Criptografía en Blockchain: Tipos y Aplicaciones [2022]

Introducción a la cadena de bloques

Blockchain es una red de igual a igual; la palabra 'blockchain' se compone de dos términos separados, 'bloque' y 'cadena'. Un bloque que se refiere a una colección de datos, registros de datos de alias y una cadena que se refiere a una base de datos pública de estos bloques, almacenados como una lista.

Estas listas están vinculadas mediante criptografía, por lo que es el requisito más esencial y fundamental para crear una cadena de bloques. Blockchain es una lista creciente de registros, y los bloques se agregan a la lista con el tiempo. La criptografía en blockchain puede ser un concepto complicado, pero hemos tratado de simplificarlo para que lo entiendas mejor.

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Criptografía

La criptografía es un método de desarrollo de técnicas y protocolos para evitar que un tercero acceda y conozca los datos de los mensajes privados durante un proceso de comunicación. La criptografía también se compone de dos términos griegos antiguos, Kryptos y Graphein, el primero de los cuales significa "oculto" y el último "escribir". Hay varios términos relacionados con la criptografía, que se expresan a continuación:

Cifrado: Es un proceso de texto plano (texto normal) a un texto cifrado (secuencia aleatoria de bits).

Descifrado: el proceso inverso de cifrado, conversión de texto cifrado a texto sin formato.

Cifrado: La función matemática, es decir, un algoritmo criptográfico que se utiliza para convertir texto sin formato en texto cifrado.

Clave: Una pequeña cantidad de información que se requiere para inducir la salida del algoritmo criptográfico.

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Tipos de criptografía

Para entender la criptografía en blockchain , uno tiene que entender los tipos de criptografía. Existen principalmente tres formas diferentes en las que podemos realizar algoritmos criptográficos, a saber, criptografía de clave simétrica, criptografía de clave asimétrica y funciones hash.

1. Criptografía de clave simétrica : en este método de cifrado, tomamos una sola clave en la aplicación. Esta clave común se utiliza tanto para el cifrado como para el proceso de descifrado. El uso de una sola clave común crea un problema de transferencia segura de la clave entre el remitente y el receptor. También se denomina criptografía de clave secreta.

2. Criptografía de clave asimétrica: este método de cifrado utiliza un par de claves, una clave de cifrado y una clave de descifrado, denominadas clave pública y clave privada, respectivamente. El par de claves generado por este algoritmo consta de una clave privada y una clave pública única que se genera utilizando el mismo algoritmo. También se denomina criptografía de clave pública.

3. Funciones hash : este tipo de cifrado no utiliza claves. Utiliza un cifrado para generar un valor hash de una longitud fija a partir del texto sin formato. Es casi imposible recuperar el contenido del texto sin formato del texto cifrado.

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Uso de Criptografía en Blockchain

Las cadenas de bloques utilizan dos tipos de algoritmos criptográficos, algoritmos de clave asimétrica y funciones hash. Las funciones hash se utilizan para proporcionar la funcionalidad de una vista única de blockchain para cada participante. Las cadenas de bloques generalmente usan el algoritmo hash SHA-256 como su función hash.

Las funciones hash criptográficas brindan los siguientes beneficios a la cadena de bloques:

• Efecto de avalancha: un ligero cambio en los datos puede dar como resultado una salida significativamente diferente.
• Unicidad: cada entrada tiene una salida única.
• Determinista: cualquier entrada siempre tendrá la misma salida si se pasa a través de la función hash.
• Rapidez: la salida se puede generar en muy poco tiempo.
• La ingeniería inversa no es posible, es decir, no podemos generar la entrada teniendo la salida y la función hash.

Las funciones hash tienen un papel importante en la vinculación de los bloques entre sí y también para mantener la integridad de los datos almacenados dentro de cada bloque. Cualquier alteración en los datos del bloque puede generar inconsistencias y romper la cadena de bloques, haciéndola inválida. Este requisito se logra mediante la propiedad de las funciones hash, denominada "efecto avalancha".

De acuerdo con esto, si hacemos incluso un ligero cambio en la entrada de la función hash, terminaremos obteniendo una salida totalmente diferente en comparación con la salida original. Tomemos un ejemplo de una función hash SHA-256 y comparemos sus resultados,

Entrada: Blockchain en upGrad

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Entrada con una ligera diferencia: Blockchain en upGrad

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Puede notar la gran diferencia en la salida después de cambiar un solo carácter en la entrada de minúsculas a mayúsculas. Esto hace que los datos sean confiables y seguros en la cadena de bloques; cualquier cambio en los datos del bloque generará esta diferencia en el valor hash y hará que la cadena de bloques sea inválida, haciéndola inmutable.

La criptografía de clave asimétrica es donde la clave privada generalmente debe generarse mediante un algoritmo de números aleatorios, y la clave pública se calcula mediante la ejecución de un algoritmo irreversible. El algoritmo de cifrado asimétrico tiene la ventaja de tener claves públicas y privadas separadas, que pueden transferirse a través de canales no seguros.

Probablemente, también tiene varias desventajas, algunas de las cuales son la baja velocidad de procesamiento y la fuerza de cifrado insatisfactoria. Es muy necesario garantizar la seguridad del algoritmo de cifrado asimétrico durante la transmisión de datos en la cadena de bloques.

Una de las partes principales de la criptografía de clave asimétrica son las firmas digitales. Las firmas digitales brindan integridad al proceso; son fácilmente verificables y no se pueden corromper. También tienen la cualidad de no repudio, lo que las hace similares a las firmas del mundo real. Las firmas digitales aseguran que la cadena de bloques sea válida y que los datos estén verificados y correctos.

El hash, los pares de claves públicas y privadas y las firmas digitales juntas constituyen la base de la cadena de bloques. Estas características criptográficas hacen posible que los bloques se vinculen de forma segura con otros bloques y también garantizan la confiabilidad e inmutabilidad de los datos almacenados en la cadena de bloques.

Hay una gran cantidad de aplicaciones de la tecnología blockchain, y la criptografía lo hace posible. Una de las principales aplicaciones de la criptografía en el mundo real en la cadena de bloques son las criptomonedas. Veamos su aplicación en criptomonedas.

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Las criptomonedas son una de las principales aplicaciones de las cadenas de bloques y utilizan pares de claves públicas y privadas para mantener las direcciones de los usuarios en la cadena de bloques. Para la criptografía en blockchain, la clave pública se utiliza como dirección de la persona. La clave pública es visible globalmente, es decir, es visible para cualquier participante del participante. La clave privada es un valor secreto y se utiliza para acceder a los datos de esa dirección y autorizar cualquiera de las acciones para la 'dirección', que generalmente son transacciones.

Las firmas digitales son ampliamente utilizadas para las criptomonedas. Se utilizan para aprobar transacciones firmándolas de forma segura (fuera de línea) y también se utilizan para contratos de múltiples firmas y billeteras digitales en la cadena de bloques. Para realizar cualquier acción desde estos contratos de múltiples firmas y billeteras digitales, se requieren las firmas digitales de múltiples (diferentes) claves privadas antes de ejecutar cualquier acción.

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Conclusión

La tecnología Blockchain ha estado en las áreas de enfoque clave de desarrollo para todas las empresas multinacionales y también está surgiendo una gran cantidad de nuevas empresas en esta tecnología en los últimos años. Blockchain aún no ha sido testigo de su uso generalizado en la sociedad, pero existen numerosas oportunidades para que los profesionales exploren y desarrollen sus carreras en este campo; uno de los cuales es la criptografía en blockchain con seguridad . Con el tiempo, este campo brindará infinitas oportunidades y, para ello, puede comenzar a aprender la tecnología blockchain y tener la ventaja de ser el primero en moverse con upGrad .

La criptografía en la cadena de bloques es el núcleo de esta tecnología, lo que la hace inmutable y confiable. Si estás interesado en este campo y quieres explorar esta tecnología, puedes echar un vistazo a los diversos cursos que ofrece upGrad.

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