Hashgraph, ¿Qué es y cómo funciona?

Introducción

Hashgraph es, probablemente, uno de los proyectos más interesantes dentro del sector cripto. Es una red pública descentralizada dirigida a empresas y que afirma ser capaz de procesar 10.000 TPS (transacciones en criptodivisas por segundo). Forma parte de la tercera generación de proyectos cripto avanzando y mejorando en temas como la velocidad de procesamiento o escalabilidad.

Algunos expertos describen Hashgraph como una continuación de donde nace la idea de Blockchain, mientras que otros la consideran como una alternativa a la propia Blockchain, ya que considera a ésta última una tecnología de primera generación y marcada por severas restricciones de velocidad, consenso y seguridad.

Fue lanzado en marzo de 2018 por Leemon Baird aunque el proyecto llevaba ya forjándose unos años. Fue en 2012 cuando PhD. Baird comenzó sus pruebas dentro del marco de Hashgraph y, ya en 2016, se publicó su Whitepaper titulado: Hedera: A Public Hashgraph Network & Governing Council.

Es un algoritmo de consenso asíncrono de Tolerancia a Fallos Bizantinos (aBFT) que es capaz de asegurar la plataforma contra los ataques externos. No utiliza mineros para validar las transacciones, y utiliza gráficos acíclicos dirigidos para secuenciar el tiempo de las transacciones sin agruparlas en bloques.

Recuerda que Hashgraph es la tecnología o algoritmo de consenso y Hedera Hashgraph (HBAR) es el token que utiliza dicha tecnología.

¿Qué es Hashgraph?

Hashgraph es una tecnología basado en un Gráfico Acíclico Dirigido (DAG). Hashgraph soporta aplicaciones descentralizadas, y se basa en un consenso de tolerancia a los fallos bizantinos asíncronos (aBFT). En este protocolo, la red mantiene un consenso honesto (siempre y cuando menos de 1/3 de los nodos sean maliciosos), lo que hace que el sistema sea resistente y seguro a los ataques.

La velocidad de verificación de las transacciones aumenta a medida que se añaden más transacciones a la red. Esta tecnología está diseñada para ayudar a lograr más de 10.000 TPS, convirtiéndola en un verdadero competidor de Visa y otros sistemas de pago del mercado masivo. Funciona en una estructura similar a un gráfico donde todos los nodos se comunican su información entre sí. Su comunicación es reportada construyendo un gráfico de conexiones y toda la información o datos se almacenan en eventos.

Además de Leemon Baird, el proyecto también tiene un cofundador, Mance Harmon que actualmente es el CEO, cubriendo las operaciones y la gestión. El equipo que forman Baird y Harman lleva trabajando juntos mucho tiempo en varios proyectos como Trio Security o BlueWave Security. Ambos formaron Swirlds, Inc. para desarrollar pruebas de concepto y comercializar Hashgraph para implementaciones privadas. Swirlds argumenta que el algoritmo está patentado para evitar la pérdida de los efectos de red, lo que hace que el valor del Hashgraph aumente con una base de usuarios cada vez mayor.

Hashgraph puede ser una continuación de la idea de blockchain aunque tambien se puede considerar una alternativa a la misma. El proyecto y su Whitepaper afirman que al final de cada ronda, cada nodo calcula el estado compartido después de procesar todas las transacciones que se recibieron en esa ronda y la anterior y firma digitalmente un hash de ese estado compartido, lo pone en una transacción y lo hace saber a la red.

Hedera Hashgraph (HBAR)

Hedera es una criptodivisa que permite transacciones de bajo coste y altamente personalizadas. Por lo tanto, Hedera Hashgraph (HBAR) es un libro de contabilidad distribuido público basado en el algoritmo Hashgraph que en 2018 recaudó 100 millones de dólares con una capitalización de mercado de 6.000 millones de dólares.

También es un órgano de gobierno construido desde cero para apoyar las aplicaciones nuevas y existentes que se ejecutan a escala web. Los desarrolladores utilizan esta tecnología para crear confianza computacional directamente en sus aplicaciones. Esto permite que individuos y empresas que podrían no conocerse o no confiar entre sí colaboren de forma rápida y económica. Los libros de contabilidad distribuidos públicos permiten crear e intercambiar valor, probar la identidad, verificar y autenticar datos importantes y mucho más.

A diferencia de la cadena de bloques tradicional, que selecciona a un único minero para que elija el siguiente bloque, la comunidad de nodos que ejecuta hashgraph llega a un acuerdo sobre qué transacciones añadir al libro de contabilidad como colectivo. A través de los protocolos de tipo Gossip about Gossip y Virtual Voting, la red de Hashgraph llega a un consenso tanto sobre la validez como sobre la fecha de consenso de cada transacción. Si la transacción es válida y está dentro del tiempo apropiado, el estado del libro mayor se actualizará para incluir la transacción con un 100% de certeza (finalidad).

Puedes consultar todo lo relacionado con Hedera Hashgraph (HBAR) haciendo click aquí.

Servicios que ofrece Hashgraph

La red de Hashgraph está compuesta por dos servicios principales y dos adicionales que funcionan conjuntamente para permitir transferencias de valor y un método de consenso y, por otro lado, la creación y ejecución de contratos inteligentes y las transferencias de archivos.

Hedera Token Service (HTS)

Hashgraph permite configurar y gestiona el lanzamiento de nuevos Tokens Nativos Fungibles y Tokens No fungibles (NFT) en la red Hedera sin necesidad de desplegar un contrato inteligente. La tokenización sería nativa y no necesitaría un Smart Contract para su concepción. Las blockchains públicas y privadas que ofrecen tokenización conllevan la carga de costosas tarifas o costos de infraestructura por adelantado, velocidades de transacción lentas, complejidad en la gestión de la gobernanza y obstáculos regulatorios.

Además, ofrece un alto rendimiento, configuraciones de cumplimiento nativo y programabilidad en la cadena, como intercambios atómicos, sin tener que desplegar contratos inteligentes costosos y potencialmente defectuosos. También ofrece la oportunidad de adoptar la disrupción de las DLTs públicas para los pagos de una manera segura, compatible y con rendimiento donde se podrá habilitar pagos seguros, en tiempo real.

Hedera Consensus Service (HCS)

Para lograr un consenso rápido, justo y seguro en cualquier aplicación que requiera confianza y facilita la transmisión de datos a la red. Cada mensaje entregado se verifica y ordena, proporcionando una trazabilidad transparente y registros a prueba de manipulaciones a las aplicaciones y los sistemas.

Para su funcionamiento se emplea un algoritmo de consenso asincrónico basado en esta tecnología de contabilidad distribuida. El hecho de que el algoritmo sea asincrónico significa que este algoritmo es capaz de realizar tareas múltiples con variaciones de tiempos entre las peticiones y las respuestas dentro del sistema. Con ello se busca mejorar el rendimiento y perfeccionar la actual y ya conocida tecnología blockchain.

Hedera Hashgraph review completa

También ofrece integraciones para marcos de Blockchain, como Hyperledger Fabric y R3 Corda, que combinan la privacidad de una red privada con la confianza de una red pública. Por otra parte, se está utilizando para potenciar la IA y en cadenas de suministro farmacéutico a través de la gestión de la identificación y la seguridad cibernética de las aplicaciones Supply Chain.

Por último, actúa como capa de confianza para cualquier aplicación o red autorizada y permite la creación de un registro de mensajes inmutable y verificable. Los mensajes de las aplicaciones se envían a la red de Hedera para su consenso, se les da una marca de tiempo de confianza y se ordenan de forma justa.

Smart Contracts

Se utiliza para ejecutar automáticamente la lógica y construir aplicaciones descentralizadas dirigidas a numerosos casos de uso posibles. Además, se puede construir y desplegar Smart Contracts de Solidity en la red. Se recomienda utilizar el servicio de tokens de Hedera y/o el servicio de consenso de Hedera para la mayoría de los casos de uso de contratos inteligentes para obtener un rendimiento superior, desarrollo y menor coste.

File Services

El servicio de archivos distribuye archivos a cada nodo de la red. Aunque no está diseñado para el almacenamiento de archivos grandes, puede ser útil para almacenar archivos que requieren un almacenamiento activo en el libro mayor, como el código Solidity o una libreta de direcciones.

Métodos de consenso en Hashgraph

Los métodos de consesnso en Hashgraph trabaja con dos protocolos que vamos a explicar a continuación:

Gossip about gossip

Goosip about gossip es uno de los conceptos populares en la red de Hashgraph. Gossip significa difundir una información a otra persona que aún no es consciente de ello. ¿Sabes cómo el gossip llega de una persona a otra en la vida real? Por ejemplo, J habla algo con R y R transmite el mismo mensaje a B, y se lo dice a otra persona y así sucesivamente.

Los Gossip sobre Gossip también funcionan con el mismo conjunto de reglas.

  • Cada gossip contiene un poco de información adjunta a los hashes de las dos últimas personas con las que hablaste.
  • Cada nodo en Hashgraph expande la información firmada de las nuevas transacciones y las transacciones recibidas de otros nodos a tus nodos vecinos elegidos al azar.
  • Los nodos adyacentes elegidos al azar combinan estos eventos recién creados con la información recibida de los últimos nodos, y se crea un nuevo evento.
  • El ciclo completo se repite hasta que todos los nodos en Hashgraph obtienen la misma información.

Vamos a representar este concepto claramente con la ayuda de un ejemplo gráfico:

Supongamos que hay cuatro personas: P, Q, R y S. Q decide cotillear con S al azar. Esto significa que Q le está dando a S todos aquellos eventos que S no conoce todavía. S reconoce y crea un nuevo evento en el punto máximo de su evento anterior.

Supongamos que ahora S decide volver a cotillear con Q. Ahora, Q ha recibido tres eventos de los cuales los dos primeros son de Q y S mientras que el tercer evento S ha creado el tercero. Cuando las personas comienzan a interactuar entre sí y cotillean, representarían la imagen 4.

Virtual Voting

En la votación virtual, el consenso se alcanza a través del orden de las transacciones. La votación virtual se define como la forma en que un nodo llega a saber si la transacción es válida o no.

Si alguna transacción tiene 2/3 del nodo como testigo en la red, entonces es una transacción válida. No importa si un tercer nodo se convierte en bizantino, el algoritmo seguiría cumpliendo su función porque Hashgraph se basa en el Sistema Tolerante a Fallas Bizantinas. La votación se lleva a cabo en muchas rondas. Asumamos que el Hashgraph tiene un total de cuatro rondas de votación.

Los primeros eventos de R en cada ronda son R1, R2 y R3. R no tiene ningún evento en la 4ª ronda recientemente, pero tendrá uno cuando siga adelante. Los primeros eventos de R también se denominan testigos. Para cada testigo, uno necesita evaluar si es un testigo famoso o no. Por ejemplo, para comprobar si Q2 es un testigo famoso o no, los testigos en las siguientes rondas son P3, Q3, R3 y S3. Echemos un vistazo a las diferentes partes de la votación para entender cómo funciona la votación virtual.

Cada uno de los testigos de la siguiente ronda, es decir, la tercera ronda, debe votar en una elección para saber si el Q2 es famoso o no. Para averiguarlo, hay que determinar si son descendientes del nodo Q2 o no.

El diagrama deja claro que P3 puede acercarse directamente a Q2. Por lo tanto, P3 es un descendiente de Q2. De la misma manera, Q3, R3 y S3 pueden rastrear su vinculación con Q2. Por lo tanto, los cuatro testigos han contado el voto del SÍ. El Q4 tendrá ahora que recoger los votos de los diferentes testigos. Q4 necesita seguir la condición de “ver con fuerza” para recoger los votos. La condición de “ver con fuerza” se define de la siguiente manera:

  • Debe haber más de un camino para ir de Q4 a uno de los nodos testigos.
  • El camino también requiere pasar una supermayoría. Una supermayoría se define como cualquier número que sea más de 2/3 de la población. Debido a que la población es 4 en este caso, la supermayoría serán 3 nodos.

El diagrama muestra claramente que Q4 puede ver fuertemente P3 y los otros nodos hasta S3. Así, los testigos que dieron su voto de “Sí” son fuertemente vistos por Q4. Finalmente, Q2 es declarado como un testigo famoso.

Hashgraph vs Blockchain

Al igual que Blockchain, Hashgraph, es un registro descentralizado de transacciones online al que pueden acceder varias partes y otros usuarios. Hashgraph está defendido contra las manipulaciones de los usuarios. Blockchain comienza a ser una lotería donde todos luchan por construir el principal “tronco de árbol”, todas las ramas del Hashgraph tienen derecho a vivir y desarrollarse, moviéndose en paralelo. Esto significa que cualquiera de los nodos que se usan en el proceso de transacción no puede detener todo el proceso.

Is Blockchain Alternative Hashgraph Really A Game Changer: A Beginner's  Guide | by Marvin Lee | Coinmonks | Medium

Hedera ofrece un mejor rendimiento que las llamadas Blockchains de primera y segunda generación como Bitcoin y Ethereum. Según su sitio web, una transacción en criptodólares o un mensaje del Servicio de Consenso de Hedera tarda entre 3 y 5 segundos en establecerse con firmeza, cuesta 0,0001 dólares (pagados en criptodólares HBAR), y puede llegar a 10.000 TPS (transacciones por segundo). Como referencia, Visa procesa unas 1.700 transacciones por segundo en promedio.

Una de las diferencias más notorias entre estas dos tecnologías es, por supuesto, la implementación de un protocolo de consenso distinto. En blockchain, se emplea el Proof-ofWork (PoW) para generar nuevos bloques dentro de la cadena y validar la información. Mientras que en Hashgraph se emplea el Gossip Protocol para difundir la información de las transacciones realizadas entre los nodos interconectados a la red. Éste último, no necesita realizar complejos cálculos computacionales. Por lo que no demanda el consumo de una gran cantidad de energía, y por tanto, su proceso es mucho más económico y rápido.

Hedera Hashgraph review completa

Otra diferencia importante es que Blockchain es open-source y, por lo tanto, hay mucha gente que contribuye a la creación de criptomonedas y tokens de utilidad. Sin embargo, Hashgraph se basa en un algoritmo patentado propiedad de Swirlds. Por lo tanto, cualquier nueva entrada tendrá que pasar por Swirlds.

Otras diferencias relevantes son las siguientes:

  • Blockchain opera de forma sincrónica, donde cada nuevo evento está íntimamente relacionado con el evento anterior, utiliza diferentes lenguajes de programación y existen redes públicas, privadas e híbridas.
  • Hashgraph opera de forma asincrónica, por lo que cada evento se maneja y procesa de forma independiente uno de otro, utiliza Java y Lisp como lenguajes y es de propiedad privada en su mayoría.

Competencia

Existen ya varios otros proyectos, pero ninguno de ellos se considera un competidor directo. Los siguientes utilizan o planean utilizar la tecnología DAG o de gráficos acíclicos dirigidos que utiliza Hedera Hashgraph.

Los proyectos más cercanos que se consideran de competencia son:

  • IOTA: un protocolo es una tecnología de libro mayor distribuido desarrollada por la Fundación IOTA. Muy enfocado al M2M y al IoT.
  • Obyte: DLT basado en el gráfico acíclico dirigido (DAG). A diferencia de los libros de contabilidad centralizados y otras Blockchains, el acceso al libro de contabilidad de Obyte es descentralizado, desintermedido, libre (como en la libertad), igual y abierto.

Caracteristicas de Hashgraph

El sistema presentado por Hashgraph presenta grandes características y funciones en comparación con la tecnología blockchain.

Entre las más importantes podemos detallar las siguientes:

  • Seguridad: si alguien manipula los datos, la firma deja de ser válida, lo que alarma a los nodos ante una posible violación o actividad maliciosa. Utiliza Tolerancia Asincrónica de Falla Bizantina (aBFT) cuando se trata de proteger la red de ataques ajenos. Cada uno de los eventos se registra correctamente, y se asegura de que ningún dato pueda ser manipulado, incluso cuando la red tiene algunos actores maliciosos. Una transacción una vez completada, no se puede cambiar ni editar de ninguna manera posible (inmutable). Esto también significa que está a salvo de un ataque del 51%.
  • Justo: un atacante no podrá saber qué dos nuevas transacciones llegarán al orden de consenso. Hashgraph es fundamentalmente justo porque ningún individuo puede impedir o retrasar una transacción. Si uno (o pocos) nodos maliciosos intentan impedir que una determinada transacción se entregue al resto de la comunidad y así se añade al consenso, entonces la naturaleza aleatoria del protocolo Gossip garantizará que la transacción fluya alrededor de ese bloqueo. Blockchain es menos justa cuando se trata de mineros o usuarios. Hashgraph maneja la equidad de manera diferente, donde asigna nodos al azar.
  • Rápido: se debe al uso del protocolo Goosip de Hashgraph. También utiliza la votación virtual, lo que lo hace más eficiente. Pero si tenemos en cuenta que cada nodo requiere un Hashgraph completo, el tamaño de la entrada debería aumentar con el tiempo. Éste es el secreto tras la velocidad de la red en el procesamiento de los datos e información. Con él se pueden llegar a procesar hasta 10.000 transacciones por segundos, quedando validadas de forma casi instantánea.
Hedera Hashgraph review completa
  • Escalabilidad: ha logrado combatir el principal problema que han presentado las blockchains desde el inicio, la escalabilidad. Esta nueva tecnología de algoritmo asimétrico es mucho más escalable y reduce de forma significativa el riesgo de bifurcaciones.
  • Enfoque: la diferencia más significativa entre Hashgraph y blockchain es su enfoque. Hashgraph utiliza el gráfico acíclico dirigido para almacenar y acceder a la información. Cada nodo tiene una copia del registro, lo que lo hace verdaderamente descentralizado.
  • Algoritmo de Consenso Blockchain: no tiene un enfoque único para el consenso. Depende de la criptomoneda o plataforma. Hay muchos algoritmos de consenso populares utilizados en blockchain. Pocos de ellos incluyen Proof-of-Work, Proof-of-Stake, Proof-of-Elapsed Time, etc. NEO, otra solución popular de blockchain utiliza la tolerancia de falla bizantina delegada. Es un algoritmo de consenso mejorado que aprende de PoF y PoS.
  • Eficiencia Hashgraph: es 100% eficiente debido a su enfoque. El esfuerzo en minería se desperdicia, lo que resulta en una red menos eficiente. Como Hashgraph no tiene que depender de la creación de bloques, sino solo de eventos, no sufre el problema.
  • Etapa de adopción y desarrollo: Cuando se trata de la etapa de adopción y desarrollo, blockchain supera a Hashgraph fácilmente. Blockchain tiene casi una década y cosecha los beneficios de estar desde el principio en el mercado. Hashgraph, no está cerca de la tasa de adopción de blockchain. En primer lugar, es una tecnología patentada. La variante pública, Hedera Hashgraph, todavía está en desarrollo activo.

Ventajas y desventajas

Ventajas

  • Es mucho más rápida en términos de velocidad de transacción de las redes y está potencialmente mejor escalado. Las Blockchain de tipo PoW (Proof-of-Work) están limitadas en estos términos debido a sus algoritmos de consenso. Hashgraph sólo está limitado por el ancho de banda de Internet.
  • La red de Hashgraph es más segura y robusta que la Blockchain de tipo PoW. La tecnología de consenso distribuido del hashgraph es aBFT (Asynchronous Byzantine Fault Tolerant), lo que significa que mientras menos de 1/3 de los nodos sean maliciosos el protocolo siempre encontrará el consenso correcto.
  • Hashgraph no permite el bloqueo o el retraso de las transacciones. Mientras que el protocolo PoW permite a los mineros elegir en qué transacción validar (en función de sus tarifas, usuarios, etc.), el protocolo de marca de tiempo de la tecnología hashgraph es absolutamente justo para todos los usuarios.
  • Debido a que Hashgraph es un modelo de consenso de votación virtual basado en rondas, puede ser parcheado casi en tiempo real sin necesidad de bifurcarse.

Desventajas

  • A pesar de que su eficiencia está matemáticamente probada, el uso en la vida real puede mostrar resultados diferentes. Incluso la red más rápida puede fallar en cumplir las expectativas en el uso real.
  • Mientras que la Blockchain está protegida de varios ataques por la inmensa cantidad de energía eléctrica y recursos de computación necesarios para hacer cambios en la red, hashgraph no tiene esa protección. Está protegido de intenciones maliciosas sólo por consenso.
  • Hedera Hashgraph no es de código abierto. Su tecnología está patentada, evitando que los desarrolladores bifurquen el protocolo para crear sus propias versiones públicas.

Exploradores disponibles

Además, para consulta y visualización de transacciones dentro de la red de Hedera Hashgraph (HBAR), tienes cuatros exploradores disponibles:

  • Kabuto Explorer: explorador de la mainnet y la testnet de Hedera y una API de nodo espejo para datos y eventos en vivo e históricos de todos los servicios de la red Hedera.
  • DragonGlass: servicio basado en la nube que proporciona datos en vivo e históricos a través de todos los libros de contabilidad distribuidos, comenzando con la mainnet y testnet de Hedera.
  • Hash Hash: Toma capturas de la red mainnet de Hedera, haciendo más visible y accesible las transacciones de HBAR.
  • Hashlog: Explorador de Hedera para testnet y mainnet desarrollado por Acoer con el foco puesto en la procedencia de datos.

Hedera Hashgraph dApps

Desde que Hedera ha lanzado recientemente su SDK de código abierto para desarrolladores, hay alrededor ya muchas dApps comprometidas a construir sobre la plataforma Hashgraph. Además, los devs están interactuando activamente en Discord Channel para discutir el desarrollo de aplicaciones basadas en Hedera Hashgraph.

Con contratos inteligentes, almacenamiento de archivos y criptografía nativa, Hedera Hashgraph está listo para irrumpir en varias industrias como la financiera, inmobiliaria, de juegos y medios de comunicación y entretenimiento.

The Top 10 Hedera Hashgraph dApps | Hedera Hashgraph

Las aplicaciones que utilizan los servicios de red de Hedera son un aspecto crítico de la utilidad de Hedera. Cualquiera, desde un solo desarrollador, a una startup, a una empresa puede construir y ejecutar aplicaciones impulsadas por Hedera en la red principal. Las aplicaciones desplegadas en la red principal de Hedera y el desarrollo de aplicaciones en la red de pruebas son los principales indicadores de la utilidad de la red.

Algunas de las más importantes son:

  • Alto.io: Plataforma de juego descentralizada que permite a los usuarios acuñar, vender y utilizar artículos criptográficos en Hedera Hashgraph.
  • Arbit: Innovadora plataforma descentralizada que permitirá compensar directamente a los empresarios creativos y a los artistas individuales. Quiere aprovechar la tecnología revolucionaria para recuperar el poder del arte.
  • Carbon: Facilita una criptografía de precios estables para crear una economía mundial inclusiva y eficiente.
  • Cryptotask: Mercado de tareas descentralizadas para autónomos, que resuelve los problemas del mercado centralizado como las restricciones a las tareas de alto valor, la lentitud en la resolución de disputas y los altos honorarios.
  • Hearo.fm: Mercado global que permite a los artistas musicales vender y mostrar su música directamente a los fans a través de una plataforma descentralizada.
  • Redswan: Plataforma segura basada en Hedera Hashgraph que permite a los usuarios invertir en activos inmobiliarios comerciales simbólicos y de alta calidad con la seguridad y la liquidez de los mercados públicos.
  • Mingo: Plataforma de mensajería multicanal que reúne todas las conversaciones en una sola plataforma al admitir Facebook, Twitter, Steam, Slack, Skype, IRC Cloud y Discordia.
  • Intiva Health: Planea reinventar el sector de la salud construyendo una solución basada en Hashgraph, ReadyDoc, que ofrecerá una verificación instantánea a los proveedores médicos.
  • Sagewise: Está construyendo un SDK de contratos inteligentes que permite detener los contratos cuando surge cualquier disputa.
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