Cómo funciona la tecnología Blockchain: una guía paso a paso para principiantes [2022]

Blockchain ha demostrado ser una tecnología revolucionaria, transformando varias industrias. En su sentido literal, significa una cadena de bloques. Con blockchain, la información digital, como las transacciones financieras, se almacenan en bloques separados en una cadena. Los métodos criptográficos robustos protegen las transacciones y un algoritmo de consenso mantiene el estado de la red, lo que permite la transparencia. Este blog proporciona una visión detallada de cómo funciona blockchain.

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Comprender cómo funciona Blockchain

Para este blog y una explicación simplificada de cómo funciona la cadena de bloques, aquí hay un ejemplo de una transacción en una red de cadena de bloques. Supongamos que un usuario, digamos John, quiere enviar algunos bitcoins a su amiga Amy. Esta transacción se transmite como un mensaje digital. Tiene una firma digital asignada. Esta firma digital valida la transacción como genuina.

A continuación, esta transacción se transmite a una red de igual a igual. El primer nodo de la red lo recibe. Luego, la transacción se verifica y se pasa al siguiente nodo de bitcoin en la red. Cada nodo lleva a cabo el proceso de verificación en la red antes de que se complete la transacción. Esto asegura que solo las transacciones válidas pasen por el sistema.

Cada nodo crea un grupo confirmado (mempool) y un grupo de transacciones no confirmadas (transaccional) y propaga la transacción hacia adelante. La transacción luego llega a un nodo de minería. Este nodo recopila, valida y propaga una nueva transacción. Luego, el nodo minero agrega las transacciones en un bloque candidato.

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Blockchain y nodos de minería

Para comprender mejor cómo funciona la cadena de bloques con respecto a los nodos mineros, supongamos que otro usuario, Michael, trabaja como minero (nodo minero) en esta transacción. Michael primero recopila todas las transacciones en un bloque y luego construye un encabezado de bloque. El nodo de minería completa seis campos: Versión, Hash de bloque anterior, Raíz de Merkel, Marca de tiempo, Objetivo difícil y Nonce, para construir un encabezado de bloque. Una vez que se completan todos estos campos, se puede iniciar la minería de bloques. Aquí hay un vistazo a cada campo:

• Versión: tamaño 4 bytes : muestra la versión del bloque.
• Hash de Bloque Anterior: Tamaño 32 bytes – Hace referencia a un hash del último bloque de la cadena.
• Raíz de Merkel: tamaño 32 bytes : es un hash de la raíz del árbol de Merkel de la transacción del bloque.
• Timestamp: Tamaño 4 bytes – Muestra el tiempo aproximado que se tarda en crear el bloque.
• Objetivo difícil: tamaño 4 bytes : el objetivo de dificultad del algoritmo de prueba de trabajo del bloque.
• Nonce: Tamaño 4 bytes – Se utiliza como contador para el algoritmo de prueba de trabajo.

Con el encabezado del bloque ahora completo, comienza el proceso de extracción de bloques. La minería tiene como objetivo encontrar un valor para el nonce. Se deben probar miles de millones y billones de valores de nonce antes de encontrar un nonce que satisfaga el requisito.

El siguiente paso es encontrar una solución al algoritmo de prueba de trabajo que haga que el bloque sea válido. La prueba de trabajo es un dato que satisface los requisitos de la transacción y es fácilmente verificable por otros. El nodo de minería de Michael tiene que alcanzar el objetivo de dificultad para validar el bloque. El bloque contiene objetivos de dificultad en una notación llamada "bits de dificultad".

Minería exitosa de un bloque

Lo siguiente en la línea de cómo funciona blockchain es la extracción exitosa de un bloque. Michael tiene varios dispositivos informáticos que ejecutan rápidamente el algoritmo SHA-256 en paralelo entre sí. El hardware recibe el encabezado del bloque y las pruebas se inician a billones de nonces por segundo.

Una vez que una máquina de minería encuentra una solución, se envía de vuelta al nodo de minería y el bloque se transfiere a los pares de inmediato. Se valida y propaga un nuevo bloque, y cada nodo completo lo verifica de forma independiente. Una vez que se valida el nuevo bloque, se ensambla en una cadena conectando el bloque a la cadena de bloques existente. Después de la verificación, se convierte en parte de la cadena de bloques. El proceso se lleva a cabo hasta completar toda la transacción. Amy luego recibe los bitcoins de John.

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Pensamientos finales

Esperamos que este blog te haya ayudado a comprender cómo funciona blockchain. Para saber más sobre la tecnología y emprender una carrera profesional como desarrollador de cadenas de bloques, puede inscribirse en el programa de certificado avanzado de upGrad en tecnología de cadenas de bloques . Brinda tutoría individual y más de 200 horas de contenido de aprendizaje con opciones de EMI de cero por ciento.