Hacia un análisis de redes en el mundo virtual

Hacia un análisis de redes en el mundo virtual

Martin Harrigan es un informático y desarrollador de software.

Es fundador de QuantaBytes, una startup irlandesa orientada al desarrollo de un conjunto de herramientas para el análisis y la visualización de la cadena de bloques de Bitcoin.

También es coautor de uno de los primeros trabajos académicos para el estudio de las propiedades de red de la cadena de bloques y de sus implicaciones en el aspecto del anonimato de los emisores/receptores.

El siguiente es un texto del académico irlandés (“A Network Analyst’s View of the Block Chain”), tomado de CoinDesk, Mayo 10 de 2014. [Traducción: Carlos Macías]

[Imagen de Portada: Shutterstock (CM)]

 

Por Martin Harrigan (@harrigan)

La cadena de bloques en las monedas digitales es de hecho un libro de contabilidad descentralizada, basada en el consenso de todas las transacciones realizadas hasta la fecha. En el caso del bitcoin, a partir del bloque número 300.000, el libro contiene más de 38 millones de transacciones. Aparte de ser un logro técnico monumental, la cadena de bloque es un conjunto de datos fascinantes. Podemos utilizarlo para crear una red de transacciones que modelan el flujo de bitcoins, desde la creación del bloque génesis hasta nuestros días. En esa red cada nodo representa una transacción, y cada salida u orilla representa un flujo de bitcoins desde una transacción a una entrada (otra orilla). Esta red grande, compleja, cuenta con más de 38 millones de nodos y 85 millones de bordes.

 

 

La ciencia de la red

La ciencia de la red es el estudio de las redes complejas. Proporciona teorías, técnicas y herramientas que nos ayudan a comprender la estructura y la evolución de una red. La red de transacciones bitcoin es un buen ejemplo. Su bloque de construcción básico, la transacción, se puede combinar para producir transferencias de valor complejas. Esto se refleja en la estructura topológica de la red de transacciones. La red en su conjunto es demasiado grande y compleja para la mayoría de las herramientas de visualización de la red. Sin embargo, podemos medir varias propiedades estructurales de la red. Por ejemplo, las transacciones pueden ser caracterizadas por sus números variables de entradas y salidas. Pero, ¿cómo se distribuyen estos números en la práctica? En la red de transacciones, podemos analizar los “grados” de entrada y de salida de los nodos. Podemos trazar las distribuciones de entrada y salida en “grados”. Ellos muestran, para cada posible medida, el número de veces que se presentan en la red.

En ambos casos (grados de entrada y de salida), se observan las relaciones inversas entre estos números. Cuanto menor sea el grado, se presentan con más frecuencia los nodos; cuanto mayor es el grado, disminuye su frecuencia. Hay muchos valores atípicos. El valor atípico en la distribución fuera de grado (con grado de salida igual a dos) se debe a una gran cantidad de transacciones con exactamente dos salidas.

 

Una masa gigante conectada

Supongamos que fuimos capaces de visualizar toda la red de transacciones de bitcoin (con un macroscopio). Probablemente ésta se presentaría como una “bola de cabello”. Estas visualizaciones padecen saturación; por su exceso, conspiran contra la observación humana hasta un extremo en que se hacen inutilizables para fines prácticos. Sin embargo, nos proporcionan una pieza clave de la información. ¿Se trata de un gran componente conectado o varios componentes más pequeños conectados? Una masa o componente conectado es un grupo de nodos y brazos que están todos conectados el uno al otro, ya sea directamente o indirectamente. Si una red tiene un componente gigante conectada, esto significa que casi cada nodo es accesible desde casi todos los demás nodos. Si hacemos caso de la dirección de los brazos de la red de transacciones bitcoin, entonces -en efecto-, contiene un componente gigante conectado, cubriendo el 99.9 % de todos los nodos. El segundo mayor componente conectado tiene sólo 71 nodos.

 

Catorce grados de separación

La teoría (y la condición) para que todo en el planeta esté conectado a todos los demás es que se requieren seis grados de separación. En la terminología de ciencias de la red, esto se traduce en la teoría de que la red social de la raza humana, en la cual se registra un diámetro de seis. Facebook, por ejemplo, informó de que el diámetro efectivo de su red social (que cubre el 90% de todos los pares de los usuarios) es cinco y disminuirá con el tiempo.

El número equivalente para la red de transacciones de bitcoin es 14 y está aumentando con el tiempo. Es decir, a través del 90% de todos los pares de transacciones, el camino más corto entre ellos en la red de transacciones es en la mayoría de 14 grados, haciendo caso omiso de la direccionalidad. El creciente valor es probablemente debido al hecho de que, a diferencia de la red social Facebook, no hay conexión preferencial, deliberada. Nuevos nodos están conectados a los nodos existentes cuyas transacciones correspondientes aún no está totalmente sufragada. En otras palabras, la red de transacciones está creciendo particularmente en la orilla.

 

La primera moneda con un libro mayor

Sorprendentemente, bitcoin no es la primera moneda con un libro mayor de la que podemos modelar la transferencia de valor. La moneda comunitaria Tomamae-cho se introdujo en la prefectura de Hokkaido en Japón por un período de tres meses durante 2004-2005, con el objetivo de revitalizar la economía local. El sistema de Tomamae-cho involucró certificados de regalo que eran reutilizables y convertibles de modo legal al yen.

Había un espacio de entrada en el reverso de cada certificado de destinatarios, para registrar fechas de la transacción, sus nombres y sus direcciones, así como los efectos de su uso, hasta un máximo de cinco destinatarios. Los investigadores recogieron estos certificados a fin de obtener una estructura de red que representara el flujo de divisas durante el período. Se demostró, por ejemplo, que la red tenía las propiedades de un pequeño mundo.

La cadena de bloque es un equivalente digital de los certificados de Tomamae-cho. No contiene información como nombres y direcciones o los fines previstos. Sin embargo, tiene otras propiedades que lo hacen adecuado para el análisis de la transferencia de valor, incluyendo su precisión, tamaño e integridad. La aplicación del análisis de redes para la cadena de bloque está aún poco explorada, pero es un área fascinante. Existe un puñado de estudios académicos que ha intentado descifrarla, pero aún tenemos muy poco desarrollo de software y herramientas para transmitirlo a un público más amplio.

 

(Traducción del Artículo: CM)

 

Nota final: QuantaBytes es una propuesta desde Irlanda, fundada por Harrigan, para desarrollar un conjunto de herramientas para el análisis y la visualización de la cadena de bloques, en particular de bitcoin. Mediante la comprensión de la estructura y evolución de la cadena de bloque, podemos entender mejor los patrones de uso de las monedas digitales, la economía y el crecimiento del sistema económico en su conjunto.

Nota del traductor. Las lecturas académicas acerca de la teoría de redes, han mostrado de modo gráfico las preocupaciones por profundizar en la noción de red. Incluso se plantea una red de teóricos de las redes. Su trayectoria, como se ve, es cronológica.  La gráfica de abajo proviene de Linton C. Freeman, The development of social network analysis. A study in the Sociology of Science, Empirical Press, Vancouver, B.C., Canada (2004), 205 p.  [Traducción: CM]