Mini Blockchain con Raft: crear una cadena de bloques privada que use Raft en lugar de PoW

Por Dino Etcheverry, CEO – Analista de datos y Arquitectura Blockchain en Fidestamp

En la mayoría de los proyectos blockchain, cuando se habla de consenso, el primer término que aparece es Proof of Work (PoW), el mismo protocolo que hizo famoso a Bitcoin. Sin embargo, en entornos privados o corporativos, PoW suele resultar innecesariamente costoso, lento y energéticamente ineficiente.

Es aquí donde aparece Raft, un algoritmo de consenso distribuido pensado para la eficiencia y la simplicidad, ideal para startups o proyectos que buscan crear una mini blockchain privada, segura y escalable sin recurrir a complejos sistemas de minería.

Breve historia y contexto de Raft

Raft fue desarrollado en 2013 por Diego Ongaro y John Ousterhout en la Universidad de Stanford. Su objetivo era ofrecer una alternativa más comprensible y práctica al algoritmo Paxos, el cual, aunque poderoso, resultaba complejo de implementar en entornos reales.

Raft se basa en un principio claro: alcanzar consenso entre nodos distribuidos de forma predecible y replicable, mediante un líder elegido dinámicamente.

Mientras PoW necesita que cada nodo compita por resolver un problema matemático para validar bloques, Raft simplemente elige un líder temporal que coordina la escritura y replicación de datos. Esto lo hace ideal para blockchains privadas, redes de investigación, prototipos industriales o startups que buscan trazabilidad y rapidez sin depender de una red pública.

Diferencias clave entre Raft y PoW

• Energía: Raft no requiere minería. El consumo energético es mínimo comparado con PoW.

• Latencia: En Raft, el consenso se alcanza casi instantáneamente entre nodos confiables. En PoW, cada bloque puede tardar minutos.

• Escalabilidad: Raft permite escalar horizontalmente sin problemas de congestión.

• Privacidad: PoW es abierto por diseño. Raft es perfecto para redes privadas, donde los nodos son conocidos y verificados.

En resumen, mientras PoW asegura confianza entre desconocidos, Raft asegura eficiencia entre conocidos, algo fundamental para startups y entornos empresariales.

Construyendo una mini blockchain con Raft

Imaginemos que queremos crear una cadena de bloques privada para registrar operaciones internas de una empresa o startup: auditorías, transacciones, certificaciones o trazabilidad de datos.

En lugar de depender de Ethereum o Bitcoin, podemos construir una mini blockchain ligera con Raft como algoritmo de consenso.

La arquitectura básica tendría tres componentes:

1. Nodos replicadores: servidores que almacenan el ledger distribuido.

2. Nodo líder: responsable de validar y distribuir los nuevos bloques.

3. API de acceso: que permite a los usuarios o sistemas escribir y leer datos.

Cada vez que se agrega una transacción, el nodo líder la propone al resto. Si la mayoría la aprueba, se registra el bloque en todos los nodos. Este modelo mantiene la inmutabilidad, consistencia y descentralización, pero sin la sobrecarga de cómputo del PoW.

Ejemplo práctico para startups

Supongamos una startup de logística sostenible que desea certificar digitalmente cada entrega de producto.

En lugar de depender de blockchains públicas, puede implementar una red privada con Raft.

Cada camión o punto de entrega actúa como un nodo que envía datos (hora, ubicación, temperatura, firma digital).

El nodo líder (por ejemplo, el servidor principal en la nube) valida y replica los registros en tiempo real entre todos los nodos participantes.

Con esto, cada operación queda sellada, inmutable y accesible únicamente para la organización y sus socios autorizados.

Además, se puede añadir una capa de seguridad extra con hashes SHA-256 que garantizan la integridad del contenido, e incluso exportar resúmenes periódicos a una blockchain pública como Algorand o Ethereum para certificación adicional.

Raft en acción: herramientas para implementarlo

Existen múltiples frameworks que facilitan la creación de redes distribuidas con Raft. Algunos de los más útiles son:

• HashiCorp Raft (GoLang): usado en Consul y Nomad, ideal para infraestructuras distribuidas seguras.

• etcd (de CoreOS): ampliamente utilizado en Kubernetes para sincronización de datos.

• Rqlite: base de datos SQL distribuida basada en SQLite + Raft, perfecta para prototipos ligeros.

• Hyperledger Fabric (opcional): admite pluggable consensus, incluyendo Raft.

• Python-Raft o PySyncObj: ideales para pruebas académicas o MVPs con bajo consumo de recursos.

Estas herramientas permiten crear una red blockchain-like con sincronización automática, recuperación ante fallos y consistencia garantizada, sin recurrir a minería.

Integrar Raft con Blockchain: un híbrido poderoso

Una tendencia creciente es combinar Raft como consenso interno con blockchains públicas como capa de certificación.

Así, las operaciones diarias se validan rápidamente en la red privada Raft, mientras que cada cierto tiempo se publica un hash global en una red pública (por ejemplo, Algorand o Ethereum), creando una doble capa:

• Privacidad y velocidad en la capa Raft.

• Inmutabilidad y transparencia pública en la capa Blockchain.

Este enfoque híbrido ofrece lo mejor de ambos mundos y es perfecto para startups que manejan datos sensibles pero necesitan transparencia verificable ante inversores o reguladores.

Escalabilidad, sostenibilidad y eficiencia energética

El uso de Raft reduce drásticamente el consumo energético, lo que encaja perfectamente con modelos de negocio sostenibles.

Startups que adoptan tecnologías limpias o procesos eficientes pueden integrar Raft en sus sistemas para ofrecer blockchains verdes, evitando el enorme gasto de energía asociado a la minería de PoW.

Además, Raft permite escalar horizontalmente: si aumentan las operaciones, basta con añadir más nodos. La replicación y la elección del líder se ajustan automáticamente.

Ciberseguridad en redes Raft privadas

Aunque Raft es eficiente, requiere medidas adicionales de ciberseguridad.

Cada nodo debe autenticarse mediante certificados digitales o claves asimétricas (RSA o Ed25519).

Los mensajes entre nodos deben cifrarse con TLS para evitar interceptaciones.

Y el almacenamiento local de los logs debe estar protegido con hashes y firmas digitales.

También se recomienda auditar el sistema con herramientas como Wazuh, OSSEC o Falco, y utilizar blockchain públicas para verificar snapshots de integridad.

Usos potenciales y sectores aplicables

• Energía y medio ambiente: seguimiento de generación renovable o certificados verdes.

• Agrifood: trazabilidad de productos orgánicos en cooperativas o startups agro.

• Finanzas internas: registro seguro de transacciones y reportes internos sin depender de terceros.

• Gobierno digital o municipalidades: gestión de actas, registros y documentos internos descentralizados.

• Startups SaaS: ofrecer infraestructura blockchain privada como servicio (BaaS) con Raft como núcleo.

Hacia una nueva generación de blockchains empresariales

El futuro no será una competencia entre PoW y Raft, sino una coexistencia de modelos.

PoW y PoS seguirán siendo necesarios para blockchains públicas, pero Raft dominará el ámbito privado, corporativo y de innovación rápida.

Las startups que entiendan esta dualidad podrán construir soluciones híbridas más seguras, rápidas y sostenibles.

Raft no reemplaza el ideal descentralizado, sino que lo adapta a un contexto más real, más limpio y más eficiente.

Nota:

Este artículo es informativo. No estamos afiliados ni alineados con ninguna de las herramientas, tecnologías o empresas mencionadas.