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APORTE DE BLOCKCHAIN A LA TRANFORMACIÓN DIGITAL DE LA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
Lina Marcela Blandón Lombana
Michael Sneydder Vargas Parra
Universidad Distrital Francisco José De Caldas
Facultad de Ingeniería
2019
APORTE DE BLOCKCHAIN A LA TRANFORMACIÓN DIGITAL DE LA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
LINA MARCELA BLANDÓN LOMBANA
MICHAEL SNEYDDER VARGAS PARRA
Trabajo de grado en modalidad de pasantía para optar por el título de ingenieros
industriales
Directores:
JOSÉ NELSON PÉREZ CASTILLO
RODOLFO ARTURO CÁLIZ OSPINO
BOGOTÁ D.C
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA INDUSTRIAL
2019
Nota de aceptación
___________________________________
___________________________________
Revisores
_______________________________
_______________________________
Bogotá D.C, 27/02/2019
Queremos dedicar este proyecto a nuestras familias por
apoyarnos incondicionalmente durante todo el proceso y a
nuestros maestros por guiarnos en este camino.
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimientos a:
A nuestros padres y familias por no dudar de nuestras capacidades y conocimientos,
por ayudarnos siempre en lo que necesitamos, por los valores y principios que nos
han inculcado, por enseñarnos a no rendirnos y por ser nuestra fortaleza y
motivación en tiempos de desánimo. A nuestros profesores por el tiempo que nos
han dedicado, por la paciencia que han tenido para guiarnos paso a paso en este
proceso, por compartir sus conocimientos con nosotros en pro de un bienestar
personal y social, y principalmente al ingeniero José Nelson Pérez Castillo, quien
fue nuestro asesor en este proyecto. A la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas por completar nuestra educación y por brindarnos espacios que nos han
sido útiles para desarrollar este trabajo. De igual manera queremos hacer extensiva
nuestra gratitud a todos los que de una u otra manera se involucraron en el
desarrollo de este proyecto que ha sido tan importante para nosotros.
CONTENIDO
1. TRANSFORMACIÓN DIGITAL ......................................................................... 5
¿QUÉ ES LA TRANSFORMACIÓN DIGITAL? .......................................... 5
EVOLUCIÓN DE LA TRANSFORMACIÓN DIGITAL ................................. 6
RAZONES PARA IMPLEMENTAR LA TRANSFORMACIÓN DIGITAL EN
LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS ...................... 8
TECNOLOGÍAS Y HERRAMIENTAS PARA LA DIGITALIZACIÓN ........... 9
Big Data. .............................................................................................. 9
Internet de las cosas. ......................................................................... 11
Ciberseguridad. ................................................................................. 12
Computación en la nube. ................................................................... 13
Blockchain. ........................................................................................ 14
2. BLOCKCHAIN ................................................................................................ 16
TERMINOLOGÍA Y FUNDAMENTOS TÉCNICOS .................................. 16
FUNCIONAMIENTO ................................................................................. 23
Descripción de la propiedad. ............................................................. 24
Protección de la propiedad. ............................................................... 25
Almacenamiento de las transacciones. ............................................. 25
Preparación de los ledgers que serán distribuidos en un entorno
inseguro. ......................................................................................................... 25
Distribución de los ledgers. ................................................................ 26
Adición de nuevas transacciones a los ledgers. ................................ 26
¿Qué ledgers representan la verdad? ............................................... 26
ARQUITECTURA ..................................................................................... 26
Documentación de la propiedad. ....................................................... 27
Identificación de los datos hash. ........................................................ 28
Identificación y protección de las cuentas de usuario. ....................... 30
Autorización de las transacciones. .................................................... 31
Almacenamiento de los datos de transacción. .................................. 33
Encadenamiento de bloques de datos. .............................................. 34
Protección del almacén de datos. ...................................................... 34
La distribución del almacén de datos entre los pares. ....................... 35
Verificación y adición de transacciones. ............................................ 36
Elección del historial de transacciones. .......................................... 36
Pago por integridad. ....................................................................... 37
PRINCIPIOS DE LA TECNOLOGÍA BLOCKCHAIN................................. 37
Integridad en la red. ........................................................................... 37
Poder distribuido. ............................................................................... 38
El valor como incentivo. ..................................................................... 38
Seguridad. ......................................................................................... 38
Privacidad. ......................................................................................... 39
Derechos preservados. ...................................................................... 39
Inclusión. ........................................................................................... 39
APLICACIONES DE BLOCKCHAIN EN EDUCACIÓN ............................ 40
PLANEACIÓN DEL BLOCKCHAIN .......................................................... 44
Identificación de los participantes. ..................................................... 44
Identificación de relaciones de confianza. ......................................... 45
Identificación de interacciones. .......................................................... 46
Realizar un borrador de la arquitectura del software. ........................ 46
BENEFICIOS QUE OFRECE ESTA TECNOLOGÍA ................................ 47
Transparencia. ................................................................................... 47
Autonomía. ........................................................................................ 47
Trazabilidad. ...................................................................................... 48
Accesibilidad. ..................................................................................... 48
Eficiencia. .......................................................................................... 48
RETOS Y COMO SUPERARLOS ............................................................ 49
Nuevos roles profesionales. .............................................................. 49
Seguridad y fiabilidad. ....................................................................... 49
Infraestructura.................................................................................... 50
3. BUSINESS PROCESS MANAGEMENT......................................................... 51
PROCESOS ............................................................................................. 51
Eventos. ............................................................................................. 52
Actividades o tareas. ......................................................................... 52
Puntos de decisión. ........................................................................... 52
Participantes del proceso (Actores internos). .................................... 52
Actores externos. ............................................................................... 53
Objetos físicos. .................................................................................. 53
Información. ....................................................................................... 53
Salidas o resultados. ......................................................................... 53
IMPLEMENTACIÓN DE BPM EN LAS ORGANIZACIONES ................... 53
Identificación del proceso. ................................................................. 55
Modelamiento de proceso ................................................................. 57
Análisis del proceso ........................................................................... 60
Rediseño del proceso ........................................................................ 62
Implementación del proceso .............................................................. 63
Monitoreo del proceso ....................................................................... 64
BUSSINESS PROCESS MANAGEMENT SYSTEM ................................ 64
Motor de ejecución. ........................................................................... 65
Herramienta de modelado de procesos. ............................................ 65
Manejador de listas de trabajo. .......................................................... 65
Servicios externos. ............................................................................ 65
Herramientas de administración y monitoreo. ................................... 66
4. SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL
FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS .......................................................................... 67
MODELO DE OPERACIÓN POR PROCESOS ....................................... 67
Procesos Misionales .......................................................................... 67
Procesos Estratégicos ....................................................................... 69
Procesos de Apoyo ............................................................................ 71
Procesos de control y Evaluación ...................................................... 78
5. POSIBLES APLICACIONES DEL BLOCKCHAIN EN LA UNIVERSIDAD
DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS ...................................................... 80
APLICACIONES EN PROCESOS MISIONALES ..................................... 80
Actualización y modificación del plan de estudios. ............................ 80
Concurso Público de méritos para la provisión de cargos en la planta
docente. .......................................................................................................... 81
Evaluación Docente. .......................................................................... 81
Generación de paz y salvo académico y financiero. .......................... 82
Solicitud de protección de resultados de investigación ...................... 83
Control y sistematización de la información ....................................... 83
APLICACIONES EN PROCESOS ESTRATEGICOS ............................... 83
Coordinación de Procesos Electorales .............................................. 83
Autoevaluación de proyectos curriculares e institucional. .................. 84
Movilidad académica ......................................................................... 84
APLICACIONES EN PROCESOS DE APOYO ........................................ 85
Admisiones, Registro y Control.......................................................... 85
Reingresos de programas académicos de pregrado ......................... 85
Expedición de constancias de estudio y sabanas de notas ............... 86
Apoyo Alimentario .............................................................................. 87
Reliquidación de matriculas ............................................................... 87
Consulta externa, psicología, odontología, fisioterapia. ..................... 88
Expedición de paz y salvos (información bibliográfica) ...................... 88
Control de Activos .............................................................................. 89
APLICACIONES EN PROCESOS DE CONTROL Y EVALUACIÓN ........ 89
Control Disciplinario. .......................................................................... 89
6. CONCLUSIONES ........................................................................................... 90
7. RECOMENDACIONES ................................................................................... 92
8. REFERENCIAS .............................................................................................. 93
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Objetivo y Alcance proceso "Gestión Docencia" ...................................... 68
Tabla 2 Objetivo y Alcance proceso "Gestión Investigación", ............................... 68
Tabla 3 Objetivo y Alcance proceso "Extensión y proyección social" .................... 69
Tabla 4 Objetivo y alcance del proceso "Planeación estratégica e institucional" .. 69
Tabla 5 Objetivo y alcance del proceso "Gestión integradal" ................................ 70
Tabla 6 Objetivo y alcance del proceso "Autoevaluación y Acreditación", ............ 70
Tabla 7 Objetivo y alcance del proceso "Comunicaciones" ................................... 71
Tabla 8 Objetivo y alcance del proceso "Interinstitucionalización e
internacionalización" .............................................................................................. 71
Tabla 9 Objetivo y alcance del proceso "Admisiones, registro y control" .............. 72
Tabla 10 Objetivo y alcance del proceso "Bienestar Institucional" ........................ 72
Tabla 11 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de la Información Bibliográfica"
.............................................................................................................................. 73
Tabla 12 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de Laboratorios" ..................... 73
Tabla 13 Objetivo y alcance del proceso "Servicio al ciudadano" ......................... 74
Tabla 14 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de los sistemas de información y
las telecomunicaciones" ........................................................................................ 74
Tabla 15 Objetivo y alcance del proceso "Gestión y desarrollo del talento humano"
.............................................................................................................................. 75
Tabla 16 Objetivo y alcance del proceso "Gestión Documental" ........................... 76
Tabla 17 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de infraestructura física" ......... 76
Tabla 18 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de Recursos Financieros" ...... 77
Tabla 19 Objetivo y alcance del proceso "Gestión Contractual" ............................ 77
Tabla 20 Objetivo y alcance del proceso "Gestión jurídica" .................................. 78
Tabla 21 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de Evaluación y Control" ........ 78
Tabla 22 Objetivo y alcance del proceso "Control Disciplinario" ........................... 79
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Proceso lógico de una Blockchain, diseñada por los autores ................. 24
Figura 2 Ejemplo de la criptografía simétrica, diseñado por los autores ............... 30
Figura 3 Ejemplo de la criptografía asimétrica, diseñado por los autores ............. 31
Figura 4 Uso de las firmas digitales, diseñado por los autores ............................. 32
Figura 5 Proceso de verificación de las transacciones por parte del receptor,
diseñada por los autores ....................................................................................... 32
Figura 6 Registro del historial de transacciones, diseñado por los autores ........... 33
Figura 7 Ejemplo de participantes en una aplicación Blockchain, fuente: Diseñado
por los autores ....................................................................................................... 45
Figura 8 Relaciones de confianza entre actores, fuente: Diseñado por los autores
.............................................................................................................................. 46
Figura 9 Representación básica de un proceso, diseñado por los autores ........... 51
Figura 10 Ciclo de vida de BPM, adaptado de Marlon D, Marcello L, Jan M, Rajo A.
Reijers “Fundamentals of Business Process- Management”. 2 ed. pp 23 ............. 54
Figura 11 Representación de alternativas en un proceso, diseñada por los autores
.............................................................................................................................. 57
Figura 12 Representación de actividades independientes .................................... 57
Figura 13 Procedimiento "Revisión y aprobación del documento maestro" .......... 59
Figura 14 Arquitectura de Bussiness Process Management System .................... 64
RESUMEN
Las nuevas tecnologías surgidas han traído cambios y revoluciones en la forma de
ver el mundo y principalmente en el cómo se hacen las cosas, sin embargo, en las
instituciones de educación superior Latinoamericanas, no se ha realizado una
transformación profunda que permita ir a la par de los conocimientos que se
generan, con la gestión total de la organización.
Por lo tanto, este trabajo presenta una guía para realizar la transformación digital en
la universidad, tomando como caso específico a la Universidad Distrital Francisco
José de Caldas, brindando las pautas necesarias para mejorar la gestión que se
realiza en cada uno de los macro-procesos y procesos de ésta institución.
Esta guía contiene tres grandes temas, los cuales son transformación digital,
cadena de bloques (Blockchain), y Gestión de los procesos del negocio (Business
Process Management, BPM), con el fin de evidenciar las herramientas y los retos
a superar para implementar de manera satisfactoria esta tecnología
específicamente en la Universidad Distrital.
Palabras clave: Tecnologías, Blockchain, Business Process Management,
Transformación Digital, Procesos
Keywords: Technologies, Blockchain, Business Process Management, Digital
Transformation, Process
3
INTRODUCCIÓN
En los últimos años se ha generado un crecimiento de manera significativa de la
información digital, así como una digitalización de los usuarios a través de
diferentes dispositivos tecnológicos móviles, generando la necesidad de
creación de nuevos canales y servicios que brinden seguridad, transparencia y
confianza; esta realidad no puede desligarse de los centros de desarrollo de
conocimiento quienes como misión y compromiso deben estar a la par del
desarrollo de nuevas tecnologías.
En consideración a esto es importante la generación de un manual guía que
brinde las pautas necesarias para lograr trasladar el modelo de operación por
procesos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas a un ámbito digital,
brindando así una recopilación de nuevos conocimientos, herramientas y
habilidades que garanticen una adecuada gestión.
Durante la ejecución de la pasantía se examinaron las diferentes fuentes de
información teórico-prácticas que tratan la temática de digitalización y que
garantizan la seguridad, transparencia y confianza durante y después de la
aplicación de la misma; a fin de generar el conjunto de conocimientos y técnicas
que permitan facilitar una Transformación profunda, veloz y relacionada de
diferentes elementos de la Universidad Distrital Francisco José De Caldas, para
aprovechar las oportunidades que se derivan de las tecnologías digitales y de su
impacto en la sociedad de manera estratégica.
4
OBJETIVO GENERAL
Generar un documento guía que sirva de apoyo y defina los lineamientos
necesarios para la transformación digital de la Universidad Distrital Francisco
José De Caldas haciendo uso de la tecnología Blockchain.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Contextualizar y definir la estructura y contenido del manual.
Presentar los obstáculos, tendencias, desafíos tecnologías emergentes y
oportunidades que se presenta en el proceso de digitalización.
Caracterizar las tecnologías emergentes utilizadas en el proceso
digitalización.
Desarrollar las competencias necesarias para la implementación de la
digitalización.
Caracterizar las Universidad Distrital y sus espacios de trabajo dentro del
contexto de digitalización.
Plantear una visión general del futuro del ámbito digital y las tecnologías
emergentes en el sector académico.
5
1. TRANSFORMACIÓN DIGITAL
¿QUÉ ES LA TRANSFORMACIÓN DIGITAL?
La transformación digital es un cambio que permea todas las áreas, actores, y
personas interesadas de una organización, haciendo uso de tecnologías digitales
que permitan el aprovechamiento de múltiples oportunidades para el mejoramiento
de la productividad, eficacia y transparencia.
Lombardero1 señala que ésta se puede entender como una hibridación de las
organizaciones para ofrecer productos y servicios a los clientes o personas
interesadas de una manera inteligente, en la que se utilizan diferentes tecnologías
para optimizar recursos. Ésta comienza cuando en la cadena de valor que posee se
incluyen actividades digitales, es decir utilizando tecnologías que faciliten procesos,
permitiendo la automatización de los mismos y la eficiencia a lo largo de toda la
cadena.
Una pequeña disrupción en una empresa puede lograr grandes cambios en el sector
al que ésta pertenezca, ya que el modelo económico en el cual se ésta inmerso
obliga al competidor a ofrecer a sus clientes un servicio similar o mejor al de las
demás empresas. El uso de tecnologías emergentes en las organizaciones
empresariales permite un acercamiento al cliente de una manera transversal, es
decir, que en toda la cadena de valor el cliente estará siendo priorizado.
Principalmente la transformación digital se asocia al uso de tecnologías, sin
embargo, éstas tan solo son un elemento “catalizador”, lo que realmente se está
transformando es el comportamiento. La transformación se da en las personas y la
tecnología las empodera para acelerar los cambios. Actualmente los clientes son
1 Lombardero, Luis.” Trabajar en la era digital: Tecnología y competencias para la transformación digital”. Madrid.: LID Editorial, 2015. 272 p.
6
desleales a las marcas, por la cantidad de oferta en los productos que consumen y
porque no todas las organizaciones empresariales pueden ofrecer una
personalización en el servicio que éstas esperan tener.
EVOLUCIÓN DE LA TRANSFORMACIÓN DIGITAL
La transformación digital surge principalmente con el desarrollo de las tecnologías
de la información, que son el conjunto de herramientas para manipular cualquier
tipo de información. A finales del siglo XX las empresas empezaron a preocuparse
por el acoplamiento entre sus procesos y las tecnologías de la información que
estaban en el momento, y actualmente las TIC son parte fundamental para el
desarrollo de un negocio, ya que permite entre otras cosas la eficiencia en los
procesos, la comunicación entre los miembros de la organización, clientes y partes
interesadas, permite la reducción de costos y la digitalización de la organización.
A partir de 1970 con el desarrollo del microprocesador se comienza a hablar de la
digitalización, ya que se empieza el desarrollo de diferentes campos que hicieron
avanzar el mundo, como las telecomunicaciones que hoy en día permiten la
conectividad a través de diferentes canales.
A finales de los años 90 surgieron tres grandes tendencias que transformaron el
mundo empresarial como lo fueron la revolución digital, la globalización y la
liberación de los mercados. Estas tendencias trajeron la era de la información, la
tecnología y el conocimiento, ya que la materia prima para cualquier organización
ya no son productos o materiales, es el conocimiento y/o la información para el
desarrollo de productos y servicios.
Hoy en día la hiperconectividad que se maneja en el mundo ha traído grandes
cambios en las organizaciones empresariales, favoreciendo la automatización de
diferentes procesos mejorando la eficiencia de éstas. Lo importante en la aplicación
7
de tecnologías para la digitalización debe ser que éstas deben permitir la generación
de información que apoye el proceso de toma de decisiones que mejoren la calidad
del servicio que se ofrece.
Según un estudio realizado en Colombia sobre la transformación digital en las
empresas, se dice que ésta transformación hoy no depende de las áreas de las
tecnologías de la información, aunque estas mantengan su aporte técnico y
ejecutivo, sino que extrañamente proviene de dos vías en simultánea: por una parte,
sale de las mesas directivas, donde los C-level, incluyendo al CIO, planean el futuro
de su compañía y ven en la tecnología una aliada para alcanzar sus metas; pero
también viene de los colaboradores, quienes desde cualquier punto de la jerarquía,
y cualquier dispositivo, encuentran las herramientas para gestionar sus propias
necesidades2.
En este mismo estudio también se indagaron las nuevas formas de cómo las
empresas adquieren la información con la que generan nuevos productos servicios
como lo son el monitoreo y análisis de la información que usuarios comparten en
redes sociales, sin embargo, son las empresas más grandes quienes invierten
mayores recursos en la digitalización e implementación de nuevas tecnologías para
hacer parte de la Cuarta Revolución Industrial.
Las empresas colombianas están adoptando políticas para transformarse
digitalmente, sin embargo, muchas empresas pequeñas, que no tienen mayor
facturación no conocen acerca de éste proceso. Esto significa que las mejores
empresas son las que tienen mayor probabilidad de sobrevivir en el mercado en
comparación con las que no aplican nuevas tecnologías.
2 Territorio Creativo. I Estudio de Transformación Digital en Colombia. Colombia digital [en línea], 13 de junio de 2016 [revisado 10 de julio de 2018]. Disponible en internet: https://colombiadigital.net/herramientas/nuestras-publicaciones/organizaciones-y-competitividad/item/9007-estudio-de-transformacion-digital-de-la-empresa-colombiana.html
8
RAZONES PARA IMPLEMENTAR LA TRANSFORMACIÓN DIGITAL
EN LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
La transformación digital tiene vital importancia en cualquier organización, sin
importar sus características, ya que esto contribuirá a la preservación de su
estrategia competitiva y que sobreviva en el mercado3. Aunque la Universidad no
actúe con el fin de obtener ganancias como la mayoría de las empresas lo hacen,
ésta funciona como una, ya que tiene que realizar los mismos procesos que una
empresa de servicios, pero con el enfoque educativo público.
La Universidad Distrital Francisco José de Caldas tiene como misión la
democratización y la difusión de conocimientos para así contribuir al desarrollo de
Bogotá, por tanto, se hace indispensable estar actualizado ante los diferentes
avances tecnológicos para así garantizar que todas las personas interesadas en
esta puedan diferenciar a la Universidad de todas las demás por el valor agregado
que ésta brinda.
Estar a la vanguardia en tecnología no significa adquirir todas las tecnologías que
emergen día a día, por el contrario, significa conocer el estado de la Universidad y
adquirir las tecnologías que ésta necesita, que sean las que causen el “encaje4”
para así crear una ventaja competitiva sólida.
El estudio de transformación digital en Colombia5 mostró extensas razones por las
cuales todas las organizaciones tendrían que empezar a implementar esta
transformación, entre éstas están:
3 Schwertner, W. “Digital Transformation for business”. Trakia Journal of Sciences, Vol. 15, Suppl. 1, pp 388-393, 2017. Disponible en linea: http://www.uni-sz.bg 4 Porter, M. “¿Qué es la estrategia?”. Harvard Business Review. 2011 5 Territorio Creativo. I Estudio de Transformación Digital en Colombia. Colombia digital [en línea], 13 de Junio de 2016 [revisado 10 de julio de 2018]. Disponible en internet: https://colombiadigital.net/herramientas/nuestras-publicaciones/organizaciones-y-competitividad/item/9007-estudio-de-transformacion-digital-de-la-empresa-colombiana.html
9
La digitalización brinda poder al individuo, lo cual ha hecho que muchas de
las cosas que antes eran necesarias a través de un intermediario ahora el
usuario puede realizarlas a través de diferentes plataformas a su disposición.
Así que para la Universidad es importante visualizar la automatización de
procesos que le permitan a toda la comunidad acceder a los diferentes
servicios por canales que agilicen y permitan la transparencia que se
requiere.
La trazabilidad que se requiere en los procesos administrativos de la
Universidad se puede dar con la transformación digital. Así podría conocerse
el estado en el que inicia el proceso y como finaliza.
La necesidad de adaptación al mundo cada vez más cambiante y más
complejo requiere de estar al tanto de lo que pasa día a día en la organización
y en el mundo exterior, si se aplican nuevas tecnologías que conlleven a la
transformación se estaría aplicando lo que las grandes organizaciones hacen
día a día.
TECNOLOGÍAS Y HERRAMIENTAS PARA LA DIGITALIZACIÓN
Big Data.
En la era de grandes conjuntos de datos, procedentes de diversos orígenes, en
formatos variados y con una necesidad de procesamiento y análisis rápido y
efectivo, las técnicas de Big Data persiguen complementar el manejo ordenado de
estos volúmenes, con las técnicas de análisis de la información más avanzadas y
efectivas para extraer de modo óptimo el conocimiento contenido en los datos.
Big Data es uno de los campos más importantes de trabajo para los profesionales
de las TIC. No hay área ni sector que no esté afectado por las implicaciones que
este concepto está incorporando; cambian algunas herramientas, se modifican
10
estrategias de análisis y patrones de medida. Aunque su nombre hace referencia a
la cantidad –a la enorme cantidad, para ser más exactos– de datos, el tamaño y el
número no son las únicas variables ‘gigantes’ que están implicadas.
Tradicionalmente, los principales conceptos agrupados que han definido este
nombre han sido las denominadas ‘3 V’: volumen, variabilidad y velocidad. Macro
datos es todo aquello que tiene que ver con grandes Volúmenes de información que
se mueven o analizan a alta Velocidad y que pueden presentar una compleja
Variabilidad en cuanto a la estructura de su composición.
Podría incluirse una cuarta “V”, que sería la visualización, ya que no solo forma
también parte de ello, sino que muchas de las imágenes que nos traen a la memoria
el trabajo con Big Data tienen que ver con estas nuevas formas de ‘ver’ estos datos.
Pero también es importante comprender que además de los datos estructurados,
aquellos otros que provienen de fuentes de información conocidas y que, por tanto,
son fáciles de medir y analizar a través de los sistemas tradicionales, empezamos
a poder y querer manejar datos no estructurados: los que llegan de la Web, de las
cámaras de los móviles y vídeos, redes sociales, sensores de las ciudades y
edificios.
La variedad de su origen, además de la rapidez con la que se incrementa su
volumen, son algunos de los factores que habían dificultado su análisis hasta ahora.
El nuevo software y los nuevos modelos permiten la incorporación a los estudios
tanto de un tipo como de otro. Los avances en análisis semántico también permiten
estructurar mínimamente parte de los textos escritos por personas de forma
automática. Este nuevo mundo está creando nuevos perfiles profesionales siendo
el conocido como científico de datos el más citado. Los científicos de datos son
profesionales con habilidades en matemáticas, estadística e ingeniería informática,
que son capaces de extraer el máximo valor de los datos de la organización,
11
cerrando la brecha entre las necesidades del negocio o la Administración y las
Tecnologías de la Información.6
Internet de las cosas.
El Internet de las Cosas (IoT) consiste en que las cosas tengan conexión a Internet
en cualquier momento y lugar. En un sentido más técnico, consiste en la integración
de sensores y dispositivos en objetos cotidianos que quedan conectados a Internet
a través de redes fijas e inalámbricas.
El hecho de que Internet esté presente al mismo tiempo en todas partes permite
que la adopción masiva de esta tecnología sea más factible. Dado su tamaño y
coste, los sensores son fácilmente integrables en hogares, entornos de trabajo y
lugares públicos. De esta manera, cualquier objeto es susceptible de ser conectado
y «manifestarse» en la red. Además, el IoT implica que todo objeto puede ser una
fuente de datos. Esto está empezando a transformar la forma de hacer negocios, la
organización del sector público y el día a día de millones de personas.
Internet ha seguido una ruta sostenida de desarrollo y mejora, pero podría decirse
que no ha cambiado mucho. Básicamente sigue conservando el propósito para el
que fue diseñada durante la era de ARPANET. Por ejemplo, en los comienzos había
varios protocolos de comunicación como AppleTalk, Token Ring e IP. En la
actualidad, Internet está estandarizada en gran medida en IP.
En este contexto, IoT adquiere gran importancia porque se trata de la primera
evolución real de Internet (un salto que conducirá a aplicaciones revolucionarias con
el potencial de mejorar drásticamente la manera en que las personas viven,
aprenden, trabajan y se entretienen). IoT ya ha logrado que Internet sea sensorial
(temperatura, presión, vibración, luz, humedad, estrés), lo que nos permite ser más
6 Introducción: Big Data Pasado, presente y futuro. Telos: cuadernos de comunicación e innovación. Fundación Telefónica, 2013. P. 49.
12
proactivos y menos reactivos. Además, Internet se expande hacia lugares que,
hasta el momento, eran inalcanzables. Los pacientes ingieren dispositivos de
Internet que ingresan a su cuerpo para ayudar a los médicos a diagnosticar y
determinar las causas de ciertas enfermedades7. Es posible colocar sensores
pequeñísimos en plantas, animales y fenómenos geológicos y conectarlos a
Internet8. En el otro extremo del espectro, Internet viaja al espacio por medio del
programa Internet Routing in Space (IRIS) de Cisco.
Ciberseguridad.
La ciberseguridad es el conjunto de herramientas, políticas, conceptos de
seguridad, salvaguardas de seguridad, directrices, métodos de gestión de riesgos,
acciones, formación, prácticas idóneas, seguros y tecnologías que pueden utilizarse
para proteger los activos de la organización y los usuarios en el ciberentorno.
Para la Asociación de Auditoría y Control sobre los Sistemas de Información se
define como “Protección de activos de información, a través del tratamiento de
amenazas que ponen en riesgo la información que es procesada, almacenada y
transportada por los sistemas de información que se encuentran interconectados”
Dentro del entorno tecnológico, la ciberseguridad debe ser considerada un proceso
y no una actividad aislada y diferenciada del resto de los servicios o herramientas
informáticas. En el mundo actual, digitalizado y en el que Internet es ya parte
esencial de cualquier servicio, organización o entorno, la seguridad es una cualidad
más que, como la salud en las personas, hay que cuidar desde el principio y en cuya
gestión participa gran cantidad de agentes. Siguiendo la comparación con la salud,
los ciberataques se pueden equiparar a una enfermedad que debemos ser capaces
de prevenir y ante la que debemos ser capaces de reaccionar, generando los
7 CHOROST, Michael. The Networked Pill, MIT Technology Review. 2008. 8 TROUT, Christopher. Researchers Debut One-Cubic-Millimeter Computer, Want to Stick It in Your Eye. 2011.
13
anticuerpos necesarios para volver a la situación de salud inicial. La ciberseguridad
es, en este sentido, un proceso que implica prevención, detección y reacción o
respuesta, y que debe incluir un elemento de aprendizaje para la mejora continua
del propio proceso.9
Computación en la nube.
Computación en la nube es un paradigma que permite ofrecer servicios de
computación a través de Internet. Es el desarrollo y la utilización de capacidad de
procesamiento computacional basado en Internet (la “nube”). Los usuarios ya no
necesitan contar con conocimientos, experiencia o control sobre la infraestructura
tecnológica que se encuentra “en la nube”, la misma que soporta sus actividades.
Este concepto involucra típicamente la provisión de recursos fácilmente escalables
y casi siempre virtualizados, tratados como servicios sobre Internet.
El término “nube” (cloud en inglés) es usado como una metáfora para el Internet,
basado en como el Internet es representado en los diagramas de redes
computacionales y como abstracción de la infraestructura subyacente que el misma
oculta. Los proveedores de Computación en la nube proveen aplicaciones en línea
de negocio, las mismas que se pueden acceder desde exploradores de internet
(Firefox, IE, Opera, Chrome, Safari, etc.), mientras el software y los datos son
almacenados en los servidores.
Estas aplicaciones están ampliamente divididas en las siguientes categorías:
Software como Servicio (Software as a Service – SaaS), Utility Computing, Web
Services, Plataformas como Servicio (Platform as a Service – PaaS), Proveedores
de Servicios Administrados (Managed Service Providers – MSP), Servicio de
Comercio (Service Commerce) e Integración de Internet (Internet Integration).
9 Ciberseguridad, la protección de la información en un mundo digital. Fundación Telefónica, editorial Ariel S.A. Barcelona España, 2016.
14
El nombre de “Computación en la nube” fue inspirado por el símbolo de la nube que
usualmente representa a la Internet en diagramas de flujo y de redes.
Existen varias capas que conforman el concepto de “Computación en la nube”, sin
embargo, para contar con una explicación clara y sencilla, nos concentraremos en
las tres capas más importantes.
Software: El software en la nube (Software as a Service – SaaS, por sus
siglas en inglés) potencia el concepto de “Computación en la nube” en una
arquitectura de software, eliminando frecuentemente la necesidad de instalar y
ejecutar la aplicación en la computadora del usuario final, eliminando la carga
del mantenimiento del software, los costos de la operación y el soporte técnico.
Plataforma: Una plataforma en la nube (Platform as a Service – PaaS, por
sus siglas en inglés) entrega una plataforma computacional y/o un conjunto de
soluciones como servicio, que generalmente utilizan infraestructura en la nube y
soportan software o aplicaciones en la nube. Facilita la implementación de
aplicaciones sin el costo y complejidad de comprar y administrar el hardware
subyacente y sus capas de software.
Infraestructura: Infraestructura en la nube (Infrastructure as a service – IaaS,
por sus siglas en inglés), es la entrega de infraestructura de computación como
un servicio, generalmente en un entorno de virtualización de plataforma.
Blockchain.
La tecnología blockchain nace para el desarrollo de la primera criptomoneda
llamada BITCOIN, en la que todas las transacciones realizadas son verificadas por
diferentes nodos en la red, para garantizar la transparencia de los procesos.
Contextualizando, ésta tecnología permite que los participantes de la red, logren
realizar transacciones y realizar transferencias a bajo costo. Se puede ver un flujo
15
de muestra de la transacción de la blockchain de criptomonedas de la siguiente
manera. El usuario A inicia una transacción al usuario B a través de una red
blockchain de igual a igual. Se usa una prueba criptográfica de identidad (un par de
clave pública y privada) para identificar al usuario A y al usuario B de manera única.
La transacción se transmitirá al grupo de memoria de la red blockchain en espera
de verificación y validación de transacción. El nuevo bloque se genera al obtener
una cierta cantidad de nodos aprobados; esto se llama alcanzar el consenso.
Después de alcanzar el consenso, se forma un nuevo "bloque" en toda la red de
blockchain, y cada nodo actualiza su respectiva copia del libro blockchain. Este
bloque contiene todas las transacciones que ocurrieron durante este tiempo. Está
"vinculado" al bloque original en la red a través de la firma digital. La etapa de
consenso se logra mediante el uso de un algoritmo de consenso.10
10Guang, C. Bing, X. Manli, L. Nian-Shing, Chen. Exploring blockchain technology and its potential applications for education. Smart Learning Environments. Springer. 2018
16
2. BLOCKCHAIN
Como bien fue explicado en los apartados anteriores, el objetivo principal de este
documento es proveer los fundamentos esenciales para la transformación digital
haciendo uso principalmente de blockchain, por lo tanto, se debe conocer a
profundidad como funciona y cuáles son los usos potenciales que podría darse en
la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
TERMINOLOGÍA Y FUNDAMENTOS TÉCNICOS
A continuación, se presentan los diferentes términos que serán necesarios para el
desarrollo de éste manual de transformación digital:
Blockchain: Se puede entender como una blockchain de información que
fue diseñada para registrar transacciones de Bitcoin, sin embargo, esto fue
cambiando con el paso del tiempo, ya que se extendió el uso de esta “blockchain”
a más campos de aplicación. En general las cadenas funcionan con una serie de
reglas bastante exigentes que rigen la manera en que se valida cada uno de los
bloques y que aseguran que el bloque no será alterado o vaya a desaparecer.
Los algoritmos y la infraestructura computacional que se usa para crear, insertar,
y usar los bloques son considerados como “Tecnología Blockchain”.
Principalmente, la idea de esta blockchain es que la información es compartida a
lo largo de los participantes que hacen parte de ésta, cada una de las
transacciones que la cadena guarda es verificada a través de un “consenso”
realizado por los participantes en el sistema, haciendo que no haya transacciones
17
fraudulentas que sean aprobadas. Una vez una transacción haya sido creada y
aceptada por la cadena NUNCA podrá ser alterada.11
Block: Cada bloque consiste en un conjunto de transacciones digitalmente
firmadas por el propietario y verificadas por el resto de los participantes antes de
ser agregadas al bloque siguiente.12
51% Attack: Ataque del 51% se da cuando los operadores que participan en
la red tienen un porcentaje sustancial dentro de la red pueden atacarla ya que el
consenso lo tendrían mayoritariamente ellos, sin embargo se deben generar
controles antes de la creación de la cadena para no tener estos posibles
ataques.
Block Height: La altura del bloque es el número de bloques que lo preceden
en la blockchain. Un gráfico de altura de bloque es indicativo de cómo
constantemente se están descubriendo nuevos bloques en la blockchain a
medida que pasa el tiempo, en medio de niveles difíciles de minería de datos.
Block Reward: Es una recompensa que varía según las políticas de las
diferentes criptomonedas y es otorgada a los mineros al resolver correctamente
un bloque. Esta recompensa se da debido a que el proceso de verificación de
transacciones produce nuevas monedas.
Clave Privada: Es una sucesión de caracteres alfanuméricos únicos e
intransferibles creados de manera criptográfica que representan un activo. Esta
permite realizar diferentes transacciones permitiendo calcular la dirección del
11 J. Leon Zhao, Shaokun Fan and Jiaqi Yan “Overview of business innovations and research opportunities in blockchain and introduction to the special issue” Financial Innovation, Springer, 2016 12 Deepak Puthal, Nisha Malik, Saraju P. Mohanty, Elias Kougianos, and Chi Yang “The Blockchain as a Decentralized Security Framework”, Future Directions, IEEE Consumer Electronics Magazine, 2018
18
activo, la clave privada no se puede calcular de manera inversa (pasando de la
dirección del activo a la clave).
Confirmación: Se obtiene cuando la transacción realizada en la blockchain
ha sido verificada por la red. Esto sucede mediante un proceso llamado minado
que implica la resolución de un problema matemático. Una vez confirmada la
transacción es irreversible para evitar el problema del doble gasto (duplicidad).
Cuantas más confirmaciones tiene una transacción, más difícil es realizar un
ataque de doble gasto.13 La confirmación se da cuando el hash de una
transacción es resuelto y posteriormente añadido a la blockchain.
Consenso: El consenso es obtenido cuando se comprueba la validez de la
transacción por los participantes de la red; el consenso evita el problema de
doble gasto.
DAPP: Aplicaciones de código abierto que operan de manera autónoma y
descentralizada. Las Dapp deben poseer las siguientes características: Debe ser
de código abierto, sin una entidad que la controle, si la aplicación requiere
adaptar su protocolo para realizar mejoras, estas deben ser aprobadas por
consenso de sus usuarios. Los datos e información de las operaciones deben
ser almacenadas de manera criptográfica en una blockchain publica y
descentralizada. Requiere el uso de una ficha criptográfica para acceder a la
aplicación y se deben generar según un algoritmo estándar.
Dificultad: Es un valor que representa el nivel de dificultad de encontrar un
hash más bajo que el objetivo definido por el sistema, es decir la complejidad
para verificar los bloques en un sistema de prueba de trabajo.
13 Blockchain-Logic. (09 de 09 de 2018). Blockchain-Logic. Obtenido de Blockchain-Logic: https://blockchain-logic.com/blockchain-logic/diccionario-blockchain/
19
Cryptocurrency Addresses: Cadena de valores alfanuméricos
representables en códigos QR utilizadas para recibir y/o enviar transacciones en
la Blockchain.
Dirección Pública: Direcciones que pueden ser publicadas en cualquier
lugar, tienen un hash criptográfico de una clave pública y se utilizan de manera
similar a una dirección de correo electrónico.
Ethereum: Es una plataforma descentralizada que ejecuta contratos
inteligentes: aplicaciones que se ejecutan exactamente como se programaron
sin posibilidad de tiempo de inactividad, censura, fraude o interferencia de
terceros. Estas aplicaciones se ejecutan en una blockchain personalizada, con
una infraestructura global compartida poderosa que puede mover el valor y
representar la posesión de la propiedad. Esto permite a los desarrolladores crear
mercados, almacenar registros de deudas o promesas, mover fondos de
acuerdo con instrucciones dadas en el pasado (como un testamento o un
contrato de futuros) y muchas otras cosas que aún no se han inventado, todo sin
intermediarios o riesgo de contraparte.14
El proyecto fue iniciado mediante una preventa de éter en agosto de 2014 por
fanáticos de todo el mundo. Está desarrollado por la Fundación Ethereum, una
organización sin fines de lucro suiza, con contribuciones de grandes mentes de
todo el mundo.
14Ethereum Foundation. “Ethereum Blockchain App Platform”. Ethereum [en línea], 2018 [revisado
el 10 de septiembre de 2018]. Disponible en internet: https://www.ethereum.org/.
20
EVM: Acrónimo de Ethereum Virtual Machine, software que tiene por objetivo
proporcionar seguridad y ejecutar códigos no confiables. Este sirve como un
entorno de tiempo de ejecución para los contratos inteligentes basados en la
blokchain de Ethereum, operando en cada nodo para mantener el consenso.
Explorador de Bloques: Programa o Herramienta utilizada para analizar
una blockchain, permite ver el histórico de transacciones e información de
utilidad como los hash rate de la red sin importar de quien sea la propiedad.
Fork: La bifurcación es la creación de un nuevo proyecto a partir del código
fuente de un proyecto principal, es utilizado para crear nuevos proyectos o para
realizar un cambio en el protocolo. También se utiliza este término cuando hay
dos bloques con el mismo block height.
Hard Fork: La bifurcación dura es un tipo de fork que valida transacciones
invalidadas previamente y viceversa. Este tipo de fork requiere que todos los
nodos y usuarios se actualicen a la última versión del protocolo de software.15
Hash: Es una cadena de caracteres alfanuméricos de longitud fija obtenida
a través de un algoritmo matemático aplicado sobre cualquier bloque arbitrario
de datos. El hash garantiza la integridad de la información, ya que, al cambiar
un solo bit de esta, el hash cambia radicalmente.
Hasrate: Cantidad de hashes realizados por un minero en un periodo de
tiempo determinado, usualmente un segundo.
15 Blockchain-Logic. (09 de 09 de 2018). Blockchain-Logic. Obtenido de Blockchain-Logic: https://blockchain-logic.com/blockchain-logic/diccionario-blockchain/
21
Hybrid PoS/PoW: Método Hibrido que permite la minería y replanteo para
crear equilibrio entre los mineros y o interesados (exterior e interior de la
comunidad); tiene por objetivo que la prueba de trabajo y la prueba de
participación actúen como algoritmos de consenso en la red creando
gobernanza comunitaria.
Identidad Digital: Identidad adoptada por una organización, dispositivo o
persona en un sistema de intercambio digital.
Ledger: Base de datos o archivo contable de registros inalterables. Estos
pueden ser: Agreement Ledger, registro usado por dos o más partes para
negociar y lograr un acuerdo. Attestation Ledger, Registro que evidencia la
ocurrencia de acuerdos, compromisos o estados de cuenta. Central Ledger
Distributed Ledger, Registro centralizado. Distributed Ledger, Registro
distribuido en múltiples sitios, puede consultarse a nivel global pero solo ciertos
participantes pueden realizar modificaciones.
Minado: Proceso informático para encontrar solución a problemas
criptográficos o algoritmos que permiten verificar y añadir un nuevo bloque a la
cadena, normalmente con una recompensa.
Multi-signature: La multifirma tiene por objetivo aumentar la seguridad, con
la utilización de más de una clave para autorizar transacciones.
Nodo: Computadora conectada a una red blockchain mediante un protocolo
que permite que otros nodos se comuniquen entre sí, para llevar a cabo la tarea
de validación de transacciones.
Oráculo: Son puentes entre la información externa y la blockchain, estos
proporcionan los datos necesarios para desencadenar los smart contracts.
22
P2P: Peer-to-peer, interacciones descentralizadas en una red de
computadoras que funcionan tanto como clientes y servidores con respecto a las
demás computadoras conectadas, es decir, operan directamente entre ellas.
Participante: Actor con acceso de consulta y capacidad de añadir registros
al Ledger.
Permissioned Ledger: Blockchain privada y con acceso restringido
perteneciente a uno o varios actores. Utiliza protocolos de consenso limitado (de
confianza), lo que las hace más rápidas y sencillas de mantener.
Protocolo de consenso: Proceso que tiene por objetivo mantener un libro
mayor (ledger) para llegar a un acuerdo en cuanto al contenido del mismo.
Red distribuida: Red en la cual se encuentra descentralizado el poder
computacional y el almacenamiento de información.
Smart contracts: Es un programa informático que ejecuta acuerdos
establecidos entre dos o más partes haciendo que ciertas acciones sucedan
como resultado de que se cumplan una serie de condiciones específicas. Es
decir, cuando se da una condición programada con anterioridad, el contrato
inteligente ejecuta automáticamente la cláusula correspondiente.16
Soft fork: Tipo de fork que invalida transacciones previamente válidas.
16Cámara, R. “Estudio de tecnologías Bitcoin y Blockchain”. Tesis de maestría, Cataluña. Universitat
Oberta De Catalunya, 2018, 73 p.
23
Solidity: Lenguaje de programación de alto nivel con síntesis similar a
JavaScript diseñado para desarrollar smart contracts que se ejecuten en EVM.
Transaction Block: Transacciones desarrolladas en la red agrupadas en un
bloque que puede ser hasheado y posteriormente añadido a la blockchain.
Turing Complete: Sistema con poder computacional de realizar cálculos que
cualquier otra computadora programable es capaz de realizar. EVM es un
ejemplo de turing completo.
Unpermissioned Ledger: Blockchain pública que carece de dueño y es de
libre acceso, tiene por objetivo permitir la participación de cualquiera evitando la
censura, ya que ningún actor puede evitar que una transacción verificada se
añada a la blockchain. La integridad de esta se mantiene por medio del consenso
de los participantes.
Wallet: Archivo que almacena claves privadas. Por lo general se incluye un
cliente con permisos para consultar y crear transacciones.
FUNCIONAMIENTO
Para describir y explicar el funcionamiento de las cadenas de bloques, es necesario
entender primero el proceso lógico desarrollado dentro de la red. Teniendo en
cuenta que la finalidad de la misma es gestionar la propiedad.
24
A continuación se resume el proceso lógico de una red Blockchain dividido en 7
tareas.
Descripción de la propiedad.
La tarea inicial de una blockchain es definir qué propiedad se quiere describir
entendiendo propiedad como “Hecho o circunstancia de poseer alguien cierta cosa
y poder disponer de ella dentro de los límites legales.”17 Y de qué manera se
describirá. En términos más sencillos, lo primero que debe definir una blockchain es
sobre qué tipo de propiedad va a trabajar (Bienes inmuebles, patentes, diplomas
etc.) y que características de las mismas utilizara para describirlas (historial de
transacciones, tamaños, formas. etc.).
La historia completa de las transacciones resulta entonces la forma más importante
para describir las propiedades y los propietarios actuales dentro de una red
blockchain.
17 Propiedad. (22 de 09 de 2018). RAE. Obtenido de RAE: http://dle.rae.es/?id=UNs0WGg
Descripción de la
propiedad
Protección de la
propiedad.
Almacenamiento de las
transacciones
Preparación de los ledgers que
serán distribuidos en
un entorno inseguro.
Distribución de los ledgers
Adición de nuevas
transacciones a los ledgers
¿Qué ledgers
representan la verdad?
Figura 1 Proceso lógico de una Blockchain, diseñada por los autores
25
Protección de la propiedad.
Como se nombró en el apartado anterior, el historial de transacciones es la forma
más importante para conocer los propietarios actuales, sin embargo esta por sí sola
no puede garantizar la protección de la propiedad.
La segunda tarea de una blockchain es la protección de la propiedad la cual tiene
como finalidad la identificación, autenticación y el acceso solo de los dueños de la
propiedad.
Almacenamiento de las transacciones.
Ya superado los problemas de identificación y protección de la propiedad, y teniendo
en cuenta la importancia del historial de transacciones para aclarar y definir cuáles
son los propietarios actuales de la propiedad, la blockchain necesita una manera
para almacenar de manera segura este registro de transacciones.
Preparación de los ledgers que serán distribuidos en un entorno
inseguro.
Los registros de las transacciones dentro de una blockchain al ser distribuidos a
diferentes nodos son susceptibles a falsificaciones, por lo cual requieren una
preparación que garantice la veracidad de los mismos, es por esto de los Ledgers
deben ser inmutables, pero a la vez deben permitir el registro de nuevas
transacciones. Si bien en primera instancia parece algo contradictorio, el hecho de
que los ledgers no permitan modificar la información, pero si agregar transacciones
nuevas permiten por medio de una distribución per to per (se explicara más a fondo
en el ítem “arquitectura”) una alta confiabilidad y seguridad de la información.
26
Distribución de los ledgers.
Ya entendido que los ledgers solo permiten adicionar transacciones, se pueden
distribuir a cuantos nodos lo soliciten, sin embargo, la sola distribución logra los
objetivos planteados inicialmente, para esto es necesario la interacción de los nodos
que poseen la información.
Adición de nuevas transacciones a los ledgers.
Debido a que todos los nodos tienen la misma capacidad de agregar transacciones
a los ledgers es necesario garantizar que solo se añadan transacciones válidas y
autorizadas, esto se consigue con la interacción de los nodos o miembros, los
cuales son a la vez supervisores unos de otros, señalando los errores cometidos
durante los procesos de adición de transacciones.
¿Qué ledgers representan la verdad?
Debido a que cada nodo puede añadir transacciones, se puede generar información
diferente entre los mismos, lo cual es una grave amenaza para un sistema de
gestión de la propiedad. Debido a la ausencia de un regulador central que decida
cuál es la información verídica, la red blockchain dota de capacidad a cada nodo de
decidir su propio historial de transacciones verídicas, de tal forma que la información
que representa la verdad será la decidida por la mayoría de los nodos, de acuerdo
con independencia de decisión.
ARQUITECTURA
En el apartado anterior se dio una explicación a groso modo de las tareas que debe
realizar la blockchain y las razones por las cuales las realiza; A continuación, se
27
entrara en detalle con un paso a paso como se ejecutan las tareas realizadas por
esta.
Documentación de la propiedad.
La documentación de la propiedad en una blockchain implica dos aspectos
importantes.
Descripción de la trasferencia de propiedad: Realizar una transacción en
una blockchain implica agregar nuevos datos al historial de transacciones de
la propiedad; datos que son los que se utilizaran para aclarar quién es el
propietario. Los datos que se deben incluir en cada transacción, son los
siguientes:
o Un identificador de la cuenta desde la que se va a transferir a
propiedad.
o Un identificador de la cuenta a la cual se va a transferir la propiedad.
o La cantidad de bienes a transferir.
o El tiempo de duración de la transacción.
o La cuota que se pagara al sistema por realizar la transacción. (La
cuenta que entrega la propiedad también paga la tarifa de transacción)
o Una prueba de que el actual poseedor de la propiedad está de acuerdo
con la transacción.
El historial de transacciones: Realizar una transferencia de propiedad
implica necesariamente la agregación de una nueva transferencia con la
información nombrada en el ítem anterior. El conjunto de datos de transacción es el
encargado de esclarecer la propiedad; es por eso que la blockchain debe mantener
todo el historial de transacciones en el orden en el que estas han ocurrido. Cualquier
28
transacción que no esté contenido en el historial de la blockchain se entiende como
una transacción que nunca ocurrió.
Como se puede apreciar, el historial de datos es el núcleo de una blockchain ya que
con estos se reconstruye la propiedad, por lo cual es necesario que este historial se
mantenga seguro, completo, correcto y coherente. Para asegurar estas
características a la red blockchain debe realizar un examen de validez en cada
transacción realizada, este examen incluye tres aspectos; Corrección formal,
corrección semántica y la autorización.
o Corrección formal: Verifica que los datos requeridos para la transacción estén
completos y en el formato correcto.
o Corrección semántica: Verificación relacionada con las reglas comerciales,
como por ejemplo: Prevención de transacciones duplicadas, limitar la
cantidad a transferir en cada transacción, asegurar que la propiedad a
transferir se posee.
o Autorización: La transacción de la propiedad solo puede ser enviada a la
Blockchain por el propietario, por lo tanto se requiere información que
demuestre que el propietario actual está de acuerdo con la transferencia.
Identificación de los datos hash.
Debido al gran volumen de datos que se generara en cada transacción se necesita
una herramienta que permita identificarlos y compararlos de la manera más fácil y
rápida que sea posible.
Las funciones hash criptográficas son las encargadas de facilitar los procesos de
transmisión, identificación, comparación y verificación de los datos de cada
transacción, funcionan asignando un valor hash a partir de los bits y bytes que
componen los datos. En palabras más sencillas la función hash toma la información
de la transacción y la convierte en una cadena alfanumérica única que la represente
totalmente.
29
Las funciones hash tienen las siguientes características.
o Proporcionan valores hash para cualquier tipo de datos rápidamente.
o Deterministas: proporciona valores hash idénticos cuando la información de
entrada es idéntica.
o Pseudoaleatorias: El hash cambia de forma impredecible cuando se realiza
un cambio en la información de entrada, por más mínimo que sea.
o Unidireccionales o no invertibles: el hash creado no permite rastrear los
valores de entrada.
o Resistente a colisiones: la probabilidad de que hallan dos hashes que
representen información de entrada diferente es ínfima.
Las funciones hash solo aceptan una pieza de datos en un momento determinado,
sin embargo, en las redes blockchain se tienen a menudo una gran colección de
datos con los que debe lidiar en cada transacción, colección de datos que debe
identificarse en un solo hash, por esta razón se pueden encontrar los siguientes
modelos que tienen esto por objetivo.
o Hashing repetido: Una combinación de datos produce un hash el cual a su
vez puede producir otro hash.
o Hashing combinado: Es el modelo más indicado para generar un valor hash
único de un conjunto de datos que están disponibles en un momento
indicado, sin embargo, solo se debe utilizar cuando los datos individuales son
pequeños. Los datos se combinan dejando un espacio o símbolo entre cada
uno y se procede a la realización del hash.
o Hashing secuencial: La finalidad de este modelo es la actualización del hash
cada vez que lleguen nuevos datos, utiliza los modelos de hashing repetido
u hash combinado al mismo tiempo.
o Hash jerárquico: El objetivo de este modelo es crear un solo valor de hash
para un conjunto de datos; es un modelo muy eficiente ya que combina
valores hash que son siempre de tamaño fijo, esta combina dos valores de
hash en cada paso a diferencia del hashing combinado.
30
El hosting dentro de las redes blockchain se utiliza:
o Cuando se almacenan datos de transacciones que son sensibles al cambio.
o Como huella digital de la transacción.
o Como una forma de incurrir en costos computacionales para cambiar la
estructura de datos de la blockchain.18
Identificación y protección de las cuentas de usuario.
Para la identificación de los propietarios y asegurar que solo el legítimo propietario
tenga acceso a la propiedad, las cadenas de bloques hacen uso de la criptografía
asimétrica. La criptografía hace uso de claves con la finalidad de evitar el acceso de
personas no autorizadas a las propiedades o datos; los datos que se cifran se
convierten mediante una clave en una serie de caracteres alfanuméricos que
parecen no tener sentido alguno, sin embargo, al descifrarlos con la clave se puede
ver el dato inicialmente cifrado.
Criptografía simétrica: este tipo de criptografía utiliza una misma clave tanto
para cifrar, como para descifrar los datos, su funcionamiento se describe en
la siguiente imagen.
Criptografía asimétrica: este tipo de criptografía utiliza una clave para cifrar y
otra diferente para descifrar; lo que lo hace más seguro que el método
anterior.
18 Drescher, D., (2017), Blockchain basics a non-technical introduction in 25 steps (pp, 92), Alemania: Apress.
Figura 2 Ejemplo de la criptografía simétrica, diseñado por los autores
Ejemplo Sa5w487a#$234 Ejemplo
31
En la figura 3 se aprecia que para la creación de una criptografía asimétrica se
necesita:
o Crear un par de claves complementarias entre si
o Una clave pública: Se puede dar a cualquier persona independientemente de
la confiabilidad de esta. Por ejemplo, números de cuenta.
o Una clave Privada: La debe mantener solo el propietario.
Autorización de las transacciones.
Los intentos de acceder a una cuenta y de realizar transacciones desde esta, deben
ser registrados y rechazados por la blockchain, si no son realizados por el
propietario de la misma. Para garantizar esto en el uso de claves publico privadas
en la criptografía asimétrica, se utiliza un equivalente a una firma digital. Esta firma
debe crearse, ser capaz de verificar datos e identificar el fraude.
A continuación se describe el uso de las firmas digitales, para la creación de los
datos que serán compartidos públicamente.
Figura 3 Ejemplo de la criptografía asimétrica, diseñado por los autores
Ejemplo
Dduw234#&21
Sa5w487a#$23
Ejemplo
32
La información que será enviada de manera pública es la encerrada en el recuadro
azul, esta se compone del dato (ejemplo) y la firma digital
($#&%323432#%345345#F4#$).
El proceso como propietario o creador del mensaje a enviar inicialmente convierte
el dato (“Ejemplo”) en un hash (2871S272) y posteriormente lo cifra con su clave
privada, dando como resultado su firma digital ($#&%323432#%345345#F4#$).
El proceso de verificación por parte del receptor del mensaje se describe a
continuación.
Ejemplo
Ejemplo
2871S272
$#&%323432#%
345345#F4#$
Figura 4 Uso de las firmas digitales, diseñado por los autores
Ejemplo
$#&%323432#%
345345#F4#$
2871S272
2871S272
=
Figura 5 Proceso de verificación de las transacciones por parte del receptor,
diseñada por los autores
33
Los receptores del mensaje, calculan la función hash (2871S272) y de manera
simultánea con la clave pública descifran la firma digital, el resultado siempre y
cuando la firma sea correcta, será el mismo hash (2871S272). De esta manera se
verifica que el verdadero propietario sea el que realizo la transacción; si el hash
difiere se marca la transacción como errónea o intento de fraude.
Almacenamiento de los datos de transacción.
Como se ha nombrado en apartados anteriores, el registro del histórico de
transacciones es fundamental para garantizar el funcionamiento de la blockchain. A
continuación, se presenta el proceso realizado para la creación de este
almacenamiento.
Figura 6 Registro del historial de transacciones, diseñado por los autores
En el grafico anterior vemos recopilada la información de dos transacciones (dos
bloques), Estos están compuestos cada uno por tres hashes: Identificación
secuencial del bloque, Identificación del bloque anterior, contenido del bloque
respectivamente.
D2133412
2321DF21
561719DG
12769F38
DE232167
EDS2321S
34
Identificación secuencial: Este hash permite identificar el orden cronológico
de las transacciones, una manera de realizarlo es tomando el hash del bloque
anterior y el hash del contenido del presente bloque.
Identificación del bloque anterior: Este hash permite remitirse a la transacción
inmediatamente anterior.
Contenido del bloque: Este hash tiene el contenido de la transacción que se
realiza.
Encadenamiento de bloques de datos.
Para añadir datos de transacciones a una red blockchain se deben seguir los
siguientes pasos:
Elaborar un árbol de Merkle que contenga todos los datos de la transacción
que se quiere añadir. El cual es una estructura de datos en árbol, binario o
no, en el que cada nodo que no es una hoja está etiquetado con el hash de
la concatenación de las etiquetas o valores (para nodos hoja) de sus nodos
hijo. Son una generalización de las listas hash y las cadenas hash.
Crear un encabezado de bloque que contenga una referencia hash al bloque
anterior y la raíz del árbol de Merkle
Crear una nueva referencia hash la cual será el encabezado actual de la red.
Si se quiere modificar un bloque de la red, debe renovarse todas las referencias
hash de todos los bloques de la red. Ya que si se realiza solo cambio en un bloque,
este se detectará como corrupto.
Protección del almacén de datos.
La base de la protección de los datos en una red blockchain está dada por la
inmutabilidad de los datos, es decir la dificultad de alterar o cambiar la información.
En el caso de las redes blockchain la inmutabilidad no se da por que sea imposible
35
cambiar la información; la información puede ser cambiada pero los costes de hacer
esto es el disuasorio principal. Ya que como se nombró anteriormente un pequeño
cambio se hace visible y genera cambios en los hashes que a su vez invalidan las
acciones. Si se quisiera cambiar un dato que ya está en la red se hace necesario
cambiar toda la red y actualizar y renovar todos los hash de la misma.
En resumen, el principio de la inmutabilidad se da por los costos que genera crear
o modificar una red, por lo cual es muy importante garantizar que crear una red sea
costoso, pero no lo suficiente como para evitar usar esta tecnología e igualmente
no tan barata como para poder crear información falsa.
La distribución del almacén de datos entre los pares.
La información, se transmite entre computadoras (nodos) por medio de un sistema
per-to-per (distribuido de igual a igual) haciendo uso de una red digital, estos nodos
se identifican por una dirección única y pueden conectarse o desconectarse a
voluntad.
Las redes blockchain funciona de manera similar a como las personas en sus
círculos sociales transmiten la información, por medios de chismes o rumores,
transmitiendo la información a cada nodo, nodos que reenviaran el mensaje a su
lista de nodos compañeros; se identifican las transacciones duplicadas por medio
de los valores hash; adicionalmente cada nodo puede ordenar la información
recibida gracias a los sellos de tiempo que se explicaron en ítems anteriores. Los
nodos que después de un tiempo han permanecido inactivos, se actualizan en
cuanto se conectan a la red; como parte de este procedimiento se envían copias de
la red completamente actualizada a todos los nodos, incluyendo los nuevos.
36
Verificación y adición de transacciones.
Debido a que las Blockchain son un sistema abierto a todo el mundo, es necesario
garantizar la correcta adición y verificación de transacciones, los principios utilizados
para esto son los siguientes:
La competencia: Se da un incentivo a todos los nodos del sistema para
procesar transacciones correctamente basadas en la velocidad de
procesamiento y calidad.
Control de los pares: Todos los nodos pueden recibir recompensas por
encontrar errores en las transacciones realizadas por otros nodos.
Los principios anteriores garantizan la rápida ejecución de transacciones
correctas, con una permanente supervisión de las mimas; los nodos honestos y
la búsqueda de la recompensa son en gran número, mayores a los nodos
deshonestos; lo que garantiza la integridad de la red.
Elección del historial de transacciones.
Aunque las transacciones y la adición de bloques dentro de la red sean realizadas
de manera correcta, las Blockchain se enfrentan al problema del historial, dado que
cada nodo maneja su propio historial, este puede diferir entre ellos. Para garantizar
que el historial correcto sea el almacenado por todos los nodos del sistema, se
utiliza el principio de consenso.
El consenso garantiza que se mantenga un historial único de la red, adicional a esto
garantiza la integridad del mismo, ya que para cambiarlo se necesita un “ataque de
51%” el cual consiste en modificar el historial de transacción del 51% de los nodos,
lo cual implica un costo enorme tanto de tiempo, de capacidad de almacenamiento,
y monetario.
37
Pago por integridad.
Como se nombró en apartados anteriores, es necesario el incentivo para asegurar
el funcionamiento de las Blockchain; este incentivo es muy importante ya que el
instrumento de pago utilizado para la compensación de los partidarios y sus
limitaciones económicas afectaran directamente la fiabilidad de la propia blockchain
y el alcance de la misma. El instrumento de pago debe considerar los siguientes
ítems:
Estar disponible de forma digital.
Ser aceptado como un instrumento de pago en el mundo real.
Se aceptado como instrumento de pago a nivel mundial.
No estar sujeto a restricciones de movimiento de capital
Tener un valor estable.
No tener un control centralizado.
PRINCIPIOS DE LA TECNOLOGÍA BLOCKCHAIN
A partir del funcionamiento de la tecnología blockchain que fue explicado
anteriormente, se explicarán los principios con los que la blockchain trabaja, para
que al pensar una posible aplicación para enfrentar alguna problemática en
particular no sean violentados y la blockchain no funcione como se esperaba.
Integridad en la red.
Dado que la blockchain no depende de un solo miembro, sino de un consenso entre
todos los involucrados, permite que a lo largo de toda esta haya integridad y no se
violente ninguno de los protocolos establecidos. Por lo tanto, cada una de las
acciones que realice cualquier miembro estará sujeta a las codificaciones de
38
derechos de decisión, estructura de incentivos y operaciones, es decir, que si un
miembro decide actuar de manera inapropiada le será imposible y/o gastará mucho
tiempo, energía y reputación.
Esto significa que ya no es absolutamente necesario revisar la reputación de los
demás, si es confiable o no, ya que la red garantiza que todas las transacciones
sean realizadas de manera segura y que la información guardada no sea afectada
por como actúen los miembros de la red.
Poder distribuido.
La tecnología blockchain permite crear cadenas de bloque sin necesidad de un solo
controlador central, esto hace que el sistema distribuya el poder de forma equitativa
en una red de iguales. En gran medida esto permite que no haya abuso de poder
por alguna de las partes, lo que reduce los posibles casos de corrupción.
El valor como incentivo.
Cada uno de los participantes de la red blockchain puede adquirir incentivos que en
un contexto generalizado puede significar una buena reputación. En el caso del
Bitcoin donde los mineros que pueden ganar más de la criptomoneda son aquellos
que tienen una experiencia amplia y pueden realizar en menor tiempo las tareas
que son puestas en la plataforma.
Seguridad.
Todos los participantes de la red deben usar la criptografía, ya que no es posible
optar por no hacerlo, esto con el fin de garantizar de que a lo largo de toda la
blockchain estén las medidas de seguridad apropiadas en donde no haya puntos
39
débiles ni entradas fáciles para atacantes que quieran violentar la información allí
contenida.
Privacidad.
Con la tecnología Blockchain se puede respetar la privacidad de los datos y respetar
el derecho a la privacidad de estos, ya que la blockchain está diseñada para que no
sea necesario que cada una de las partes involucradas deba conocer la identidad
de quienes trabajan o están involucrados en la cadena. Esto soluciona uno de los
problemas de internet, en el que los usuarios deben ingresar todos sus datos para
realizar cualquier cosa en la red y son expuestos a que cualquier persona y/o
empresa mal intencionada pueda obtenerlos y usarlos para fines no previstos por el
usuario.
Derechos preservados.
Con la implementación de los Smart Contracts en la tecnología blockchain ninguno
de los participantes debe preocuparse por cuál debería ser su función o cuáles
serán sus beneficios por el desarrollo de sus tareas, ya que con estos contratos se
codifica todo lo que puede o no hacer en la cadena un participante y si este violenta
este contrato tendrá repercusiones que pueden ser económicas (si se habla de
criptomonedas), o sencillamente que pueda ser eliminado de la cadena por mal uso
de la tecnología.
Inclusión.
Blockchain permite que se eliminen las barreras que se han puesto en todas las
sociedades del acceso a servicios específicos, esta tecnología garantiza la
accesibilidad de las personas sin importar sus condiciones ya que como se
40
mencionó antes se debe preservar la identidad de los usuarios que participan en la
cadenas, sin embargo esto se ve de manera clara en las cadenas públicas, en las
que no hay restricción de entrada, pero en las que son de carácter privada no se
garantiza este principio porque no todos pueden acceder pero los autorizados no
tendrán restricción de acceder a esta.
APLICACIONES DE BLOCKCHAIN EN EDUCACIÓN
Como se ha mencionado en apartados anteriores, la tecnología Blockchain tiene
muchas ventajas frente a otras tecnologías de la industria 4.0. Es importante
resaltar, que este informe se enfoca en la aplicación de esta tecnología en la
Universidad y para ello es necesario realizar una revisión de las aplicaciones
potenciales y de las que ya se han usado en instituciones educativas alrededor del
mundo e incluso en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Para empezar, una actividad que se da en cualquier institución educativa es el
almacenamiento de archivos, en el caso de la Universidad Distrital, todos los
archivos de los estudiantes están almacenados físicamente, esto causa que esta
actividad sea dispendiosa y que además se deban usar los espacios físicos de cada
una de las facultades. Teniendo en cuenta que la universidad tiene una limitante de
espacios, con el uso de la tecnología blockchain podría almacenar estos archivos
en los distintos bloques de una cadena, haciendo que la documentación sea
“pública” es decir, que las dependencias interesadas en la documentación puedan
tener acceso a esta información.
La generación de certificados académicos es otro de los grandes usos que puede
facilitar la tecnología blockchain, ya que si a través de una red de bloques se
almacena y actualiza la información de los estudiantes semestre a semestre, los
estudiantes pueden generar sus respectivos certificados desde enlaces en línea,
porque proporciona un registro público persistente, protegido contra cambios a la
41
institución o la pérdida de sus registros privados, evitando el papeleo y el tiempo de
espera de los usuarios que en el caso de la Universidad es mínimo de (3) días.
La Universidad de Nicosia, que es la más grande universidad privada de Chipre, ha
sido la primera institución de educación superior en el mundo, en implementar
tecnologías blockchain para la generación de certificados en línea a través de la
verificación de datos en Bitcoin blockchain. Además, Sony Global Education
desarrolló una tecnología adaptada para el intercambio abierto y seguro de los datos
de progreso de los estudiantes.
El proyecto Blockcerts del Massachusetts Institute of Technology (MIT) permite
implementar la tecnología blockchain en programas educativos certificados, este
incluye cuatro componentes básicos:
Distribuidor o la institución que crea certificados digitales.
Certificados ajustados a los requisitos de la iniciativa Open Badges de la
Fundación Mozilla19, que contienen un amplio rango de afirmaciones sobre
las destrezas, logros o características del estudiante, todo registrado en una
blockchain.
Verificador, esto es, alguien que, sin necesidad de depender del
“distribuidor”, verifica que el certificado no ha sido alterado, que lo ha emitido
una determinada institución y que corresponde a un determinado individuo.
Cartera de cada estudiante en la que almacena sus certificados
compartiéndolos con otros, por ejemplo, con los empleadores. 20
19 Los Badges son recompensas digitales emitidas en todos los niveles de educación y formación, así como en contextos prácticos. Algunos badges se otorgan por tareas bastante simples, como participar en un taller, asistir a clase regularmente, estudiar fuera del centro o por uso básico de páginas web destinadas a la formación. Otros requieren más esfuerzos como la organización de un seminario, ser tutor de grupo, obtener un buen resultado en un examen o asistir a una formación en el trabajo, etc. Se pueden utilizar como credenciales reales. Por lo tanto, los badges ofrecen una forma de reconocer pequeños logros de los estudiantes y animarlos a mantenerse al día con el aprendizaje acumulando varios badges. Los ganadores de badges pueden enseñarlos y compartirlos en sus portfolios en línea, en perfiles de redes sociales, en otros sitios web, exportarlos al CV de Europass o adjuntarlos a firmas de correo. (European Commission, 2012) 20 Bartolomé, Bellver, Castañeda, Adell (2017) “Blockchain en educación: introducción y crítica al estado de la cuestión”. EDUTEC. Revista Electrónica de Tecnología Educativa. ISSN 1135-9250
42
Partiendo de la premisa “La universidad es generadora de conocimiento”, esta
tecnología puede colaborar en temas de propiedad intelectual, ya que, con este tipo
de arquitectura, se pueden almacenar grandes cantidades de datos que permiten la
comparación de documentos y la verificación y validación de las publicaciones que
los autores colocan en sus currículos.
Con Blockchain cada una de las invenciones (artículos, patentes, documentos de
software, libros, posters, entre otras), pueden ser almacenadas en la cadena y el
bloque que lo almacene registrará la hora de subida y el autor. Si en algún momento
se requiere actualizar la versión se podrá realizar, pero no podrá ser modificado de
ninguna manera. Esto permite que los autores no tengan que “pelear” por derechos
de autor, ya que podrá fácilmente verificar cuales han sido los documentos que han
registrado en la cadena, sin embargo, esto requiere de una colaboración de
múltiples entidades como Colciencias y diferentes Universidades del país, para que
sea posible la validación de los datos que allí se registran.
La reputación de las instituciones educativas es medida en diferentes formas, sin
embargo, podría entenderse como una economía educativa. Para esto, se debe
iniciar una cadena pública de bloques para gestionar los registros educativos y las
recompensas, tal vez por un consorcio de instituciones educativas y empresas.
Cada institución educativa reconocida, organización innovadora y trabajador
intelectual recibe una adjudicación inicial de 'moneda de reputación educativa', que
se llamará Kudos.
La adjudicación inicial podría basarse en alguna métrica existente: Times Higher
Education World Reputation Rankings for Universities, H-index para académicos,
rango de autor de Amazon para autores publicados, etc. Una institución podría
asignar parte de su fondo inicial de Kudos al personal cuya reputación desea
promover. Cada persona e institución almacena su fondo de reputación en una
'billetera' virtual en una blockchain educativa universal.
43
Entonces, cualquier institución o individuo puede realizar una transacción de
reputación. Para una institución educativa como una universidad, que podría ser la
concesión de un título o certificado, lo que implicaría publicar el certificado en la
blockchain y también la transferencia de algunos cumplidos de la institución
adjudicataria al adjudicatario. Para individuos, podría respaldar una economía de
tutoría en línea, con estudiantes pagando un tutor para la enseñanza en línea en
moneda financiera (por ejemplo, Bitcoin), que luego pagaría al alumno en reputación
(Kudos) por aprobar una prueba o completar el curso. 21
Para la gestión de la docencia universitaria, se puede construir un nuevo sistema
de evaluación basado en la red blockchain y el contrato inteligente. En primer lugar,
los maestros deben presentar actividades instructivas planificadas como un contrato
inteligente para las escuelas. Durante el proceso de enseñanza, todas las
actividades de enseñanza se registrarán en la red blockchain. El contrato inteligente
verificará la consistencia del diseño y la práctica de la enseñanza, que será un
importante indicador de evaluación de la instrucción. Además, un contrato
inteligente entre docentes y escuelas, así como el que existe entre docentes y
estudiantes, se puede verificar y complementar entre ellos. Los maestros que
cumplan con los estándares recibirán moneda digital como recompensa. Sirve como
una apreciación y estímulo para las habilidades de enseñanza de los maestros.22
21 Sharples, Mike and Domingue, John (2016). The Blockchain and Kudos: A Distributed System for Educational Record, Reputation and Reward. In: Verbert, K.; Sharples, M. and Klobuˇcar, T. eds. Adaptive and Adaptable Learning: Proceedings of 11th European Conference on Technology Enhanced Learning (EC-TEL 2015), Lyon, France, 13 - 16 September 2016. Lecture Notes in Computer Science. Switzerland: Springer, pp. 490–496. 22 Guang, C. Bing, X. Manli, L. Nian-Shing, Chen. Exploring blockchain technology and its potential applications for education. Smart Learning Environments. Springer. 20182
44
PLANEACIÓN DEL BLOCKCHAIN
Para decidir la arquitectura de las aplicaciones en las que podría ser utilizada la
tecnología blockchain, es necesario realizar cuatro pasos:
1. Identificar los participantes
2. Identificar las relaciones de confianza entre los participantes
3. Identificar las interacciones entre los participantes
4. Realizar un borrador arquitectónico
A continuación se describirá cada uno de los pasos necesarios para hacer posible
la implementación de esta tecnología:23
Identificación de los participantes.
Este primer paso consiste en realizar un análisis para identificar quienes personas,
instituciones o usuarios serán quienes interactúen con la aplicación a desarrollar.
Para hacer este análisis, se debe considerar todo el contexto del sistema haciendo
uso de diferentes herramientas y campos de estudio como por ejemplo la
complejidad para el estudio de sistemas.
Por ejemplo, si se requiere una aplicación para la verificación de los recibos de pago
de matrícula, los participantes podrían ser:
23 Florian W, Christopher E, Marc H, Volker G “How Much Blockchain Do You Need? Towards a Concept for Building Hybrid DApp Architectures” ACM/IEEE 1st International Workshop on Emerging Trends in Software Engineering for Blockchain,2018, Suecia
45
Identificación de relaciones de confianza.
Las relaciones de confianza existentes entre los actores involucrados deben
examinarse cuidadosamente, ya que esto puede ser un indicador de cuan complejo
es el sistema y como debe ser la implementación de la aplicación. Con el uso de la
tecnología blockchain se puede mejorar la confianza entre los usuarios de la
aplicación, ya que esta garantiza la transparencia del proceso al utilizar el consenso
para la verificación y validación de cada una de las transacciones que se realicen
en el sistema.
Utilizando el ejemplo anterior, las relaciones de confianza se dan directamente entre
coordinadores y la administración financiera y los estudiantes con los coordinadores
COORDINADORES ESTUDIANTES
ADMINISTRACIÓN
FINANCIERA
Figura 7 Ejemplo de participantes en una aplicación Blockchain, fuente: Diseñado
por los autores
46
Identificación de interacciones.
Las interacciones en este caso se describen en como los participantes de la
aplicación podrán cambiar, subir o ver los datos de esta. Con esta descripción de
las interacciones de las partes, se puede conocer en mayor medida cuáles serán
las funciones habilitadas para cada una de las partes. En el ejemplo anterior se
pueden describir las siguientes interacciones:
Los coordinadores son quienes generan los recibos, es decir quienes subirán
los datos
Los estudiantes podrán descargar los recibos y pagarlos a través de los
diferentes canales que posee la Universidad
La administración financiera verificará la realización de los pagos y
actualizará la información de “RECIBO PAGADO” o “RECIBO NO PAGADO”
Realizar un borrador de la arquitectura del software.
Este último paso brindará una idea más clara para el diseño del software, aquí se
debe realizar el primer borrador de la aplicación para dar a conocer como la
tecnología blockchain ayudará en la arquitectura del sistema. Para un caso de uso
COORDINADORES ESTUDIANTES
ADMINISTRACIÓN
FINANCIERA
Figura 8 Relaciones de confianza entre actores, fuente: Diseñado por los autores
47
dado, se debe considerar qué valor debe asegurar y poder transportar la blockchain
(por ejemplo, representación y transferencia de propiedad, documentación de
ejecución del proceso o ejecución de pagos). Esto también influye en el alcance de
la blockchain, es decir, los participantes que leerán datos o escribirán datos en la
blockchain.
BENEFICIOS QUE OFRECE ESTA TECNOLOGÍA
La tecnología blockchain ofrece diversos beneficios por su particular estructura, a
continuación, se describirán los potenciales de éstos que se pueden generar al
aplicarlo en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Transparencia.
En el momento en que se crea una blockchain, se crea un “libro mayor” en el que
se tienen los registros de los datos ingresados, este libro no es modificable de
ninguna manera, pero está encriptado de forma tal que las partes que están
involucradas en la cadena puedan agregar los datos necesarios de forma segura.
Esto reduce significativamente los costos de transacción, es decir, la incertidumbre
generada en las interacciones del sistema que en muchas ocasiones se traducen
en un costo monetario.
Autonomía.
El uso de Smart contracts facilita la gestión de las relaciones e interacciones que se
definen entre partes interesadas, ya que estos permiten la ejecución automática de
una serie de tareas previamente programadas cuando sucedan eventos
48
específicos, lo cual permite que el sistema sea totalmente autónomo porque no
necesita intermediarios para que estos contratos sean ejecutados.
Trazabilidad.
Cada uno de los bloques que conforman la cadena tiene almacenado una serie de
registros, estos son validados por todas las partes involucradas en la cadena a
través de un consenso donde la mayoría debe aceptar el dato o datos ingresados.
En el momento en que es aceptado el dato no se puede modificar, se puede
actualizar es decir crear otro registro con nueva información, pero no se puede
eliminar, ni cambiar el anterior; esto permite hacer un seguimiento riguroso a la
información manejada en el sistema, lo que permite que haya procesos de mejora
continua y que se reduzcan los costos en determinado proceso.
Accesibilidad.
Dado que la cadena de blockchain puede ser pública o privada, permite el acceso
a las personas que defina la institución, haciendo que cualquier persona autorizada
pueda tener una copia de los registros que estén en la cadena, esto en instituciones
públicas como la Universidad Distrital facilita la comunicación entre los ciudadanos
quienes tienen como derecho ver los archivos de cualquier entidad del distrito.
Eficiencia.
Aplicar tecnologías blockchain hace que los procesos sean eficientes, ya que
permite la automatización de procesos, y reduce en gran medida el costo de
operación, porque reduce tiempos, elimina intermediarios, disminuye registros
físicos, reduce responsabilidades del personal haciendo que haya menos errores y
permitiendo encontrar oportunidades de mejora.
49
RETOS Y COMO SUPERARLOS
La tecnología Blockchain puede traer muchos beneficios al ser implementada, sin
embargo, esto también conlleva a que se deba volver a pensar en una estructura
de procesos en la Universidad Distrital, algunos de los retos que se generarán al
momento de la implementación son enunciados a continuación:
Nuevos roles profesionales.
Ha medida que esta tecnología cada vez sea más atractiva para las organizaciones
empresariales y en general para diferentes instituciones y personas, se requiere en
mayor medida personas ampliamente capacitadas en desarrollo de software y que
además de esto también conozcan finanzas (si se utilizan criptomonedas), derecho
para no infringir alguna ley al momento de querer implementar Smart Contracts, etc.
Esto genera que el enfoque de algunas carreras universitarias pueda cambiar o
extenderse de alguna manera, y se requiere un gran apoyo estatal para poder
lograrlo.
Seguridad y fiabilidad.
Uno de los más grandes retos es la integridad de los datos, aunque esta tecnología
lo permita dada su estructura, en el momento de la implementación la institución
debe velar porque todos y cada uno de los datos allí guardados permanezcan como
deben estar y no sean objeto de uso para fines que no fueron previstos. Esto se
puede lograr a través de algunas precauciones como lo son:
Realizar test a los Smart Contracts para verificar que cumplan con las
especificaciones planteadas, se cumpla con la normatividad vigente, y no
haya términos injustos para alguna de las partes.
50
Pruebas de transacción para que si en algún momento una parte deba pagar
a otra no se ejecute un doble gasto.
Infraestructura.
Para la implementación de esta tecnología se debe tener en cuenta que es
necesario tener y adecuar infraestructura para poder poner en marcha todos los
procesos que se requieren. No se puede escatimar en gastos para la
implementación de una nueva tecnología que a largo plazo traerá un ahorro para la
organización mucho mayor en comparación con la inversión. Las organizaciones
debes garantizar que los servidores funcionen, que si se presenta algún fallo se
tenga el respaldo necesario para asegurar que todos los datos contenidos no vayan
a ser usurpados o modificados de alguna manera.
51
3. BUSINESS PROCESS MANAGEMENT
El BPM es el arte y la ciencia de supervisar como se realiza el trabajo para garantizar
resultados consistentes y aprovechar oportunidades de mejora. Esta disciplina
permitirá conocer el estado real de lo que se realiza en la Universidad Distrital día a
día, para así conocer las oportunidades potenciales en las que Blockchain permitiría
la mejora que se requiere.
Es importante resaltar que BPM gestiona todo el sistema y no trabajos individuales,
esto permite conocer a la organización como un todo y no como una suma de
departamentos y/o dependencias. Esto representa un avance en cómo se deben
pensar las organizaciones empresariales, como un sistema complejo que es
afectado por múltiples variables, que no se comporta de manera lineal, que no es
predecible y que sus cambios no son directamente proporcionales a lo que fue
afectado.
PROCESOS
Para comprender el BPM, la clave está en entender qué es un proceso, y de forma
clara y sencilla se puede decir que es una serie de actividades, eventos, tareas, que
con la ayuda de herramientas, métodos, conocimiento, etc. Pueden ser
transformadas entradas como materia prima, información, dinero, entre otros. A
continuación, se representará un proceso:
TRANSFORMACIÓN
Entradas Salidas
Figura 9 Representación básica de un proceso, diseñado por los autores
52
En todas las organizaciones empresariales se realizan procesos, y estos tienen
elementos particulares que permiten su identificación, estos son:
Eventos.
Los eventos en un proceso son hechos que no tienen una duración especificada,
pero que permiten el inicio de una actividad, por ejemplo, cuando una pieza llega a
la línea de producción y debe ser inspeccionada, en este caso la actividad a la que
el evento le permitió su inicio es la inspección.
Actividades o tareas.
Una actividad tiene una duración especificada, por ejemplo, el alistamiento de la
maquinaria, y si la actividad solo requiere una acción simple se le denomina tarea.
Esto nos permite discriminar las tareas de las actividades más complejas y que
requieren de más acciones y/o etapas.
Puntos de decisión.
Los procesos requieren que haya decisiones, y estas pueden estar en cualquier
momento del proceso, y puede ser seguida de otra decisión, u otra actividad. Estos
puntos permiten conocer si el proceso sigue en marcha o debe repetirse desde
alguna tarea o actividad previa.
Participantes del proceso (Actores internos).
Son las personas, organizaciones, grupos de trabajo, incluso sistemas de software
involucrados con el proceso dentro de la organización.
53
Actores externos.
Son las personas, organizaciones, grupos de trabajo, incluso sistemas de software
que no están dentro de la organización mientras es ejecutado el proceso.
Objetos físicos.
Pueden ser las entradas, los recursos necesarios para la transformación y las
salidas.
Información.
Pueden ser los documentos que soporten el proceso, o que sean entradas del
mismo para convertirse en más información.
Salidas o resultados.
Es lo que se tiene al finalizar el proceso, estos resultados pueden ser conformes o
no conformes, dependiendo los requerimientos de la organización y del cliente o
skateholders.
IMPLEMENTACIÓN DE BPM EN LAS ORGANIZACIONES
En los apartados anteriores fue explicado cómo es la caracterización de los
procesos, sin embargo, para implementar BPM en las organizaciones es importante
visualizarlo como un ciclo continuo, que permita la mejora del funcionamiento
general de la empresa y que permita optimizar los recursos que se utilizan en esta.
54
A continuación, se muestra el ciclo de BPM y posteriormente se explicará cada una
de las fases por las que se debe pasar para lograr este objetivo.
Figura 10 Ciclo de vida de BPM, adaptado de Marlon D, Marcello L, Jan M, Rajo A. Reijers “Fundamentals of
Business Process- Management”. 2 ed. pp 23
Como se aprecia en la figura 10 la implementación del BPM se da de manera cíclica
para que se garantice la mejora de todos los procesos que se dan en la
organización, así que este es un trabajo del día a día y requiere de esfuerzos y
recursos para su correcta puesta en marcha en la organización.
55
Identificación del proceso.
En esta fase se realiza la caracterización del proceso, analizando cuales son los
elementos que fueron analizados en el apartado anterior, por lo cual se debe
examinar el proceso de manera minuciosa y lo más sensato posible, para así
generar la arquitectura o diseño del mismo que será puesto a evaluación para
posibles mejoras.
Específicamente esta parte del ciclo requiere de dos pasos principalmente, los
cuales son la definición de la arquitectura del proceso y la selección del proceso. El
primero tiene el objetivo de comprender los procesos en los que está involucrada
una organización, así como sus interrelaciones y el segundo paso tiene como
objetivo desarrollar una priorización de procesos para las actividades de BPM.
Estos dos pasos deben realizarse en conjunto para todos los procesos, ya que para
la priorización se debe realizar una caracterización de acuerdo a criterios
establecidos por las herramientas que haya escogido el analista. A continuación, se
detallará como se deben realizar estos pasos en esta fase del ciclo de BPM:
o Definición de la arquitectura del proceso
Principalmente, el objetivo de este paso es la representación de todos y cada uno
de los procesos que tiene la organización, y con el fin de comprender un poco la
complejidad del sistema se debe realizar una diferenciación por categorías de todos
estos.
Las categorías en las que pueden clasificarse los procesos son tres: centrales, de
apoyo y de gestión. Los procesos centrales son a los que la organización realiza
para vender un producto y/o servicio a su cliente, los de apoyo son los que son
necesarios para que la organización funcione, pero no requiere que sean realizados
por la organización, y los procesos de gestión son en los que se define el camino
para la organización, es decir, la estrategia que coordine o una todos los procesos
para obtener grandes resultados.
56
Una vez identificada la categoría de los procesos que se dan en la organización, se
debe caracterizar la relación que hay entre estos, la cual puede ser: Secuencia,
descomposición y especialización. La primera se refiere a procesos que dependen
directamente de otros, que no puedan ser ejecutados si el previo no fue terminado,
la relación de descomposición se da cuando un proceso requiere ser dividido en
subprocesos para su ejecución, y, por último, la relación de especialización es
cuando un proceso general no puede hacerse igual en diferentes instancias por
razones como la normatividad, los recursos disponibles, etc.
Al ser definidas las relaciones que se dan entre los procesos, es momento de
realizar el mapa de procesos que represente en mejor medida a la organización,
esto con el fin de brindar a todas las personas interesadas como trabajadores,
proveedores, sociedad, entidades gubernamentales, entre otros, la claridad de cuál
es el que hacer de esta.
Este mapa debe ser lo más claro posible, en cuanto a la terminología, la descripción
de donde comienzan y terminan los procesos y las relaciones que hay entre los
procesos, para ello se debe realizar la caracterización del proceso, una ficha que
identifique el proceso detalladamente e indique a los colaboradores y personas
interesadas que se debe hacer, cuando, cómo y dónde.
Al realizar la representación de los procesos de la organización se procede con la
identificación del proceso a mejorar, se puede hacer mediante los siguientes
criterios:
Importancia estratégica
Sanidad del proceso, es decir, que tantos problemas tiene
Factibilidad
Después de definir el mejor candidato para continuar con la siguiente fase se deben
calcular las medidas de desempeño del proceso, para conocer con más detalle lo
que afecta el proceso, si es la calidad, el costo o el tiempo, además de conocer la
flexibilidad del mismo.
57
Modelamiento de proceso
Aquí se debe realizar una documentación de cómo es realizado el proceso, esta
fase dará como resultado un modelo de lo que se realiza actualmente. Este
modelado permitirá especificar el proceso de forma tal que todas las personas
involucradas en este lo hagan de manera correcta y sin problemas, para esto se
debe utilizar simbologías dependiendo de la relación que haya entre actividades y
eventos (Dumas, La Rosa, Mendling, Reijers; 2017).
Para modelar el proceso con efectividad, se deben caracterizar las actividades y
tareas que se realizan, por lo tanto, se explicará de qué modo se podrá identificar y
clasificar las actividades en un proceso:
Si las actividades a realizar son alternativas, es decir preceden de una
pregunta o decisión, son mutuamente excluyentes, es decir si y solo si se
puede realizar solo una. Estas deben ser representadas con una división
exclusiva (XOR), la cual es un diamante con una “X”.
Cuando dos actividades pueden ser realizadas en paralelo porque una
persona, un equipo de trabajo o cualquier unidad de trabajo no es la misma
que las hace, se dice que son actividades independientes. Para su
representación se deben usar las puertas de enlace (AND), esta es un
diamante con un “+”.
X
Actividad 1
Actividad 2
Actividad 3
Figura 11 Representación de alternativas en un proceso, diseñada por los
autores
+
Actividad 1
Actividad 2
+ Actividad 3
Figura 12 Representación de actividades independientes
58
Las actividades puedes ser interdependientes es decir que necesitan una
tanto como de la otra y que en algún momento del proceso se fusionarán.
Su representación puede ser una mezcla de las actividades alternativas y
de las independientes.
En el momento del proceso en el que se dividan las actividades, es decir
que el proceso tome “caminos” diferentes, se dice que son concurrentes.
De igual manera que las anteriores, pueden ser representadas como una
mezcla de las dos primeras.
Todas las actividades requieren entradas que pueden ser documentos, materia
prima, información, etc., si la perspectiva de la modelación es el objeto y su proceso,
se deben incluir en la representación. Por otra parte, se debe incluir los recursos
que son necesarios para realizar el proceso, es decir, las personas que realizan las
actividades, el software utilizado, instalaciones, entre otros.
Como ejemplo se tomará un procedimiento de un proceso misional de la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, en el cual se pueden ver cada una
de las representaciones explicadas anteriormente, este procedimiento está
relacionado con la creación de nuevos proyectos curriculares en la Universidad, esto
aplica en general para cualquier proyecto que se requiera crear, no importa la
facultad a la que estará inscrito.
59
Figura 13 Procedimiento "Revisión y aprobación del documento maestro"
60
Tomado de
http://sigud.udistrital.edu.co/vision/filesSIGUD/SIGUD%202018/Gestion%20de%20
Docencia/GD-PR-001/#diagram/bf0ebcdb-905a-4d0d-94df-ea519bd170bd
Análisis del proceso
Esta fase es para identificar los problemas o fallas que tiene el proceso tal cual como
es realizado en la actualidad, estos deben ser documentados, y la mejor forma de
caracterizarlos es con medidas de rendimiento, con relación a costo, tiempo,
desperdicios, etc. Luego de identificar las fallas del proceso y caracterizarlas se
debe realizar una ponderación con respecto al impacto negativo que tienen en la
organización, para ello se pueden utilizar métodos cuantitativos como cualitativos,
dependiendo del grupo de trabajo. Este modelado puede ser realizado a través de
software para facilitar la visualización.
Entrar en detalle en cada parte del proceso, permitirá una mejor modelación y una
caracterización de los problemas, si son en cuanto a tiempo, suficiencia de recursos,
obsolescencia de tecnologías, falta de capacitación del personal, entre otros, es por
eso que el paso anterior debe complementarse con este análisis exhaustivo de
información, para ello se deben realizar las siguientes actividades:
Definir la configuración del equipo de trabajo que estará a cargo del proceso
en análisis.
Recopilar información del proceso, teniendo en cuenta que se debe
comprender en su totalidad.
Modelar el proceso de acuerdo a la información recopilada y a la estructura
que fue explicada anteriormente.
Asegurar la calidad del proceso, es decir que este cumpla con los estándares
que la organización haya definido y que estos no se vean alterados en
ninguna de sus actividades, tareas o eventos.
61
El análisis del proceso puede ser de tipo cualitativo o cuantitativo, el primero se basa
en las características del funcionamiento, del cómo se hace, quién lo hace, cuándo
se hace, etc. A continuación, serán explicados los análisis específicos de tipo
cualitativo que se debe realizar al proceso:
Análisis del valor agregado: Se debe documentar el proceso como una serie
de pasos con el fin de conocer cuáles son los pasos que generan valor
agregado al cliente o personas interesadas, cuales son necesarios para el
funcionamiento de la organización y cuales no generan valor, ni son
necesarios.
Análisis de residuos: En este análisis se identifican los residuos que pueden
estar en tres categorías: Movimiento, sostenimiento y exageración. La
primera categoría se refiere a los desperdicios que se generan en transporte
y movimientos dentro del proceso, la segunda son los que se enmarcan
dentro de inventarios y la espera, y, por último, son los desperdicios que se
dan cuando se hace más de lo necesario, estos pueden ser defectos,
sobreproducción y sobre-procesamiento.
Una vez realizados estos análisis se puede seguir indagando si el proceso está
realizado de manera correcta, es por eso que se pueden realizar tres actividades
adicionales, estas pueden dar una visión más clara y completa sobre los
problemas detectados y posiblemente detectar algunos otros:
Realizar análisis con los grupos de interés para así tener una perspectiva
más amplia
Registrar los problemas identificados para así caracterizarlos de la mejor
manera.
Apoyarse en gráficos y análisis de Pareto para seleccionar un
subconjunto de problemas y proceder al rediseño del proceso.
Continuando con el análisis, se debe realizar el cuantitativo, que brindará una visión
más objetiva y en términos numéricos los problemas que tiene el proceso. Esto se
62
puede realizar en general con cualquier técnica que prometa objetivizar los
problemas, a continuación, se mostrarán tres técnicas que pueden servir para el
análisis:
Análisis de flujo, que se refiere a un conjunto de herramientas y técnicas que
permiten la estimación del rendimiento en general de un proceso, esto puede
hacerse a través del cálculo del tiempo de ciclo, su eficiencia, o métodos
como la ruta crítica de investigación de operaciones, además de
comparaciones de capacidad, estimaciones de cuello de botella y análisis de
costos.
Teoría de colas es una herramienta de la investigación de operaciones que
permite analizar sistemas que tienen contención de recursos, es decir que un
agente deba esperar por tener el recurso y esto se traduce en líneas de
espera, por lo tanto, esta herramienta permitirá identificar, los tiempo de
espera y la longitud de la cola.
Simulación es la técnica más popular para realizar análisis de procesos, sin
embargo requiere de amplia experiencia y un cuidadoso manejo de
información, ya que el modelo a ejecutar debe ser lo más realístico posible,
además se debe tener en cuenta las probabilidades de ocurrencia de los
eventos y esto define que se debe conocer entonces la función de
probabilidad que rige el sistema.
Rediseño del proceso
En esta parte del ciclo se deben identificar todas las posibles oportunidades de
mejora de acuerdo a los problemas que fueron identificados anteriormente, y según
la ponderación que fue realizada, para que así las medidas de desempeño que
fueron calculadas mejoren. Esta fase está muy relacionada con el análisis del
proceso, ya que a medida que se encuentra un posible cambio se debe analizar si
63
esto tiene un impacto significativo para la organización, esto generará como
resultado el nuevo modelo del proceso.
Para rediseñar un proceso, se pueden utilizar múltiples metodologías, herramientas,
que permitan aprovechar las oportunidades de mejora que brindan los problemas
que fueron identificados en la sección anterior, sin embargo se explicará una
metodología llamada 7FE, que se especializa en los proyectos de BPM, a
continuación se explicarán cada uno de los pasos a seguir:
Preparación: En esta fase se deben definir aspectos como: La conexión que
habrá entre el proceso rediseñado y la estrategia de la organización, los
objetivos del proceso junto con sus indicadores, cuáles son las restricciones
que tiene el rediseño y cuál será el tiempo en el que se implementará el
proceso rediseñado.
Generación de ideas: Es importante reunir un equipo que se enfoque en el
rediseño, que brinde diferentes perspectivas para enriquecer y fortalecer el
proceso.
Validación: Una vez fueron establecidos los diferentes escenarios en los que
podría funcionar el proceso, se debe proceder a la validación y esto podría
realizarse a través de la simulación, que fue explicada en el ítem anterior.
Implementación del proceso
Esta fase requiere la gestión del cambio organizacional y la automatización de los
procesos. En la primera se debe realizar la preparación de toda la organización para
poner en marcha el nuevo modelo del proceso, esto significa que se debe capacitar
a las personas involucradas, disponer los recursos necesarios, y enfrentarse a los
posibles retos que se encuentren en el camino. Para la automatización se debe
apoyar en la tecnología que permita que estos procesos no requieran de decisiones
humanas sino de sistemas expertos, que optimicen los tiempos y que a largo plazo
reduzcan los costos.
64
Monitoreo del proceso
Una vez sea implementado el nuevo modelo del proceso se debe realizar un
monitoreo, mediante toma de datos, documentación de lo que se realiza, para así
poder identificar nuevos problemas, que lleven a empezar el ciclo nuevamente,
proponiendo así cada día mejora continua en cada detalle de la organización.
BUSSINESS PROCESS MANAGEMENT SYSTEM
En las secciones anteriores se evidenció como implementar BPM en la
organización, sin embargo, para tener un mejor resultado en los procesos que se
realizan en la organización, se podría implementar un sistema que permita la
automatización de los procesos y procedimientos para disminuir tiempos y costos,
además de mejorar la calidad y flexibilidad; a continuación, se muestra la
arquitectura de un BPMS para cualquier organización:
Figura 14 Arquitectura de Bussiness Process Management System
Adaptado de Dumas, M, La Rosa, M, Mendling, J, Reijers,H. “Fundamentals of
Business Process- Management”. 2 ed. Berlin, Alemania. Springer-Verlag GmbH.
527 p. ISBN 978-3-662-56509-4, pp 348.
HERRAMIENTA DE MODELADO DE
PROCESOS
MOTOR DE EJECUCIÓN HERRAMIENTRAS DE
ADMINISTRACIÓN Y MONITOREO
MANEJADOR DE LISTAS DE
TRABAJO
SERVICIOS EXTERNOS
REPOSITORIO DEL MODELO DE PROCESO
REGISTROS DE
EJECUCIÓN
65
Motor de ejecución.
Este es el centro del BPMS, ya que es el que monitorea continuamente el proceso
que se está ejecutando, con el fin de coordinar las actividades que deben ser
ejecutadas a continuación y a su vez este interactúa con los demás componentes.
Herramienta de modelado de procesos.
Este componente permite a los usuarios crear y modificar modelos de procesos,
además de guardarlos, compartirlos y recuperarlos del repositorio de modelos al
cual se encuentra conectado.
Manejador de listas de trabajo.
A través de este componente los participantes del proceso encuentran ofertas de
trabajo y se comprometen con estos, es decir, los trabajadores pueden observar
que trabajos o actividades pueden ejecutarse y pueden tomarlas para realizarlas.
Servicios externos.
Hace referencia a todos los componentes que pueden ayudar al BPMS, por lo cual
el motor podría “llamarlos” cuando sea necesario para que ejecuten alguna actividad
o un proceso completo. Estos pueden ser tecnologías, macros, programas, entre
otros, y pueden ser de gran ayuda para la ejecución del proceso.
66
Herramientas de administración y monitoreo.
Son las herramientas necesarias para que todos los asuntos operativos de BPMS
funcionen correctamente, estas pueden eliminar elementos de trabajo que están
obsoletos, además de registrar los datos pertinentes a los procesos y generar
reportes si hay alguna anomalía para a su vez ser mostrados en los paneles de
control de rendimiento.
67
4. SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL
FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
El Sistema Integrado de Gestión de la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas, SIGUD, es el conjunto de orientaciones, procesos, políticas, metodologías,
instancias e instrumentos enfocados en garantizar un desempeño institucional
articulado y armónico, para el cumplimiento de su Misión y Plan Estratégico de
Desarrollo, y evidenciar la satisfacción de la Comunidad Universitaria y las partes
interesadas.24
Mediante la página de internet http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud La
Universidad Distrital Francisco José de Caldas permite el acceso a la información y
documentación de los diferentes procesos del sistema integrado de gestión,
procesos que en trabajos posteriores pueden ser analizados mediante BPM, la cual
fue explicada en el apartado anterior y fue implementada en la Universidad hace
poco tiempo, para realizar la aplicación de Blockchain.
La Universidad Distrital Francisco José De Caldas tiene un modelo de operación por
procesos el cual se compone de 4 tipos de macro procesos.
MODELO DE OPERACIÓN POR PROCESOS
Procesos Misionales
Enmarca todos aquellos procesos que están directamente relacionados con la
misión institucional y la satisfacción de las partes interesadas.
Gestión de docencia:
24 SIGUD. [revisado 13 de noviembre de 2018]. Disponible en internet: http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud
68
Objetivo Garantizar que los Planes de Estudio establecidos para cada Proyecto
Curricular, ofrezcan al estudiante de la UDFJC una formación integral y de
calidad, dirigida fundamentalmente a las necesidades de la sociedad,
contando con la cantidad e idoneidad de Docentes y demás personal que
influya directamente en tal Proceso de Formación, garantizando que se
ejecute eficientemente el Proceso de Enseñanza-Aprendizaje.
Alcance Inicia con la identificación y análisis de las necesidades de la sociedad y
su adecuación a los planes de estudio de cada Proyecto Curricular,
continúa con el desarrollo de las actividades de Gestión Docente y
Curricular que permiten el cumplimiento del objetivo del proceso, y finaliza
con la realización de actividades de evaluación y control sobre los
procedimientos realizados, focalizando los resultados a la implementación
de la continua mejora del proceso.
Tabla 1 Objetivo y Alcance proceso "Gestión Docencia"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pm/gd
Gestión de investigación
Objetivo Administrar los recursos destinados al desarrollo de estrategias,
programas, proyectos investigativos y contar con las condiciones
estructurales-organizacionales para proyectarse como una universidad
investigativa que promueva y potencie la capacidad del investigador de la
Universidad y su labor tenga eco en el desarrollo científico y sociocultural
de la ciudad – región y país.
Alcance Abarca desde los investigadores, las estructuras (grupos, semilleros e
institutos) pasando por cada Proyecto Curricular y sus Facultades. Inicia
con la entrada de planes institucionales y propuestas de investigación
hasta obtener los resultados investigativos y sus oportunas transferencias.
Tabla 2 Objetivo y Alcance proceso "Gestión Investigación",
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pm/gi
69
Extensión y proyección social
Objetivo Promover la vinculación de la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas con su entorno social, a través de la coordinación de los programas,
planes y proyectos de Extensión y Proyección Social, en articulación a la
Docencia y la Investigación.
Alcance Inicia con la definición y planeación de las políticas, los planes y los
programas de Extensión y Proyección Social. Finaliza con la realización de
ajustes al proceso de Extensión y Proyección Social, enfocados en la
consolidación y/o acreditación del proceso.
Tabla 3 Objetivo y Alcance proceso "Extensión y proyección social"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pm/eps
Procesos Estratégicos
Enmarca aquellos procesos que generan lineamientos, políticas y estrategias para
el desarrollo y direccionamiento de los demás procesos.
Planeación estratégica e institucional
Objetivo Coordinar y orientar el diseño y la implementación de estrategias, políticas,
programas y proyectos con el fin de dar cumplimiento a la misión, visión y
objetivos institucionales.
Alcance Inicia con la elaboración y ejecución del Proyecto Universitario
Institucional, PUI, conformado por los Planes: Estratégico, Operativo, de
Acción y de Trabajo, y termina con su evaluación y seguimiento.
Tabla 4 Objetivo y alcance del proceso "Planeación estratégica e institucional"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/pei
70
Gestión integrada
Objetivo Articular y fortalecer la Gestión de los subsistemas que integran el Sistema
Integrado de Gestión, a través de un análisis sinérgico que permita
establecer planes de Mejoramiento Continuo, contribuyendo al
cumplimiento de los Objetivos Institucionales.
Alcance Inicia con la definición de las directrices de la Estructura Integral del SIGUD
y termina con la Implementación y seguimiento a los planes de
mejoramiento.
Tabla 5 Objetivo y alcance del proceso "Gestión integradal"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/gi
Autoevaluación y acreditación
Objetivo Realizar de manera sistemática y permanente un análisis valorativo y
autónomo que permita verificar la calidad en la prestación de los servicios
académicos y el grado de cumplimiento de los objetivos institucionales.
Alcance Inicia desde la elaboración de los lineamientos que permiten la
autoevaluación hasta la renovación de los registros calificados, la
acreditación o re acreditación de programas y/o institucional.
Tabla 6 Objetivo y alcance del proceso "Autoevaluación y Acreditación",
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/aa
71
Comunicaciones
Objetivo Coordinar las actividades de comunicación institucional interna y externa
con el objeto de garantizar el conocimiento de la universidad a las partes
interesadas y generar sentido de pertenencia con la institución.
Alcance El proceso de comunicación abarca actividades de planeación, ejecución,
evaluación y mejora que se realices desde el contexto de la comunicación
para impactar en apropiación.
Tabla 7 Objetivo y alcance del proceso "Comunicaciones"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/co
Interinstitucionalización e internacionalización
Objetivo Direccionar y Gestionar la Interinstitucionalización e Internacionalización
de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas para contribuir con la
formación integral de profesionales e investigadores globalmente
competitivos a través de acciones de direccionamiento estratégico para la
inmersión y participación activa de la institución en la sociedad del
conocimiento en el ámbito local, Nacional e Internacional.
Alcance Inicia con la revisión y ajuste de la Política de Interinstitucionalización e
Internacionacionalización y la elaboración y ejecución de dicha política,
hasta el seguimiento y evaluación de la misma.
Tabla 8 Objetivo y alcance del proceso "Interinstitucionalización e internacionalización"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/ii
Procesos de Apoyo
Procesos asociados a los procesos de apoyo a lo misional, gestión de recursos y
gestión administrativa y contractual; Enmarca los procesos necesarios para
gestionar los recursos institucionales para el desarrollo de los demás procesos.
72
Procesos de Apoyo a lo Misional:
Admisiones, registro y control
Objetivo Garantizar el ingreso de nuevos estudiantes mediante la inscripción,
selección, transferencia, así como el reingreso y la gestión del registro y
control académico tanto de estudiantes como de los egresados, que se
lleva a cabo en los distintos proyectos curriculares que oferta la
Universidad, bajo preceptos de equidad y transparencia.
Alcance Inicia desde el establecimiento de los lineamientos generales para la
determinación de la oferta de cupos, admisión, incorporación de
estudiantes a la Universidad ya sea por primera vez, reintegro o como
transferencia y el otorgamiento de certificaciones que requiera cada
estudiante y/o egresado.
Tabla 9 Objetivo y alcance del proceso "Admisiones, registro y control"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/arc
Bienestar institucional.
Objetivo Contribuir al desarrollo integral de la comunidad universitaria, mediante la
generación y promoción de espacios participativos de desarrollo humano,
interacción social y reflexión, en aras de alcanzar entornos agradables que
mejoren su calidad de vida.
Alcance Este proceso inicia con la formulación del plan de acción de bienestar
institucional y finaliza con el establecimiento de proyectos para mejorar la
calidad y aumentar la cobertura de servicios. Aplica para los procesos de
la universidad que se enlacen con programas participativos de desarrollo
humano, interacción social y reflexión.
Tabla 10 Objetivo y alcance del proceso "Bienestar Institucional"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/bi
73
Gestión de la información bibliográfica
Objetivo Gestionar y proveer el acceso a fuentes de información académicas,
investigativas y culturales a la Comunidad Universitaria, a través de
recursos y servicios de información oportunos, pertinentes y actualizados
con el fin de apoyar y fortalecer los Procesos Misionales de la Universidad
Distrital Francisco José de Caldas.
Alcance Inicia con la identificación de las necesidades de información bibliográfica
de los usuarios de la Comunidad Universitaria, a través del acceso a los
recursos de información bibliográfica, y finaliza con el control y seguimiento
de los servicios de información.
Tabla 11 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de la Información Bibliográfica"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/gib
Gestión de laboratorios
Objetivo Desarrollar las actividades de soporte necesarias para llevar a cabo la
Gestión de Laboratorios de la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas mediante el cumplimiento de los lineamientos y políticas
institucionales establecidas, brindando así apoyo a las labores misionales.
Alcance Comprende desde la formulación y diseño de políticas, estrategias,
programas y proyectos, el servicio a brindar a los usuarios con los recursos
necesarios para el desarrollo de la práctica hasta el establecimiento e
implementación de acciones de mejora.
Tabla 12 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de Laboratorios"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/gl
Servicio al ciudadano
Objetivo Garantizar el acceso a la información, la correcta y oportuna atención a la
ciudadanía y grupos de interés, en temas relacionados con el
74
funcionamiento y cumplimiento de la misión de la Universidad, mediante la
adecuación e implementación de canales de atención, la oportuna
divulgación de información y el trámite oportuno de peticiones que
interpongan los ciudadanos en el ejercicio de su función de control social.
Alcance Es transversal a todos los procesos institucionales, incluye los
mecanismos de participación y consulta que involucran a la comunidad
universitaria y la ciudadanía en general, así mismo la determinación e
implementación de acciones que permiten mejorar la satisfacción de la
ciudadanía y grupos de interés.
Tabla 13 Objetivo y alcance del proceso "Servicio al ciudadano"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/sc
Gestión de recursos:
Gestión de los sistemas de información y las telecomunicaciones
Objetivo Gestionar los Sistemas de Información y las Telecomunicaciones para
asegurar el acceso, adquisición, disponibilidad, confiabilidad,
confidencialidad y seguridad de los activos de información a través de la
infraestructura y las soluciones Informáticas en el marco de la normatividad
vigente aplicable, como apoyo a los Procesos Misionales de la Universidad
para satisfacer las necesidades de la comunidad universitaria.
Alcance El Proceso inicia con la planificación de los Sistemas de Información y
Telecomunicaciones y va hasta la mejora de los servicios prestados, las
plataformas implementadas y la actualización de los documentos,
procedimientos y servicios necesarios.
Tabla 14 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de los sistemas de información y las telecomunicaciones"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/gsit
75
Gestión y desarrollo del talento humano
Objetivo Promover Servidores Públicos altamente calificados y comprometidos con
la organización creando condiciones para su bienestar, seguridad e
integralidad, a través del diseño e implementación de políticas, estrategias,
planes, programas y proyectos, encaminados a la consecución de los
objetivos y cumplimiento de las funciones institucionales.
Alcance Este Proceso inicia con el diseño de políticas, estrategias, planes,
programas y proyectos orientados al desarrollo del Talento Humano hasta
la medición y mejora a los mismos. Aplica para todos los Procesos de la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Tabla 15 Objetivo y alcance del proceso "Gestión y desarrollo del talento humano"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/gdth
Gestión Documental
Objetivo Garantizar la correcta planeación, organización, manejo, control y
funcionamiento de la gestión documental, desde la producción hasta la
disposición final de los documentos físicos, electrónicos e híbridos, en los
archivos de gestión y central, que en su conjunto conforman el archivo total
de la Universidad Distrital, de forma lógica de acuerdo con la naturaleza y
fines de la Universidad, cumpliendo con los estándares técnicos para el
tratamiento de los documentos y la legislación vigente, para proteger el
patrimonio documental, preservar los archivos en las mejores condiciones
de acceso y seguridad, y garantizar la disponibilidad a la academia, la
comunidad en general y del mejoramiento institucional.
Alcance El proceso inicia con la planeación estratégica de la gestión documental y
finaliza con la evaluación, seguimiento y control de la implementación de
las políticas, directrices y procesos técnicos de la misma. Aplica a todas y
76
cada una de las Unidades Académico y/o Administrativas de la
Universidad.
Tabla 16 Objetivo y alcance del proceso "Gestión Documental"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/gd
Gestión de infraestructura física
Objetivo Garantizar a través de su gestión los servicios relacionados con
administración de bienes, infraestructura, planta física, mantenimiento,
compras, inventarios, aseo y seguridad, requeridos para el óptimo
desarrollo de las actividades académico-administrativas de la Universidad
Distrital Francisco José de Caldas.
Alcance Inicia con la Planeación Operativa y ejecución de los diferentes servicios y
finaliza con el servicio prestado en las distintas modalidades, incluyendo
su seguimiento.
Tabla 17 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de infraestructura física"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/gif
Gestión de recursos financieros
Objetivo Administrar, gestionar, registrar y controlar los recursos financieros en la
Universidad Distrital Francisco José Caldas, cumpliendo con el marco
constitucional, legal y normativo vigente; garantizando la transparencia y
sostenibilidad financiera de acuerdo a los lineamientos establecidos en el
contexto estratégico y misional de la institución.
Alcance El proceso inicia con la aprobación del presupuesto por parte del Consejo
Superior Universitario, gestionando el recaudo de los ingresos y los pagos
de las obligaciones; realizando el registro de todos los movimientos
contables; hasta emitir los informes que sean requeridos al proceso por
usuarios internos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y
77
responder las solicitudes de los organismos de control de las entidades
públicas y/o privadas Distritales y/o Nacionales.
Tabla 18 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de Recursos Financieros"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/grf
Gestión contractual
Objetivo Gestionar de manera transparente y eficaz los recursos para la
contratación de los bienes y/o servicios a través de los diferentes
mecanismos de contratación necesarios para el cumplimiento de la misión
y visión de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas de acuerdo a
los estándares y normatividad vigente.
Alcance El proceso inicia con la identificación de la necesidad de las dependencias
académicas y administrativas, la elaboración del Plan Anual de
Adquisiciones (PAA) y la solicitud de adquisición de un bien y/o servicio
para determinar el mecanismo de contratación acorde con los estándares
y normatividad vigente y termina con la evaluación a los proveedores y el
ajuste al Plan Anual de Adquisiciones (PAA) de la vigencia.
Tabla 19 Objetivo y alcance del proceso "Gestión Contractual"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/gc
Gestión jurídica
Objetivo Ejecutar y desarrollar políticas, planes, programas y proyectos de carácter
jurídico, armonizando los actos administrativos emanados por la
Universidad con las leyes y la jurisprudencia vigente, llevando a cabo la
representación legal, la defensa judicial, la asesoría en temas jurídicos y el
apoyo a la gestión contractual, de la Universidad Distrital Francisco José
de Caldas.
78
Alcance El proceso inicia con la solicitud de asesoría jurídica, trámite judicial y
apoyo a la gestión contractual y finaliza con la emisión de conceptos
jurídicos, los trámites legales correspondientes y la revisión y aprobación
a liquidación de contratos, como apoyo jurídico en el desarrollo de la misión
de la Universidad Francisco José de Caldas.
Tabla 20 Objetivo y alcance del proceso "Gestión jurídica"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/gj
Procesos de control y Evaluación
Enmarca aquellos procesos orientados a evaluar y controlar el desarrollo de los
demás procesos.
Gestión de evaluación y control
Objetivo Medir y evaluar la eficiencia, eficacia y economía de los procesos de la
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, asesorando a la Alta
Dirección en el mejoramiento continuo del proceso administrativo, para la
evaluación de los planes establecidos y de los correctivos que sean
necesarios para el cumplimiento de las metas y objetivos institucionales,
basados en las diferentes funciones en las que se enmarca el rol de la
Oficina de Control Interno, como son la valoración de riesgos,
acompañamiento y asesoría, evaluación y seguimiento, fomento a la
cultura de control y relación con entes externos.
Alcance Aplica a todos los procesos de la Universidad.
Tabla 21 Objetivo y alcance del proceso "Gestión de Evaluación y Control"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/gec
Control disciplinario.
79
Objetivo Atender y solucionar de manera imparcial los casos que presenten los
funcionarios autorizados en la Universidad, referentes a conductas
disciplinarias de funcionarios públicos.
Alcance Aplica a todos a todos los funcionarios de la Universidad Distrital, desde la
recepción de la queja hasta el cumplimiento del fallo.
Tabla 22 Objetivo y alcance del proceso "Control Disciplinario"
Tomado de http://planeacion.udistrital.edu.co:8080/sigud/pe/cd
80
5. POSIBLES APLICACIONES DEL BLOCKCHAIN EN LA UNIVERSIDAD
DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
A continuación, se sugieren algunas aplicaciones de la tecnología blockchain en los
diferentes macro procesos del modelo de operación por procesos de la Universidad
Distrital Francisco José de caldas y lo beneficios que traería implementar esta
tecnología en los mismos.
APLICACIONES EN PROCESOS MISIONALES
Actualización y modificación del plan de estudios.
Este procedimiento busca mantener el plan de estudios de las carreras de pregrado
vigente y adaptado a las necesidades del sector económico e industrial de la ciudad
de Bogotá y el país garantizando el desarrollo de los mismos.
Al implementar la tecnología blockchain en este procedimiento podemos encontrar
los siguientes beneficios:
Transparencia: Se garantiza que el enfoque de los diferentes pregrados no
este orientados hacia intereses personales. Cualquier persona puede
encontrar información sobre las condiciones y causas que llevaron a la
modificación o actualización de los planes de estudio.
Trazabilidad: Permite realizar un seguimiento a las fechas de modificación y
todos los cambios efectuados en los planes de estudios; esta información se
podría utilizar para realizar una evaluación del impacto de los cambios y la
efectividad de la gestión.
Accesibilidad: Cualquier persona interesada puede acceder a la información
tanto del plan de estudios actual como de su evolución.
81
Eficiencia: Gracias al seguimiento de la evolución del plan de estudio se
puede evaluar la eficiencia de los cambios efectuados y la gestión realizada.
Concurso Público de méritos para la provisión de cargos en la
planta docente.
Este procedimiento tiene como finalidad realizar la contratación de docentes para
suplir la demanda por medio de un concurso público de méritos. Al implementar la
tecnología blockchain en este procedimiento traería los siguientes beneficios:
Transparencia: Se garantiza que el concurso de méritos no se vea afectado
por algún tipo de manipulación o intereses individuales
Autonomía: Se evita la aparición de intermediarios que pueda retrasar el
proceso de contratación.
Trazabilidad: Permite el seguimiento a las fechas establecidas y el
cumplimiento de las mismas por parte de los aspirantes y de los responsables
del procedimiento.
Accesibilidad: Cualquier persona puede hacer parte del concurso por méritos
y tener acceso a la información de selección desde cualquier parte.
Eficiencia: Al garantizarse la confiabilidad de la información se acortan los
tiempos de validación y verificación, asegurando el inicio de catedra en los
tiempos establecidos en el calendario académico.
Evaluación Docente.
Este procedimiento es el encargado de la recopilación de información y la
generación de informes para elaborar los planes de mejoramiento. Al implementar
la tecnología blockchain en este procedimiento traería los siguientes beneficios:
Transparencia: Asegura que toda la información recopilada sea verídica e
inmutable y que se está utilizando en la generación del informe.
82
Autonomía: Se puede hacer la evaluación docente y el informe desde
cualquier parte sin comprometer la veracidad de la autoría.
Trazabilidad: Permite ver el cumplimiento de los tiempos establecidos y los
tiempos de ejecución del procedimiento.
Accesibilidad: La información puede ser pública ante la comunidad
estudiantil.
Eficiencia: Los tiempos de ejecución se ven reducidos al prescindir de
procesos de validación de información.
Generación de paz y salvo académico y financiero.
Este procedimiento es el encargado de validar que un miembro de la comunidad
académica no presenta deudas financieras ni tiene obligaciones académicas
pendientes. Este procedimiento es de vital importancia ya que es el encargado de
permitir la inscripción de espacios académicos, renovación de matrículas y permisos
de grado; al implementarse la tecnología blockchain para la generación de paz y
salvos se obtendrán los siguientes beneficios:
Transparencia: La información financiera y académica no sufrirá
modificaciones malintencionadas.
Autonomía: Se podrá realizar la solicitud de paz y salvos a través de medios
tecnológicos.
Trazabilidad: En caso de una deuda u obligación pendiente se puede conocer
los responsables, la naturaleza y fecha de la misma.
Accesibilidad: La información financiera puede ser consultada en cualquier
momento.
Eficiencia: El conocer la información financiera en cualquier momento y de
manera precisa, ayuda a la comunidad estudiantil a evitar retrasos en la
inscripción de espacios académicos, recobro de deudas y errores en
certificados de notas.
83
Solicitud de protección de resultados de investigación
Este procedimiento es el encargado de proteger la autoría intelectual de proyectos
de investigación; la finalidad de aplicar blockchain en este, es la de agilizar los
procesos de solicitud y darle un respaldo a la información presentada por la
universidad ante los entes regulatorios.
Control y sistematización de la información
Este procedimiento es el responsable de la revisión, verificación, validación y
digitalización de la información. La implementación de la tecnología blockchain en
este procedimiento traerá consigo los siguientes beneficios.
Transparencia: Asegurar la correcta transcripción de información.
Trazabilidad: Identificar los tiempos y responsables de los cambios
efectuados en la información.
Eficiencia: Reducción de tiempos de validación y verificación; evitar
reprocesos en los mismos.
APLICACIONES EN PROCESOS ESTRATEGICOS
Coordinación de Procesos Electorales
Este procedimiento tiene por objetivo informar sobre inhabilidades, validación de
registros y manejo de reclamos del proceso electoral. Al ser implementada la
tecnología blockchain, procedimientos como el mencionado pueden ser realizados
en cuestión de segundos, ya que la información sobre la comunidad académica no
puede ser alterada y tanto la información de inhabilidades como la validación de
registros se pueden realizar en tiempo real, permitiendo a sistema registrar o no los
candidatos según el cumplimiento de los requisitos. Los reclamos del proceso
84
electoral referentes a transparencia desaparecerán debido al acceso público y
trazabilidad que ofrece esta tecnología.
Autoevaluación de proyectos curriculares e institucional.
Este procedimiento es el encargado de recopilar información y presentar informes
para el mejoramiento continuo de los proyectos curriculares y de la institución. Al
implementar la tecnología blockchain en este procedimiento traería los siguientes
beneficios:
Transparencia: Asegura que toda la información recopilada sea verídica e
inmutable y que se está utilizando en la generación del informe.
Autonomía: Se puede hacer la autoevaluación y el informe desde cualquier
parte sin comprometer la veracidad de la autoría.
Trazabilidad: Permite ver el cumplimiento de los tiempos establecidos y los
tiempos de ejecución del procedimiento.
Accesibilidad: La información puede ser pública ante la comunidad
académica.
Eficiencia: Los tiempos de ejecución se ven reducidos al prescindir de
procesos de validación de información.
Movilidad académica
Procedimientos referentes a la Inter institucionalización e internacionalización. Al
implementar la tecnología blockchain en estos procedimientos se puede garantizar
la transferencia de información de los miembros de la comunidad académica entre
instituciones reduciendo los tiempos de solicitud y consulta, y garantizando la
veracidad de la misma. Otros beneficios son:
Transparencia: Asegura que toda la información manejada entre las
diferentes instituciones sea verídica y este permanentemente actualizada
85
Autonomía: Cualquier miembro de la comunidad académica puede
postularse a las diferentes ofertas académicas sin necesidad de maneras no
presenciales.
Trazabilidad: Permite ver el cumplimiento de los tiempos establecidos y los
tiempos de ejecución del procedimiento.
Accesibilidad: La información de ofertas, convocatorias y aprobaciones
estará dispuesta para el público en general
APLICACIONES EN PROCESOS DE APOYO
Admisiones, Registro y Control
Este procedimiento garantiza el ingreso de nuevos estudiantes, así como la creación
y el manejo de su registro académico. Al implementar la tecnología blockchain en
este procedimiento se asegura el correcto funcionamiento de los procesos
misionales anteriormente mencionados; pues se podrá tener un registro inmutable
de la vida académica de la comunidad estudiantil desde su ingreso. El registro de la
información desde el ingreso de estudiantes nuevos a través de blockchain facilitaría
la implementación de esta tecnología en otros procedimientos siendo quizá el
procedimiento por el cual iniciar esta implementación.
Reingresos de programas académicos de pregrado
Este procedimiento es el encargado de recibir, verificar la información de las
solicitudes de reingreso y generar el listado de solicitudes aprobadas. Al
implementar la tecnología blockchain en este procedimiento traería los siguientes
beneficios:
86
Transparencia: Asegura que el proceso de aprobación de reintegro no se vea
influenciado por intereses personales; se garantiza equidad en el proceso.
Autonomía: Cualquier miembro de la comunidad académica puede
postularse con facilidad a la oferta de reingreso
Trazabilidad: Permite ver el cumplimiento de los tiempos establecidos y los
tiempos de ejecución del procedimiento.
Accesibilidad: La información de las convocatorias son de acceso público.
Eficiencia: al tener el historial de la comunidad académica se reducen los
trámites de presentación y verificación de documentos.
Expedición de constancias de estudio y sabanas de notas
Al implementar la tecnología blockchain en este procedimiento traería los siguientes
beneficios:
Transparencia: La información reflejada en las constancias de estudio y
sabanas de notas poseen información verídica y permanentemente
actualidad
Autonomía: Cualquier miembro de la comunidad académica puede consultar
o solicitar esta información.
Trazabilidad: Permite ver el historial de modificaciones o novedades de la
historia académica
Accesibilidad: La información es de dominio público. Los interesados pueden
tener acceso a la información desde cualquier parte con conectividad a
internet
Eficiencia: Se reducen los tiempos de entrega de los documentos debido a la
reducción de procedimientos que hay actualmente en la elaboración de los
mismos, los cuales están sujetos a la disponibilidad de tiempo de los
coordinadores y demás entes relacionados
87
Apoyo Alimentario
Este proceso tiene por objetivo recibir y verificar la información para otorgar a los
aspirantes que cumplan los requisitos el apoyo alimentario. Al implementar la
tecnología blockchain en este procedimiento traería los siguientes beneficios:
Transparencia: Evita que la selección de los beneficiarios sea manipulada u
obedezca a intereses personales. Garantiza el principio de equidad.
Autonomía: Cualquier miembro de la comunidad académica puede solicitar
este apoyo.
Trazabilidad: Permite el cumplimiento de fechas de publicación y postulación
al apoyo alimentario.
Accesibilidad: Los interesados pueden tener acceso a la información y
solicitar el apoyo desde cualquier parte con conectividad a internet.
Eficiencia: Se anulan las entregas de documentos de manera presencial,
pues con el registro histórico de información de los miembros de la
comunidad académica se puede realizar la selección de beneficiarios,
además se garantiza la no falsificación de información.
Reliquidación de matriculas
Este proceso tiene por objetivo recibir y verificar la información para recalcular los
costos de matrícula de los aspirantes de la comunidad académica. Al implementar
la tecnología blockchain en este procedimiento traería los siguientes beneficios.
Transparencia: Evita que la selección de los beneficiarios sea manipulada u
obedezca a intereses personales. Garantiza el principio de equidad.
Autonomía: Cualquier miembro de la comunidad académica puede solicitar
la reliquidación.
Trazabilidad: Permite el cumplimiento de fechas de publicación y postulación
al apoyo alimentario.
88
Accesibilidad: Los interesados pueden tener acceso a la información y
solicitar la reliquidación desde cualquier parte con conectividad a internet.
Eficiencia: Se anulan las entregas de documentos de manera presencial,
pues con el registro histórico de información de los miembros de la
comunidad académica se puede realizar la selección de beneficiarios,
además se garantiza la no falsificación de información.
Consulta externa, psicología, odontología, fisioterapia.
Conjunto de procedimientos orientados a prestar servicios que mejoren el bienestar
de la comunidad académica. La aplicación de blockchain en estos procedimientos
está orientada a la historia clínica de los miembros de la comunidad académica, con
el fin de garantizar el correcto flujo de información entre las diferentes áreas clínicas,
así como la entrega de excusas médicas reduciendo los tiempos de entrega y
garantizando la veracidad de las mismas.
Expedición de paz y salvos (información bibliográfica)
Este procedimiento es el encargado de validar que un miembro de la comunidad
académica no presenta deudas ni tiene obligaciones con la red de bibliotecas de la
universidad. Este procedimiento es de vital importancia ya que es el encargado de
permitir la inscripción de espacios académicos, renovación de matrículas y permisos
de grado; al implementarse la tecnología blockchain para la generación de paz y
salvos se obtendrán los siguientes beneficios:
Transparencia: La información bibliográfica no sufrirá modificaciones
malintencionadas.
Autonomia: Se podrá realizar la solicitud de paz y salvos a través de medios
tecnológicos.
Trazabilidad: En caso de una deuda u obligación pendiente se puede conocer
los responsables, la naturaleza y fecha de la misma.
89
Accesibilidad: La información bibliográfica puede ser consultada en cualquier
momento.
Eficiencia: El conocer la información bibliográfica en cualquier momento y de
manera precisa, ayuda a la comunidad estudiantil a evitar retrasos en la
inscripción de espacios académicos y recobro de deudas.
o La red de bibliotecas, podrán llevar un mejor control de los recursos
bibliográficos.
Control de Activos
Conjunto de procedimientos orientados a la programación y ejecución de
mantenimientos, registro de daños de equipos y necesidades de laboratorios. Al
implementar la tecnología blockchain en este procedimiento traería los siguientes
beneficios:
Transparencia: Garantiza el correcto uso de los espacios de laboratorio
Trazabilidad: Permite observar el historial de mantenimiento y uso de los
activos.
Accesibilidad: Los interesados pueden tener acceso a la información desde
cualquier lugar con conexión a internet.
Eficiencia: Se lleva un control inmutable sobre los activos de los laboratorios
y se puede acceder a la información de manera instantánea evitando tener
activos con daños por largos periodos de tiempo y reduciendo costo de
mantenimiento correctivo.
APLICACIONES EN PROCESOS DE CONTROL Y EVALUACIÓN
Control Disciplinario.
La aplicación de blockchain en este procedimiento está orientado al complemento
de información académica de la comunidad académica con el fin de ser utilizada
para los diferentes procesos y procedimientos expuestos anteriormente.
90
6. CONCLUSIONES
La transformación digital trae grandes avances a las organizaciones, pero también
supone retos para países como Colombia, que, en comparación con otros países,
no hay políticas para la implementación de tecnologías en las organizaciones
empresariales ni en las gubernamentales. Otro de los retos a superar es la
capacitación del personal, aunque se han hecho esfuerzos para incentivar el estudio
de carreras relacionadas con el desarrollo de tecnologías, hay problemas sociales
que impiden este avance. Sin embargo, es deber de la Universidad propender por
la creación y aprovechamiento del conocimiento, por lo tanto, este manual
contribuye a este objetivo de la digitalización específicamente de la Universidad
Distrital Francisco José de Caldas.
Para la ingeniería industrial es indispensable conocer las nuevas tecnologías con
las que se cuenta en la actualidad y enlazarlas a las temáticas que le competen,
para que así aporte soluciones prácticas al mundo empresarial que mejoren la
productividad e incrementen sus ganancias. Por lo tanto, el ingeniero industrial debe
estar preparado para los cambios que promete el avance tecnológico, y sin lugar a
dudas debe actualizarse permanentemente de los tópicos organizacionales.
El uso de tecnologías es fundamental para el desarrollo económico del país, y en el
caso del Blockchain, abre las puertas a que los demás países confíen en la
seguridad de las organizaciones, ya que serán menos propensas a la corrupción, lo
que resulta atractivo en el mercado. Sin embargo, aún falta mucho para que todas
las organizaciones puedan implementar tecnologías, esto se debe a la falta de leyes
estatales que incentiven y apoyen a los empresarios en este aspecto.
Al finalizar este proyecto se pudo evidenciar que es necesario primero analizar las
necesidades de la organización para adecuar las tecnologías a lo que en verdad se
requiere y se tiene, incluyendo las limitaciones. Este análisis puede realizarse a
través de BPM, ya que garantizará la mejora continua en la organización, además
91
de permitir el uso de tecnologías como Blockchain para la automatización de los
procesos.
La Universidad Distrital Francisco José de Caldas puede beneficiarse aplicando
blockchain a los procesos que fueron sugeridos, sin embargo requiere de un gran
esfuerzo por parte de toda la comunidad académica, ya que es un gran cambio y
necesita de capacitación y adecuación de infraestructura, sin embargo la
universidad como centro de desarrollo de conocimiento puede lograrlo con mayor
facilidad.
92
7. RECOMENDACIONES
Dado el alcance de este proyecto para la Universidad Distrital Francisco José de
Caldas, se recomienda afianzarse de los conocimientos de personas con
habilidades en desarrollo de software, para que se convierta en una tarea mucho
más sencilla de aplicar. Es importante trabajar en equipo para este tipo de
proyectos, ya que garantiza una perspectiva más amplia y generará un trabajo
mucho más enriquecido que si se trabajara solo con un profesional experto en un
tema.
Otra recomendación es primero hacer aplicaciones piloto y pruebas de la
implementación de ésta tecnología para que así pueda ser extrapolada a los
procesos de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, con el fin de tener
una idea mucho más clara y acertada de los retos, necesidades y beneficios que se
pueden tener en la Universidad.
Es necesario apoyarse en las diferentes dependencias u oficinas que ofrecen apoyo
para los programas que se quieran desarrollar dentro de la Universidad Distrital
Francisco José de Caldas, como la OTRI y los diferentes grupos de investigación
con los que esta cuenta.
93
8. REFERENCIAS
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97
ÍNDICE TEMÁTICO
51% Attack, 17 7FE, 63 Actividades alternativas, 57 Actividades concurrentes, 58 Actividades interdependientes, 58 Actividades paralelas, 57 Admisiones, registro y control, 72 Análisis de flujo, 62 Análisis de residuos, 61 Análisis del valor agregado, 61 Árbol de Merkel, 34 Arquitectura del proceso, 55 Autoevaluación y acreditación, 70 Autorización, 28 Bienestar Institucional, 72 Big Data, 9 Block, 17 Block Height, 17 Block Reward, 17 Blockchain, 14, 16 Caracteristicas de las funciones hash,
29 Ciberseguridad, 12 Clave Privada, 17 Cloud Computing, 13 Competencia, 36 Comunicaciones, 71 Confirmación, 18 Consenso, 18 Contenido del bloque, 34 Control de los pares, 36 Control disciplinario, 78 Corrección formal, 28 Corrección semántica, 28 Criptografía asimétrica, 30 Criptografía simétrica, 30 Cryptocurrency Addresses, 19 Dapp, 18 Definición de la propiedad, 24
Descripción de la transferencia de propiedad, 27
Dificultad, 18 Dirección Pública, 19 Estudio de transformación digital en
Colombia, 8 Ethereum, 19 Ethereum Virtual Machine, 20 Explorador de Bloques, 20 Extensión y Proyección Social, 69 Fases de BPM, 54 Firmas digitales, 31 Fork, 20 Generación de certificados
académicos, 41 Gestión contractual, 77 Gestión de evaluación y control, 78 Gestión de infraestructura física, 76 Gestión de Investigación, 68 Gestión de la información
bibliográfica, 73 Gestión de laboratorios, 73 Gestión de los sistemas de
información y las telecomunicaciones, 74
Gestión de recursos financieros, 76 Gestión Docencia, 43, 67 Gestión documental, 40 Gestión Documental, 75 Gestión integrada, 70 Gestión jurídica, 77 Gestión y desarrollo del talento
humano, 75 Hard Fork, 20 Hash, 20 Hasrate, 20 Historial de transacciones, 25, 27 Hybrid PoS/PoW, 21 Identidad digital, 21 Identificación del bloque anterior, 34
98
Identificación secuencial, 34 Inmutabilidad, 35 Interinstitucionalización e
internacionalización, 71 Internet de las cosas, 11 Ledger, 21 Minado, 21 Multi-signature, 21 Nodo, 21 Oráculo, 21 P2P, 22 Participante, 22 Permissioned Ledger, 22 Planeación estratégica e institucional,
69 Proceso lógico de una red Blockchain,
24 Propiedad intelectual, 42 Protección de la propiedad, 25
Protocolo de consenso, 22 Recepción del mensaje, 33 Red distribuida, 22 Reputación de las Instituciones de
Educación Superior, 42 Servicio al ciudadano, 73 Simulación, 62 Sistema Integrado de Gestión de la
UD, 67 Smart contracts, 22 Soft fork, 22 Solidity, 23 Teoría de colas, 62 Transaction block, 23 Transformación digital, 5 Turing complete, 23 Unpermissioned ledger, 23 Wallet, 23
99