera, hace que pueda no ser necesaria la existencia de criptomoneda asociada a la red ni el pago por transacción, por lo que las consideraciones en cuanto al coste por uso también varían notablemente.
En el ámbito de Ethereum, ante las evidentes limitaciones de la red pública para dar respuesta a las necesidades de los entornos corporativos, ha surgido Quorum. Quorum, lanzado por JPMorgan, nace como una plataforma de smart contracts de alto rendimiento pensada para proyectos empresariales. Permite la definición de redes permisionadas utilizando como base el código fuente de Ethereum y ofrece la posibilidad de definir políticas de acceso a la información a nivel de cada transacción, asegurando la privacidad. En Quorum el mecanismo de consenso de la red se puede personalizar, utilizando distintas variantes que se alejan del PoW y permiten adaptar la solución tecnológica al caso de uso específico.
En una línea similar nació Parity. A diferencia de Quorum, que es una evolución del cliente Geth de Ethereum, Parity es implementado desde cero, e incorpora un nuevo algoritmo de consenso denominado Aura (Proof of Authority). Lo más destacable de Parity respecto a Quorum es que la gestión del consenso y el permisionado se pueden hacer con smart contracts de manera más avanzada y flexible. Asimismo, se puede conseguir mayor control de privacidad de las transacciones mediante su sistema Secret Store.
También a nivel de consorcio se han realizado esfuerzos colectivos por avanzar hacia la definición de un estándar open source para la industria basado en Ethereum. En este sentido, desde inicios de 2017, la Enterprise Ethereum Alliance (EEA) conecta a grandes empresas, entidades educativas y proveedores de tecnología con expertos en Ethereum con el objetivo de construir juntos la base tecnológica blockchain que permita definir software empresarial capaz de soportar aplicaciones complejas y de alta demanda que requieren los negocios.
Por su parte, en el seno de la Fundación Linux hace algo más de tres años arrancó la iniciativa Hyperledger, con el objetivo de proveer un sistema open source de ledger distribuido para proyectos empresariales, con un enfoque de red permisionada. A día de hoy, más de 250 compañías, entre las que se encuentran grandes empresas internacionales, configuran un consorcio que ha generado un ecosistema formado por un conjunto de proyectos que se han ido liberando a la comunidad.
Hyperledger Fabric destaca por su grado de expansión en cuanto a proyectos y plataformas blockchain
Dentro del ecosistema Hyperledger, Hyperledger Fabric destaca por su grado de expansión en cuanto a proyectos y plataformas blockchain. Fabric, contribución principal de IBM al proyecto de código abierto Hyperledger, ofrece una alta tasa de transferencia, resiliencia y confidencialidad para la construcción de soluciones blockchain según una arquitectura modular que permite dar una respuesta flexible y solvente a las complejidades existentes en los entornos de negocio empresariales. Pensado para aplicaciones blockchain en el ámbito corporativo, Fabric pone el foco en el rendimiento y la privacidad y ha ido incorporando, hasta llegar a su versión actual 1.4, diferentes capacidades que hacen posible el establecimiento de “subredes” entre distintas organizaciones (por medio de canales), el manejo de colecciones de datos privadas o el planteamiento de despliegues orientados a entornos productivos.
Alastria y la experiencia de las blockchain semipúblicas
Hasta ahora hemos visto las posibilidades que ofrecen el enfoque de red pública y el planteamiento de red privada/permisionada definida para un escenario concreto, así como las alternativas tecnológicas existentes en estos ámbitos. Pero también han surgido redes blockchain asociadas a consorcios, tanto sectoriales como multisectoriales. En cuanto al primer tipo, son varios los ejemplos que podemos encontrar en los sectores de banca o seguros. Estas redes responden a intentos de establecer plataformas blockchain para la interoperabilidad entre organizaciones de una determinada industria, mediante un enfoque permisionado y generalmente con vocación de poder albergar múltiples casos de uso centrados en dicha industria. Entre las redes multisectoriales, cabe citar, por su planteamiento pionero, a Alastria.
Alastria se constituye en octubre de 2017 como asociación multisectorial, promovida por empresas e instituciones, para el establecimiento de una infraestructura blockchain semipública permisionada en España sobre la que soportar servicios con eficacia legal en el ámbito español y de acuerdo con la regulación europea. El consorcio tiene en enfoque neutro, en el sentido de que su misión es aportar infraestructura tecnológica, y no servicios de valor añadido, por lo que tiene la finalidad de construir una plataforma sin caso de uso ni modelo de negocio determinados.
El modelo de Alastria busca la creación de una red blockchain semipública permisionada, que en la práctica supone que todos los nodos de la red han de pertenecer a entidades identificadas y validadas, pero el planteamiento es inclusivo, de modo que las organizaciones se pueden sumar al consorcio y a la red para crear una masa crítica de miembros que permita transmitir más transparencia y confianza sobre un enfoque de red permisionada que actualmente se basa en la tecnología Quorum pero que también contempla líneas de evolución tanto con Hyperledger Fabric como con Parity.
Las redes híbridas y Minchain: maximizando la aplicación de blockchain
Como hemos planteado, cada tipo de red tiene sus particularidades y se amolda mejor a ciertos escenarios, y la realidad es que ninguna aproximación es perfecta, y lo que en un contexto son fortalezas, en otro se pueden convertir en debilidades. Por nuestra experiencia de varios años trabajando con blockchain para hacer realidad proyectos en las empresas, hacer una prueba de concepto con blockchain es algo relativamente fácil. En cambio, poner en funcionamiento un caso de uso real en una organización es un reto complejo tanto a nivel tecnológico, como legal y de negocio.
Así es como, tras observar las necesidades en los casos de uso de nuestros clientes, creamos Minchain
En cuanto al planteamiento tecnológico, es necesario dar respuesta a varios aspectos de escalabilidad, rendimiento o privacidad de la información a la vez que se consigue sacar partido de blockchain en el plano de la confianza. Para ello, y al no disponer aún de una gran plataforma semipública permisionada estable, hemos llegado a la conclusión de que el mejor enfoque es el de una blockchain híbrida, que aúne lo mejor de las blockchain públicas y las blockchain privadas. Así es como, tras observar las necesidades en los casos de uso de nuestros clientes, creamos Minchain, que es la pieza central el ecosistema de diferentes blockchains que hemos conformado, en el que están presentes distintas tipologías de redes y varios tipos de tecnologías blockchain.
Minchain es la red híbrida promocionada por Minsait para el despliegue solvente de proyectos blockchain empresariales con todas las garantías de escalabilidad y productividad, con un planteamiento de red permisionada que no renuncia a la confianza y transparencia, gracias a la auditoría de la información de la red. Ante posibles suspicacias, el proceso de auditoría de Minchain certifica de cara a actores externos que no se han producido alteraciones en los registros y elementos de la blockchain. Esta auditoría es configurable y se puede realizar en redes públicas, como Ethereum, o en otro tipo de redes, como Alastria. Para garantizar que no existe alteración de ninguna parte de la blockchain se consolidan puntos de control en redes externas, mediante el registro de la relación bloque-hash de Minchain en dichas redes, de manera que cualquier lo pueda consultar, siendo posible también registrar el contenido a nivel de un smart contract específico.
En Minchain, la información compartida entre socios y clientes es visible en base a permisos preestablecidos, asegurando la privacidad entre compañías y, al tratarse de una red permisionada, está restringida a determinadas organizaciones, asegurando la calidad del servicio. Se trata, en definitiva, de una red blockchain híbrida capaz de ofrecer altas capacidades blockchain a clientes y partners de Minsait, con prestaciones empresariales en cuanto a rendimiento y soporte.
La evolución de blockchain
Este viaje desde Bitcoin hasta la realidad del blockchain actual nos ha mostrado distintos tipos de redes y tecnologías y los avances más significativos en la, hasta ahora, corta historia de blockchain. Al igual que sucedió al analizar la evolución de Internet, con la web 1.0, 2.0 Y 3.0, hoy en día también se habla ya de las generaciones de blockchain como forma de estructurar las distintas fases en el desarrollo del paradigma.
La primera generación de blockchain tiene como máximo exponente a Bitcoin y está orientada básicamente a soportar criptomoneda. Bitcoin y algunas otras criptomonedas que han ido surgiendo han gozado y gozan de popularidad y han hecho realidad modelos de intercambio de valor peer-to-peer, sin una autoridad central y garantizando la seguridad de las transacciones mediante el uso de Proof of Work (PoW) como mecanismo de consenso. Se trata sin embargo de un enfoque hacia un caso de uso determinado.
Para hablar de segunda generación tenemos que considerar su elemento característico: el smart contract. Los contratos inteligentes, cuyo uso se extiende tras la aparición de Ethereum, permiten la definición y el modelado de transacciones con lenguajes de programación, ampliando el potencial de aplicación de blockchain. Aunque las blockchain de segunda generación han ampliado enormemente las posibilidades de blockchain, siguen presentando dificultades para la escalabilidad debido a su modelo de funcionamiento y la forma de alcanzar el consenso.
El reto de la escalabilidad es el que pretenden resolver las blockchain de tercera generación. En este sentido, mientras que Ethereum está en un proceso de cambio para reemplazar el consenso de prueba de trabajo por “prueba de participación” (Proof of Stake), se están desarrollando numerosas aproximaciones (como Cardano, EOS o IOTA) para conseguir redes blockchain masivas. Además, esta tercera generación trabaja en distintas líneas de mejora, como son el número de transacciones por segundo, el volumen de información que pueden manejar, u otros aspectos como la interoperabilidad entre redes o la gobernanza.
Debido a lo innovador de su planteamiento y a su impacto en la cultura de las organizaciones, y aunque se están dando pasos relevantes para la consolidación del blockchain, existen a día de hoy importantes retos, tanto en cuanto a la tecnología como a la definición de modelos de negocio, el encaje regulatorio o la gestión del cambio. El futuro de blockchain es difícil de prever, e incluso se empieza a oír hablar de una cuarta generación de blockchain, marcada por la conjunción de blockchain con la inteligencia artificial, pero la perspectiva de su evolución hasta hoy nos permite vislumbrar las líneas de desarrollo que nos pueden llevar a hacer realidad todo su potencial transformador.
Fernando Cuenca Margalef, director de Tecnologías Digitales Emergentes en Minsait
Víctor Sánchez Hórreo, responsable de la práctica de Blockchain en Minsait
