Aprende a crear un Blockchain con JavaScript

Para qué sirve Blockchain

Es una tecnología muy segura que asegura la trazabilidad y la inmutabilidad de la cadena de bloques, lo que hace que los usos de esta tecnología sean muy variados. Permite almacenar de forma segura e inmutable transacciones y datos en una red descentralizada, por lo que es utilizado en el mundo cripto, en la generación de smarts contracts o en la trazabilidad de transferencias y operaciones bancarias.

La cadena de bloques también proporciona transparencia y trazabilidad, ya que cualquier transacción o dato registrado en la cadena es visible y accesible a todos los usuarios de la red. Además, las transacciones y datos almacenados en una cadena de bloques pueden ser verificados y auditados sin necesidad de un intermediario o entidad central.

Por qué aprender a crear un Blockchain con JavaScript

Aunque a priori, puede parecer una tarea imposible crear un ejemplo de Blockchain utilizando solo JavaScript, es posible hacerlo de una forma sencilla y eficiente, y en este artículo te explicamos los pasos a seguir.

JavaScript es un lenguaje multipropósito que permite el desarrollo de aplicaciones tanto a nivel de Frontend como de Backend, y con una gran comunidad que garantiza la resolución de dudas y el avance de tus competencias en base a ejemplos.

Así que no debes aprender una nueva tecnología para desarrollar tu primer programa basado en Blockchain, lo cual ya es una gran ventaja. Con unas pocas líneas y algo de conocimiento inicial, ya puedes adentrarte en las tecnologías Blockchain.

Qué necesitas saber para crear un Blockchain con JavaScript

Conceptos básicos de JavaScript

Para desarrollar este mini proyecto aplicaremos JavaScript bajo la premisa del estándar ECMAScript v6. La única dependencia de terceros es la extensión crypto.js, que utilizaremos para poder realizar las tareas de cifrado de los bloques, en este caso utilizaremos un sistema de encriptación bajo un cifrado de tipo SHA256.

La implementación de cada de los objetos contendrá un método constructor, que garantice la creación de los diferentes objetos de la Blockchain con una serie de datos obligatorios a la hora de realizar la instancia. Además, implementaremos una serie de funciones auxiliares para realizar pruebas, verificaciones, adicción de bloques, … que garanticen el correcto funcionamiento de la Blockchain

Conceptos básicos de Blockchain

Antes de desarrollar nuestro primer Blockchain, debemos comprender algunos conceptos básicos de esta tecnología, de forma que puedas conocer este paradigma en mayor profundidad.

• Blockchain: con este término se conoce a una cadena de bloques que almacena información en bloques enlazados mediante criptografía. Cada bloque contiene información de transacciones o datos y un hash del anterior, lo que garantiza la integridad de la cadena.

• Descentralización: no existe un órgano o autoridad central que controle la información almacenada en la cadena. En su lugar, la información se distribuye en una serie de nodos, a modo de red, que validan y verifican las transacciones. Para validar y confirmar las transacciones y bloques en una cadena de bloques, se requiere un consenso de la mayoría de los nodos de la red. Los algoritmos de consenso varían según la cadena de bloques, por lo que una modificación de las características de uno de los provocará que la cadena quede inutilizable.

• Criptografía: se utilizan técnicas de criptografía para enlazar los bloques y garantizar la seguridad y privacidad de la información almacenada en la cadena.

• Smart contracts: Los smart contracts o contratos inteligentes son programas informáticos que se ejecutan automáticamente cuando se cumplen ciertas condiciones en una cadena de bloques. Los smart contracts permiten automatizar procesos y transacciones en una cadena de bloques sin la necesidad de intermediarios, siendo una gran alternativa a los contratos ordinarios y lo mejor sin necesidad de disponer de la figura de la figura de un tercero, como un notario, que valide el procedimiento.

Herramientas y tecnologías necesarias

Cómo hemos comentado para desarrollar un ejemplo de Blockchain no necesitamos unos requisitos muy extensos, como lenguaje de programación ya hemos indicado que utilizaremos JavaScript y como herramientas solo es necesario utilizar un IDE como VS Code y quizás alguna extensión o plugin como Live Server, que nos ayude con el desarrollo de software.

Además, para la mejora de la gestión de las dependencias crearemos un proyecto de Node, con el comando npm init. Lo que nos creará un archivo package.json con todas las dependencias de nuestro proyecto.

Tras la creación inicial del proyecto, necesitamos instalar la biblioteca ‘crypto-js’ que nos permitirá crear la encriptación de los hashes con cifrado SHA256.
Podemos instalar esta extensión como un paquete npm más, para ello ejecutamos el comando sobre nuestro directorio de trabajo:

npm install --save crypto-js

Creación del bloque génesis

Definición del bloque génesis

El bloque génesis es el primer bloque en una cadena de bloques o Blockchain. Es el bloque fundacional que se crea al inicio de la cadena y contiene de una información especial que difiere de los bloques regulares.

El bloque génesis es único en cada cadena de bloques y su contenido depende del propósito y las reglas de la cadena de bloques.

Además, el bloque génesis también contiene el hash (resumen criptográfico) de un bloque anterior inexistente, lo que lo hace único y lo separa de los bloques regulares. A partir de este bloque inicial, se crean los bloques siguientes en la cadena mediante la validación y el enlace con el bloque anterior, lo que crea una cadena de bloques segura e inmutable.

Implementación del código en JavaScript

Para mejorar la comprensión del artículo, expondremos el código completo en este apartado y lo comentaremos paso a paso en los siguientes apartados.

En primer lugar, creamos la clase Block:

const SHA256 = require('crypto-js/sha256');

class Block {
constructor(index, timestamp, data, hashPrev) {
    this.index = index;
    this.timestamp = timestamp;
    this.data =data;
    this.hashPrev = hashPrev;
    this.hash = this.getHash();
}

getHash() {
    return SHA256(
    this.index +
    this.timestamp +
    JSON.stringify(this.data) +
    this.hashPrev
    ).toString();
}
}

A continuación, creamos una clase ‘Blockchain’ que almacenará los bloques en una matriz y proporcionará métodos para agregar nuevos bloques y verificar la integridad del Blockchain:

class Blockchain {
constructor() {
    this.chain = [this.crearBloqueGenesis()];
}

 SetGenesisBLock() {
    return new Blockchain(0, '01/04/2023', 'Bloque Génesis', '0');
}

getLastBlock() {
    return this.chain[this.chain.length - 1];
}

addBlock(block) {
    block.hashPrev = this.getLastBlock().hash;
newBlock.hash = newBlock.setHash();
    this.chain.push(block);
}

isBlockchainValidate() {
    for (let i = 1; i < this.chain.length; i++) {
    const actualBlock = this.chain[i];
    const prevBlock = this.chain[i - 1];

    if (actualBlock.hash !== actualBlock.setHash()) {
    return false;
    }

    if (actualBlock.prevHash !== prevBlock.hash) {
    return false;}
    }
    return true; }
}

Y esta es toda la implementación que necesitamos para crear nuestra Blockchain con JavaScript, como ves consta de dos clases y una serie de funciones auxiliares.

Creación de bloques adicionales

Definición de los bloques adicionales

A partir del bloque génesis se implementan el resto de los bloques de la Blockchain, estos deben guardar una serie de datos tales como el hash previo.

El siguiente paso es crear un bloque de información que se utilizará para almacenar datos en la cadena de bloques. Un bloque típicamente consta de tres componentes principales: un índice que identifica el lugar del bloque en la cadena, un sello de tiempo que registra cuándo se creó el bloque, y el conjunto de datos que se quiere almacenar.

Implementación del código en JavaScript y añadiendo la validación de bloques

La creación del bloque génesis se realiza llamando a la función SetGenesisBLock, que creará un bloque inicial con información diferente al resto de los bloques de la cadena.

La validación de bloques es muy simple, debemos realizar la comparación de los hash entre dos bloques, y si no coincide retornamos un booleano con el valor falso, de esta forma garantizamos la integridad de toda la cadena, ya que si modificamos un hash de uno de bloques la cadena se corrompe.

Implementación de la cadena de bloques

Definición de la cadena de bloques e implementación del código en JavaScript

A partir del bloque génesis podemos ir agregando otros bloques a nuestro Blockchain, que contendrá referencias al bloque anterior.

Para añadir nuevos bosques llamamos a la función addBlock() y como único argumento le pasamos un objeto de tipo bloque, con los datos que son requeridos en el constructor.

Aplicaciones prácticas del Blockchain creado con JavaScript

Las aplicaciones prácticas del Blockchain son muchas, pero la podemos resumir en las siguientes:

• Criptomonedas: La aplicación más conocida del Blockchain es la criptomoneda, que utiliza una cadena de bloques descentralizada para registrar transacciones seguras y sin intermediarios. Con JavaScript, es posible crear criptomonedas personalizadas y lanzarlas en una red descentralizada.

• Contratos inteligentes o smarts contracts: Los contratos inteligentes son acuerdos digitales que se almacenan en una cadena de bloques. Con JavaScript, se pueden crear contratos inteligentes personalizados para automatizar transacciones y garantizar la seguridad y transparencia de las mismas.

• Gestión de la cadena de suministro: La cadena de suministro es un proceso complejo que implica múltiples intermediarios y puede ser propenso a errores y fraudes. El uso de una cadena de bloques descentralizada creada con JavaScript puede mejorar la transparencia y la seguridad de la cadena de suministro, permitiendo el seguimiento de la cadena de suministro en tiempo real y la verificación de la autenticidad de los productos. Esta aplicación es especialmente útil en temas de trazabilidad.

• Votación y elecciones: La creación de una cadena de bloques descentralizada mejora la seguridad y la transparencia en los procesos electorales.

Consejos y recomendaciones para crear un Blockchain con JavaScript

Buenas prácticas en el desarrollo de Blockchain con JavaScript

A continuación, te muestro algunas buenas prácticas que te ayudarán a desarrollar una Blockchain robusta y segura:

• Planificación y documentación: Antes de comenzar cualquier desarrollo de software es importante que planifiques cuidadosamente cada aspecto, incluyendo la arquitectura, los algoritmos de consenso, la criptografía, entre otros. Con estos detalles tendrás mucho más claro los pasos a seguir y seguir una hoja de ruta para conseguir los objetivos planteados.

• Mantén el código limpio: es importante mantener el código ordenado y legible. Asegúrate de seguir los principios de programación limpio para facilitar la escalabilidad y el mantenimiento.

• Implementa pruebas de software: la implementación de pruebas de unidad, integración y pruebas de aceptación son importantes para encontrar errores y garantizar el correcto funcionamiento del desarrollo.

• Gestión de errores y excepciones: Es importante anticipar posibles errores y excepciones en el código y manejarlos adecuadamente para evitar fallos en nuestro programa.

• Prácticas de criptografía segura: Utiliza algoritmos criptográficos estándares y asegúrate de implementar las mejores prácticas de criptografía, incluyendo el cifrado de extremo a extremo, el uso de hashes seguros y la correcta autenticación de usuarios.

Recursos adicionales para mejorar tus conocimientos en el desarrollo de Blockchain con JavaScript

Si quieres obtener algunos recursos adicionales recuerda que en OpenWebinars dispone de muchos cursos relacionados con tecnologías Blockchain, Ethereum, desarrollo de aplicaciones Blockchain, etc., que te ayudarán a generar una versión mejorada de esta demo, pero lo más importante es que tengas una base adecuada en javaScript porque el lenguaje utilizado en el desarrollo es Solitdity y tiene muchísimas semejanzas con JavaScript.

En OpenWebinars tenemos una gran variedad de cursos relacionados con Blockchain, en concreto, te recomendamos:

• Ecosistema Blockchain: Este curso te enseñará todo lo que necesitas saber sobre el ecosistema blockchain, desde su historia hasta su funcionamiento actual. Descubre las diferentes criptomonedas, los proyectos más innovadores y los principales desafíos que enfrenta esta tecnología disruptiva.

• Futuro laboral de los smart contracts en Blockchain: Los smart contracts son una de las aplicaciones más interesantes de la tecnología blockchain. En este curso, aprenderás todo lo que necesitas saber sobre su funcionamiento y su impacto en el futuro laboral.

• Aplicaciones prácticas de los smart contracts en Blockchain: En este curso, aprenderás cómo utilizar los smart contracts en aplicaciones prácticas, desde la creación de tokens hasta la automatización de procesos.

Conclusiones

Como hemos visto, el desarrollo de un pequeño programa que genere una cadena de Blockchain no es nada complejo. Este es un campo con un gran crecimiento de programadores debido a que se trata de una tecnología disruptiva con una gran cantidad de aplicaciones en la industria y sociedad civil. Si quieres seguir en este camino, te recomendamos que mejores tu base de JavaScript y así puedas realizar tus propias aportaciones al mundo del Blockchain, y como próximo paso que te adentres en redes de Ethereum y Solidity.

Solidity es un lenguaje de programación orientado a contratos inteligentes, diseñado específicamente para la plataforma Ethereum. Los contratos inteligentes son programas informáticos que se ejecutan en la Blockchain de Ethereum y se utilizan para automatizar y garantizar la ejecución de acuerdos digitales.

Solidity permite a los desarrolladores escribir contratos inteligentes utilizando una sintaxis similar a la de otros lenguajes de programación populares, como JavaScript. Por lo que puede ser tu próximo paso para convertirte en programador Blockchain.

¿Quieres seguir aprendiendo sobre este tema y todo lo relacionado? Te recomendamos suscribirte al Plan Profesional de OpenWebinars, disfrutando con el mismo de los primeros 15 días de acceso gratuito, para llevar tus conocimientos al siguiente nivel.

Si lo que buscas es mejorar las habilidades y conocimientos de tu equipo, entonces nuestra recomendación es solicitar ya una demostración gratuita de OpenWebinars, en la que vas a comprobar de primera mano todo lo que te ofrecemos en cuanto a la formación de equipos.