Qué es el "problema de los generales bizantinos” y por qué explica el origen del bitcoin

Los generales de un ejército bizantino rodean una ciudad enemiga.

Se posicionan con sus respectivas tropas en los alrededores, a cierta distancia entre sí, y no se deciden entre ordenar un ataque o una replegada.

Es necesario, pues, que acuerden un plan de guerra.

Los altos cargos militares sospechan de que entre ellos hay al menos un traidor, lo que hace difícil tomar la decisión en conjunto.

Si van a atacar, deben hacerlo todos y bien coordinados, pues de lo contrario es muy probable que pierdan la batalla.

Un general podría enviar un mensaje a los demás anunciando que va a atacar, cuando en realidad pretende ordenar el repliegue y hacer que el resto falle.

Pero ¿cómo ponerse de acuerdo?

Problema de lealtad

Este planteamiento fue hecho por Robert Shostak y desarrollado con Leslie Lamport y Marshall Pease en 1982 en el centro de investigación científica y tecnológica SRI International.

Lo llamaron el "problema de los generales bizantinos" y lo que querían era solucionarlo para luego aplicar el proceso a sistemas informáticos conformados por varias computadoras.

"Los sistemas informáticos confiables deben manejar componentes que funcionan mal y que brindan información conflictiva a diferentes partes del sistema", plantearon Shostak, Lamport y Pease.

"El problema es encontrar un algoritmo que garantice que los generales leales lleguen a un acuerdo. Se muestra que, usando solo mensajes orales, este problema es solucionable si y solo si más de dos tercios de los generales son leales. Un solo traidor puede confundir a dos generales leales", explican en su estudio.

Para resolverlo, ofrecieron una serie de ecuaciones y algoritmos que llevan a la solución a través de un sistema de mensajes "inviolables".

¿Qué uso práctico tiene?

El "problema de los generales bizantinos" y su solución se han aplicado desde la década de 1980 en diversos ámbitos, desde los sistemas informáticos a la industria aeroespacial y a la nuclear.

Pero más recientemente se ha usado en el desarrollo de las criptomonedas .

"Este problema se planteó para explicar una situación en la que los involucrados deben consensuar una estrategia para evitar el caos del sistema", explica Eloisa Cadenas, una especialista en el tema.

"Cuando hay un miembro malicioso, el consenso es la clave", añade la investigadora de la Universidad Nacional Autónoma de México y directora general de CryptoFintech.

Si tenemos una molestia en los ojos, ejemplifica Cadenas, y el oftalmólogo asegura que están bien pero el neurólogo dice que no lo están, se presenta un conflicto que hace que la búsqueda de una solución se convierta en un problema.

Lo mismo ocurre con los sistemas computacionales.

"Cuando tenemos un sistema informático distribuido -que tiene muchos nodos o computadoras- puede haber una condición en la que no se sepa que un componente que falló realmente lo hizo", explica Cadenas.

"Podrían estar presentando síntomas, pero que algunos sistemas lo detecten como bueno y otros como malo", añade.

A ese problema se enfrentaban los creadores del dinero digital o criptomonedas en las décadas de 1990 y 2000, quienes buscaban eliminar de la ecuación de las transacciones personales a los poderosos bancos y a los gobiernos que dominan el sistema financiero mundial.

Pero en Internet ¿quién puede confiar en quien está del otro lado?

Satoshi Nakamoto es un nombre clave para resolver el reto.

En 2008 este supuesto individuo —nadie sabe quién es realmente, si una persona o un grupo de personas— publicó un estudio llamado "Bitcoin: un sistema de dinero electrónico punto a punto" que proveía una solución infalible al "problema de los Generales Bizantinos".

Creó el algoritmo de consenso, "el mecanismo a través del cual una red de blockchain va a poder tener lugar", dice Cadenas.

"Nakamoto supo cómo integrar cosas que no estaban resueltas, la prueba de trabajo, el sistema de consenso, muchas cosas que se necesitaban dentro de la tecnología", añade.

Hoy esto es la base del bitcoin y las miles de criptomonedas similares que existen y que tienen "tolerancia a fallas bizantinas" (BFT, por sus siglas en inglés).

La solución del blockchain

Cada unidad de bitcoin u otra criptomoneda se basa en el blockchain, una especie de libro de contabilidad que registra cada movimiento de la unidad.

El libro es distribuido a un número de computadoras (nodos) alrededor del mundo, que se actualizan instantáneamente con cada transacción, de manera que cada parte interesada en un bitcoin —un comprador y un vendedor— puede confiar en los movimientos de esa moneda.

Si cada general bizantino tuviera la tecnología de blockhain, con una copia de los planes de cada uno de sus colegas, entonces habría prácticamente un margen nulo para las fallas BFT producto de una traición.

Eso pasa con el blockchain de bitcoin y otras criptomonedas.

"Cuando todos están de acuerdo de que tienen el mismo resultado, entonces los nodos validan un bloque. Aunque alguien quisiera meter información equivocada —y aquí entra el problema de los generales bizantinos— no lo va a poder lograr, porque ya todos están de acuerdo", explica Cadenas.

En el mundo del blockchain, aquellas personas que se ofrecen a dar mantenimiento a los libros de contabilidad de las criptomonedas reciben un pago por hacerlo con la misma criptomoneda. La labor se llama "minar".

Los procedimientos y tecnología han permitido dar lugar a un sistema monetario sin un gobierno que lo dirija o regule, sin entidades financieras que lo manejen, ni nada del lucrativo negocio del manejo del dinero.

"Si en el sistema tradicional yo quiero pagar en un establecimiento, necesito un banco que compruebe que tengo fondos. Ese tipo de labor genera muchos costos. El simple hecho de administrar efectivo cuesta millones y millones de dólares", señala Cadena.

En la actualidad, la confianza en las criptomonedas está en uno de sus puntos más altos de la última década: un bitcoin vale un 17.000% más de lo que valía hace 10 años.

Y aunque expertos advierten que es una "burbuja" financiera que en algún momento explotará, lo cierto es que su estructura basada en el blockchain y la respuesta al "problema de los generales bizantinos" lo ha hecho realidad.