La revolución del Blockchain en la construcción

El blockchain o cadena de bloques, es la tecnología que permite la distribución, encriptación y almacenamiento seguro de transacciones digitales. Una forma simplificada de entender el blockchain es imaginarla como un libro de registros o contabilidad, que es accesible para todos los agentes, permite que la información no se pueda alterar sin un consenso mayoritario, y tiene un muy alto nivel de seguridad a la corrupción o la perturbación fraudulenta de la información.

El concepto de blockchain, se ha extendido mundialmente gracias a que la moneda digital Bitcoin (2009) está basada en esta tecnología. Después de teorizar respecto a su funcionamiento su creador (o creadores), conocido con el seudónimo de Satoshi Nakamoto [1], inventó un sistema para evitar la participación de terceras personas en las transacciones monetarias, ya sean bancos o gobiernos. El blockchain, es una potente tecnología en la que basar una economía, ya que permite llevar el registro de las transacciones realizadas de extremo a extremo (de usuario inicial a usuario final), es difícilmente falsificable y, además, distribuye la información en una red basada en la confianza.

Desde un punto de vista cultural e ideológico la cadena de bloques incorpora de manera intrínseca otra opción de sociedad.

¿Cómo funciona la cadena de bloques?

Las DLT, tecnologías de registro distribuido (del inglés Distributed Ledger Technology), son bases de datos gestionadas por varios participantes. Estas bases de datos funcionan de manera descentralizada, eludiendo intermediarios o terceras partes. El blockchain es un tipo de DLT, que lleva a cabo su descentralización mediante bloques que se van encadenando de manera infinita y que contienen información entre sí. De ahí su nombre blockchain o cadena de bloques.

Los conceptos principales para entender su funcionamiento son los bloques, las cadenas de bloques y la firma digital.

Los bloques son los contenedores de información codificada que se encadenan temporalmente mediante un tipo de criptografía llamada hash, por ejemplo, 84ba74b2661c87470665a1a5f5ab526afcf266f8c5effb795bef2d2514a8afd3. Esta serie alfanumérica incluye un encabezamiento que contiene información referida a las características del bloque y el cuerpo del bloque que contiene la información sobre la transacción y la cuenta global de todas las transacciones.

La conexión entre bloques es la cadena de bloques. Es lo que permite que se mantenga la trazabilidad de la información, que enlaza una serie con otra, y además aporta una coherencia inalterable. Es este elemento que abre y cierra cada uno de los bloques haciendo coincidir el bloque que tiene delante y detrás en un sistema infinito de solapamiento y obligando a que la cadena siempre esté ordenada.

El tercer concepto indispensable es la firma digital. Una vez formada la cadena, se realiza un protocolo de firma y validación de la información por medio de un mecanismo de encriptación asimétrico que permite asegurar que la información sea completamente inviolable. Es en este punto donde el cálculo matemático coge importancia para dar seguridad a la operación de encriptación. El Bitcoin, por ejemplo, utiliza un conjunto de funciones (SHA), que son un conjunto de operaciones matemáticas donde el resultado alfanumérico tiene una alta capacidad para producir un valor único para un conjunto de datos dados. Una mínima alteración sobre cualquier parte de la cadena de bloques haría caer en cascada la consistencia y coherencia del conjunto numérico y, haría evidente que existe una alteración y un error en el cálculo, por lo tanto, una mínima modificación sería rápidamente detectable. En este componente está la parte más interesante e innovadora, y también la que dota de mayor garantía para ser un sistema seguro.

El concepto de minería o ser minero digital, viene derivado de esta firma digital. En algunos usos del blockchain como el Bitcoin, los altos niveles de seguridad, el alto nivel de información a registrar, y la elevada complejidad de las operaciones matemáticas a realizar supone que el tiempo de procesamiento de cálculo informático sea inalcanzable con un único ordenador, y es necesario que muchos procesadores procesen de forma sincronizada para obtener ese resultado que permita colocar el siguiente bloque en la cadena de bloques. Este procesamiento de cálculo informático es lo que se conoce como minar.

¿Tiene aplicación el blockchain la construcción?

Fuera de la construcción, la cadena de bloques está siendo utilizada actualmente en diversos campos relacionados con la gestión y la banca. A nivel nacional, empresas como Santander, BBVA, CAIXABANK o Bankia han iniciado experiencias de investigación y realizado fuertes inversiones en start-ups para introducir la tecnología en su empresa [2]. A nivel internacional Walmart (gran almacén estadounidense) [3] está colaborando con IBM desde 2018 para mejorar la seguridad de su comida, reduciendo de los actuales 7 días a 2.2 segundos el tiempo que se tarda en saber la procedencia de sus alimentos.

En el caso de la arquitectura y la construcción, la ingeniería inglesa ARUP, realizó un taller en Berlín el 6 y 7 de febrero de 2017, para estudiar la manera de introducir esta tecnología en el campo de la construcción. Los resultados fueron excelentes, y se esbozaron algunas de las que se espera sean las grandes aportaciones del blockchain en nuestro sector.

Sabemos que los proyectos de edificación y construcción implican un vínculo dinámico de diversas empresas y agentes. Se establece una relación entre iguales, o jerárquicas donde debido al gran volumen de información se requiere del uso de tecnología moderna. La aparición de la cadena de bloques ha proporcionado una infraestructura de confianza que permite que la gestión de la información se perpetúe durante la vida del edificio, se distribuya y sea accesible, y mantenga la trazabilidad de quién, cuándo y cómo se genera la información. Incluso, cuando se utiliza el modelado de información de edificios (BIM), que asume un modelo centralizado de información del edificio, hay un lugar para que la cadena de bloques aporte al método su integridad, seguridad y transparencia. Con blockchain en las fases de diseño y obra se podrá mejorar la fiabilidad de los datos, de los trabajos realizados y las cantidades materiales registradas. Posteriormente, en la fase de mantenimiento del edificio, también será una herramienta eficaz manteniendo la privacidad de la información, dado que se podrá garantizar el almacenamiento seguro de los datos.

La complejidad de nuestro sector cada vez es mayor, la especialización, la fragmentación de profesiones y procesos, el gran volumen de información que debe ser intercambiada generan cada vez más documentos y más complejos. Es difícil, sobre todo cuando se trabaja con BIM y con modelos de información compartidos, tener una correcta trazabilidad de la información, a pesar de saber que en caso de disputas y litigios entre agentes es un aspecto clave.

La gran aportación de la cadena de bloques en la construcción será la introducción de los Smart Contracts. Los que son un conjunto de protocolos de contratos computerizados creados por personas, por máquinas u otros programas que funcionen de manera autónoma. Mediante este sistema, cualquiera de las partes implicadas en la construcción (promotor, propietario, técnico, constructor, consultor, industrial, etc.) puede participar en cualquier parte del ciclo de vida del edificio de forma segura, transparente, democrática y sin intermediarios. Un ejemplo de su aplicación es Hollywood. Los diferentes agentes que pueden participar en la realización de una película se asocian de forma abierta, para finalmente repartir los beneficios de forma proporcional a variables como el esfuerzo o el talento.

Los DAO (Organizaciones Autónomas Descentralizadas) son smart contracts que incorporan procesos, políticas y procedimientos de organizaciones. No son operadas por personas, sino que sólo son códigos informáticos alojados en la nube. Un caso de DAO podría ser una normativa autonómica que verifique el cumplimiento normativo de un proyecto, o un requerimiento de Infraestructuras de la Generalitat de Cataluña en una licitación de obra pública.

Recientemente en nuestro colegio, se ha realizado una ponencia a cargo de Pep Coll, director general de EiPM Ingeniería y Project Management, y codirector académico del Postgrado en BIM Manager del CAATEEB, donde se compartió una experiencia con el uso de blockchain en Cataluña, en este caso, explotando la seguridad, la potencia de registro, y la acreditación de información de la cadena de bloques. La propuesta es como una base de datos que permite incorporar información registral, cédulas, etiquetas energéticas, etc. y almacenarla de forma verificable, certificando la información, certificando la identidad de los agentes creadores de la información y permitiendo la unificación de la documentación principal de bienes inmuebles entre otras funciones.

El hecho de trabajar con sistemas BIM favorece tener un control total sobre las cantidades de material que se necesitan para cada trabajo. Exportando el modelo Bitcoin al presupuesto de una obra se favorecería hacer un mejor seguimiento del material y de los recursos y medios utilizados, de forma pública para todo el equipo implicado. Con esta misma información y de forma coordinada con los smart contracts se podría, por ejemplo, trasladar de forma inmediata parte del presupuesto de la obra a la cuenta del pintor que acredita mediante una comprobación aportada por el jefe de obra y director de la obra, la correcta ejecución de parte de su trabajo.

El hecho de tener la información unificada y verificada puede permitir registros de la propiedad abiertos con inscripciones de extremo a extremo (comprador-vendedor, arrendatario-inquilino, propietario-explotador, etc.). El blockchain permitirá tener un control del número de viviendas, comercios o edificios que están disponibles para comprar o arrendar en tiempo real, lo que permitiría olvidarse de agencias o promotoras tal como las conocemos ahora, de forma que comprador y vendedor podrán estar en contacto directamente.

Sistemas de reputación y control de calidad

Respecto a la seguridad hay dos aspectos importantes a destacar: los sistemas de reputación y el control de calidad. La confianza en los diferentes agentes con que los que se colabora muchas veces viene de la mano de alguna recomendación personal, de la imagen que presentan a nivel publicitario o directamente de la imposición del cliente. ¿Qué pasaría si hubiera una base de datos pública donde se pudiera consultar en qué obras ha trabajado cada equipo o cuál ha sido, objetivamente, su grado de profesionalidad, eficiencia o productividad? El blockchain permite esta indexación con las suficientes garantías de integridad de los datos. Asimismo, también es posible la verificación de que el material ha sido ensayado, cumple con la normativa y con los criterios exigidos a proyecto y tiene las características de sostenibilidad fijadas.

La metodología BIM aún tiene retos por superar en lo que respecta al trabajo sobre modelos de información compartidos. ¿Quién posee el modelo? ¿Quién tiene derechos de modificación? ¿Quién tiene derechos de distribución? ¿Quién se responsabiliza de los cambios o errores? ¿Cómo gestionar la protección de los derechos de autor? ¿Cómo proteger la propiedad intelectual digital? Con la ayuda de la cadena de bloques y su inmutable almacenamiento de cambios se podrá compartir los modelos de manera más transparente favoreciendo la confianza entre los colaboradores del proyecto. El promotor podría ser el propietario del modelo digital donde arquitectos, aparejadores e ingenieros trabajen simultáneamente mientras que cada uno mantiene la propiedad intelectual y se hace responsable de los diferentes componentes dentro del modelo general.

Parece que las nuevas tecnologías son convergentes en la gran cantidad de información y en la necesidad de gestionarla. Con IoT (Internet de las cosas) el blockchain puede permitir que los electrodomésticos, los sensores o los sistemas dentro de los edificios informen de cuál es su estado y condiciones, garantizando que esta información sea privada, pero que se mantenga abierta a una red definida bajo una misma clave alfanumérica preestablecida.

A grandes rasgos, las posibilidades son muchísimas, pero siempre basadas en las mismas características que definen la tecnología:

Alto nivel de seguridad: Gracias a su sistema de verificación, se evitan los riesgos de duplicación de transacciones, fraude o manipulación de transacciones por parte de terceras personas.

Transacciones casi instantáneas: La cadena de bloques registra las transacciones en el mismo momento que se procesan, por lo que todo el mundo puede comprobar si las transacciones se han efectuado en tiempo y forma efectiva.

Transacciones directas – descentralización:Las firmas digitales garantizan que las transacciones se puedan llevar a cabo directamente entre las dos partes interesadas sin necesidad de reguladores o autoridades de gobierno, reduciendo de esta manera costos por eliminación de intermediarios.

Tecnología libre:Es una tecnología que no está ligada a ninguna compañía, software de vendedores o comité de costes.

Privacidad y anonimato: Cada uno de los participantes dispondrá de un grado de privacidad o transparencia preestablecidos.

Un futuro aún por descubrir

El campo de la arquitectura y la construcción es uno de los campos que menos ha sabido evolucionar y adaptarse a las nuevas tecnologías. Si pensamos en cómo se construía en la época de los griegos y de los romanos, cómo se representaba gráficamente los edificios o como se calculaban las estructuras, encontramos que el proceso no varía tanto respecto a cómo lo hacemos actualmente. La arquitectura ha avanzado al mismo tiempo que lo hacía nuestra sociedad adaptándose a los avances de cada momento, por un lado, con la incorporación de nuevo materiales como el hormigón armado, policarbonatos, ETFE, poliuretanos y por otro lado con la implementación de nuevas herramientas de diseño como los ordenadores, programas de cálculo estructural, programas de mediciones, metodología BIM o nuevas regulaciones o códigos para permitir mejorar la calidad de nuestros edificios.

La cadena de bloques tiene retos a superar aún para poder ser utilizada de manera general. Algunos de ellos son la falta de capacidad de almacenamiento de información de los bloques o los problemas de computación para la traducción criptográfica actual. Sin embargo, lo que conocemos es sólo la punta del iceberg, la cadena de bloques tiene infinidad de campos de aplicación y es seguro que optimizará y profesionalizará nuestro sector. Por el contrario, los principales defensores de la tecnología abogan que los principales aspectos por los que las empresas implantarán el blockchain son: el valor añadido de esta tecnología para diferenciarse de otros competidores, la contribución que se recibirá desde los diferentes agentes de la cadena productiva, la innovación distribuida que estimulará el avance tecnológico y, finalmente, la atracción por la oportunidad y desafío que representa.

El blockchain generará un cambio en la sociedad actual, ya que no sólo afectará a nuestro sector, sino que hará cambiar la manera en que la sociedad se interrelaciona. Llamada por algunos la cuarta revolución industrial [4], la cadena de bloques permitirá transformar muchos de los procesos de nuestro sector, modificando la forma en la que nos relacionamos, evitando disputas innecesarias con clientes o colaboradores, permitiendo agilizar nuestros pagos u optimizando la forma de compartir la información entre las diferentes partes sin la utilización de intermediarios o entidades terceras de acreditación. La cadena de bloques aún es una tecnología sin madurar, pero se espera que en menos de 10 años sacuda el estatus quo de nuestra sociedad.