No más Madoff: Satoshi al rescate 
Philippe Camacho 
philippe.camacho@synaptic.cl 
Bsides Chile 
22 de octubre 2014 
Santi...
El problema de la industria de la Auditoría 
http://content.time.com/time/business/article/0,8599,1867092,00.html
Costo de la Auditoría 
•Caro 
•Lento 
•Manual 
•Poco fiable 
•Seguridad 
–Relativamente fácil cocinar la data 
–Dependenci...
Bitcoin 
•Sistema monetario descentralizado 
•2009 
•Autor desconocido (Satoshi Nakamoto) 
•Capitalización: 5 billiones de...
Bloque 
Minería 
en 1 slide 
Genesis (Coinbase) 
Cadena de bloques
El primer bloque 
https://en.bitcoin.it/wiki/Genesis_block Genesis (Coinbase)
Bitcoin es más que dinero 
•http://proofofexistence.com 
•https://blocksign.com/ 
•Matrimonio en la cadena de bloques 
htt...
Nunca más (MtGOX) 
http://www.technologyreview.com/view/526161/the-troubling-holes-in-mtgoxs-account-of-how-it-lost-600- m...
•"I think that as a community we should start demanding these services continually prove that they are not fractional rese...
Proving your Bitcoin Reserves 
https://iwilcox.me.uk/2014/proving-bitcoin-reserves
Ya se esta usando 
http://blog.coinfloor.co.uk/post/82980052547/coinfloors-first-provable-solvency-report
Auditoría 2.0 
Genesis 
(Coinbase) 
Lo que debo: 
풙ퟏ, 풙ퟐ, 풙ퟑ,… 
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1. Verificar 푥푖 = 푌 
2. Verificar que 풙풋 ∈ 푋 = *푥1, ...
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Genesis 
(Coinbase) 
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1. Verificar 푥푖 = 푌 
2. Verificar que 풙풋 ∈ 푋 = *푥1, ...
Canal de difusión Seguro (Bulletin Board) 
•Propiedades 
–Todo el mundo ve exactamente lo mismo 
–No se pueden borrar o ad...
¿Porque es importante el canal de difusión seguro? 
Lo que debo: 
풙ퟏ, 풙ퟐ, 풙ퟑ,… 
Lo que debo: 
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Auditoría 2.0 
Genesis 
(Coinbase) 
Lo que debo: 
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Demostrar lo que tienes 
Tengo 10 BTC Demuéstramelo 
Mi dirección BTC es 1K89dnJfjdghgSJHg 
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Lo que debo: 
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1. Verificar 푥푖 = 푌 
2. Verificar que 풙풋 ∈ 푋 = *푥1, ...
Demostrar lo que debes (solución trivial) 
Usuario 
Monto 
Juan Perez 
20 BTC 
Pedro Gonzales 
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Susana Fuentes 
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Funciones de Hash Resistente a Colisiones 
V 
Si 푋≠푋′ y 퐻푋= 퐻푋’ entonces el adversario encontró una colisión. 
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Árboles de Merkle [M87] 
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Árboles de Merkle [M87] 
Z1=H(Y1||Y2) 
Y1=H(x4||x1) 
x4 
x1 
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x6 
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x8 
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Y2=H(x5||x6) 
Y3=H(x2||x8) 
Y4=H(x7||...
Demostrar lo que debes (Árbol de Todd-Maxwell) 
Balance de un usuario 
Raíz del árbol: 
Lo único que se publica en el cana...
Privacidad v/s Transparencia 
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Auditoría 2.0 
Genesis 
(Coinbase) 
Lo que debo: 
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1. Verificar 푥푖 = 푌 
2. Verificar que 풙풋 ∈ 푋 = *푥1, ...
Cajas de compromiso (Commitments) 
¿Cómo sortear el auto de forma “segura” solamente hablando por teléfono? 
Alicia (0) 
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Cajas de compromiso 
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Cajas de compromiso (Ejemplo) 
•¿Porque la caja no revela ninguna información? 
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Pruebas de nula divulgación 
(Zero-Knowledge Proofs) 
• Demostrar algo sobre el secreto sin abrir la 
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Pruebas de nula divulgación 
(Zero-Knowledge Proofs) 
• Con distintas cajas 
– Ej: mostrar que dos cajas contienen el mism...
Logaritmo Discreto 
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Homomorfismo 
•Poder “combinar” cajas sin abrirlas! (푔푠1ℎ푟1)∗(푔푠2ℎ푟2)=(푔(푠1+푠2)ℎ(푟1+푟2)) 
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Mostrar que dos cajas contienen los mismos valores sin abrirlas 푔풙ℎ푟1 푔풙ℎ푟2 ¿Cómo demostrar que el mismo x esta en las dos...
Mostrar que dos cajas contienen los mismos valores sin abrirlas 
•¿Qué pasa si los valores son distintos? 푔푥ℎ푟1 푔푦ℎ푟2 =푔푥−...
Todd-Maxwell con Privacidad 
Se reemplaza los balances por cajas de compromiso. 
Los nodos intermedios se pueden calcular ...
Todd-Maxwell con Privacidad 
•Paso final: comparar las cajas usando pruebas de nula divulgación 
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Observaciones 
•No es tan claro como no revelar lo que se tiene 
–Información en cadena de bloque es publica (se puede cru...
En la práctica 
-----BEGIN PGP SIGNED MESSAGE----- Hash: SHA1 
On Monday February 24th, 2014 I was invited to the offices ...
Desafíos pendientes 
•Eficiencia 
•Estándares 
•Demostrar lo que se tiene sin revelarlo o recurrir a un tercero de confian...
Auditoria 2.0 (el sueño) 
•Automatizada 
•Descentralizada 
•Los fraudes se detectan y se castigan inmediatamente sin pasar...
Bitcoin 2.0 (Ethereum.org) Ethereum.org 
•Plataforma para crear aplicaciones distribuidas en la nube 
•“Smart contracts” 
...
¡Gracias! 
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No más Madoff: Satoshi al rescate

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La industria de la auditoria esta en crisis. Madoff, Enron, Subprimes,...: no son pocos los escándalos financieros que han involucrado empresas auditoras prestigiosas. Afortunadamente desde el 2009 tenemos una alternativa. Bitcoin y la tecnología de la cadena de bloques han abierto la puerta para implementar sistemas financieros de un nuevo tipo. Se pueden auditar en tiempo real, sin intermediarios de confianza y su estado se verificar de forma publica. En esa charla presentaremos las técnicas actuales para lograr este objetivo y los desafíos pendientes, poniendo un énfasis especial sobre el balance entre privacidad y transparencia.

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No más Madoff: Satoshi al rescate

  1. 1. No más Madoff: Satoshi al rescate Philippe Camacho philippe.camacho@synaptic.cl Bsides Chile 22 de octubre 2014 Santiago
  2. 2. El problema de la industria de la Auditoría http://content.time.com/time/business/article/0,8599,1867092,00.html
  3. 3. Costo de la Auditoría •Caro •Lento •Manual •Poco fiable •Seguridad –Relativamente fácil cocinar la data –Dependencia del intermediario de confianza –Conflicto de intereses –Auditar a los auditores se ve poco practico (loop infinito)
  4. 4. Bitcoin •Sistema monetario descentralizado •2009 •Autor desconocido (Satoshi Nakamoto) •Capitalización: 5 billiones de USD •21000000 de BTC (no más) •Código abierto •Red P2P •Firmas digitales, funciones de hash •TODAS LAS TRANSACCIONES SON PÚBLICAS –Se publican en la cadena de bloques •Costo de la confianza se reduce drásticamente
  5. 5. Bloque Minería en 1 slide Genesis (Coinbase) Cadena de bloques
  6. 6. El primer bloque https://en.bitcoin.it/wiki/Genesis_block Genesis (Coinbase)
  7. 7. Bitcoin es más que dinero •http://proofofexistence.com •https://blocksign.com/ •Matrimonio en la cadena de bloques http://bit.ly/1n8za7q
  8. 8. Nunca más (MtGOX) http://www.technologyreview.com/view/526161/the-troubling-holes-in-mtgoxs-account-of-how-it-lost-600- million-in-bitcoins/ Mark Karpeles (ex GG de MtGOX)
  9. 9. •"I think that as a community we should start demanding these services continually prove that they are not fractional reserve. We cannot effectively eliminate the need for trust in these sorts of services, but we can certainly confine the exposure and eliminate a lot of this drama. With Bitcoin it's technically possible to prove an entity controls enough coin to cover its obligations— and even to do so in ways that don't leak other business information, and so we should. But this isn't something specific about MTGox, it's something we should demand from all services holding large amounts of third party Bitcoins. I wouldn't even suggest MTGox should do it first, rather— it sounds like a great move for their competition to differentiate themselves.“ Gregory Maxwell (Core Bitcoin developer) http://www.reddit.com/r/Bitcoin/comments/1yj5b5/unverified_pastebin_gmaxwell_irc_log_mtgox_was/cfkze3p?context=1
  10. 10. Proving your Bitcoin Reserves https://iwilcox.me.uk/2014/proving-bitcoin-reserves
  11. 11. Ya se esta usando http://blog.coinfloor.co.uk/post/82980052547/coinfloors-first-provable-solvency-report
  12. 12. Auditoría 2.0 Genesis (Coinbase) Lo que debo: 풙ퟏ, 풙ퟐ, 풙ퟑ,… 1 2 1. Verificar 푥푖 = 푌 2. Verificar que 풙풋 ∈ 푋 = *푥1, 푥2, 푥3, … + 3 Lo que tengo: 풀 풙풋
  13. 13. Auditoría 2.0 Genesis (Coinbase) Lo que debo: 풙ퟏ, 풙ퟐ, 풙ퟑ,… 1 2 1. Verificar 푥푖 = 푌 2. Verificar que 풙풋 ∈ 푋 = *푥1, 푥2, 푥3, … + 3 Lo que tengo: 풀 풙풋
  14. 14. Canal de difusión Seguro (Bulletin Board) •Propiedades –Todo el mundo ve exactamente lo mismo –No se pueden borrar o adulterar mensajes –El orden / la fecha de los mensajes no se puede cambiar •Ejemplos –Diario (manual, centralizado) –Twitter (centralizado) –Cadena de bloques (descentralizado) •Aplicaciones –Votación electrónica –Auditoria 
  15. 15. ¿Porque es importante el canal de difusión seguro? Lo que debo: 풙ퟏ, 풙ퟐ, 풙ퟑ,… Lo que debo: 풙ퟒ, 풙ퟓ, 풙ퟔ Se puede hacer ,… declaraciones parciales 풙ퟐ 풙ퟔ
  16. 16. Auditoría 2.0 Genesis (Coinbase) Lo que debo: 풙ퟏ, 풙ퟐ, 풙ퟑ,… 1 2 1. Verificar 푥푖 = 푌 2. Verificar que 풙풋 ∈ 푋 = *푥1, 푥2, 푥3, … + 3 Lo que tengo: 풀 풙풋
  17. 17. Demostrar lo que tienes Tengo 10 BTC Demuéstramelo Mi dirección BTC es 1K89dnJfjdghgSJHg Clave publica asociada: 32sfd73sjhf798273 Firma este mensaje (aleatorio) con tu clave privada kljdkusyu878s7BF7iedy7f67dvf7sd6vu Mensaje firmado 1. Verificar firma 2. Verificar que dirección BTC corresponde a clave publica 3. Chequear en la cadena de bloque el saldo en la dirección BTC 1 2 3 4
  18. 18. Auditoría 2.0 Genesis (Coinbase) Lo que debo: 풙ퟏ, 풙ퟐ, 풙ퟑ,… 1 2 1. Verificar 푥푖 = 푌 2. Verificar que 풙풋 ∈ 푋 = *푥1, 푥2, 푥3, … + 3 Lo que tengo: 풀 풙풋
  19. 19. Demostrar lo que debes (solución trivial) Usuario Monto Juan Perez 20 BTC Pedro Gonzales 1.5 BTC Susana Fuentes 6 BTC …. … …. … Eficiencia Privacidad usuario
  20. 20. Funciones de Hash Resistente a Colisiones V Si 푋≠푋′ y 퐻푋= 퐻푋’ entonces el adversario encontró una colisión. openssl.tar.gz Archivo’ 푋= 푋′=
  21. 21. Árboles de Merkle [M87] Z1=H(Y1||Y2) Y1=H(x4||x1) x4 x1 x5 x6 x2 x8 x7 x3 Y2=H(x5||x6) Y3=H(x2||x8) Y4=H(x7||x3) Z2=H(Y3||Y4) P=H(Z1||Z2) Raíz: representa el conjunto X=*푥1,…,푥8+
  22. 22. Árboles de Merkle [M87] Z1=H(Y1||Y2) Y1=H(x4||x1) x4 x1 x5 x6 x2 x8 x7 x3 Y2=H(x5||x6) Y3=H(x2||x8) Y4=H(x7||x3) Z2=H(Y3||Y4) P=H(Z1||Z2) Raíz: representa el conjunto X=*푥1,…,푥8+ Certificado 푥6∈ 푋
  23. 23. Demostrar lo que debes (Árbol de Todd-Maxwell) Balance de un usuario Raíz del árbol: Lo único que se publica en el canal de difusión seguro
  24. 24. Privacidad v/s Transparencia •“This is asking a lot of an exchange, and I don't think information is worth the price you're paying in security and privacy. Your interests would be better served by a private auditor's report.” Jesse Powell (Gerente General de Kraken) http://www.reddit.com/r/Bitcoin/comments/1yk4nv/please_ask_your_favorite_exchange_to_prove_that/cflqtn0
  25. 25. Auditoría 2.0 Genesis (Coinbase) Lo que debo: 풙ퟏ, 풙ퟐ, 풙ퟑ,… 1 2 1. Verificar 푥푖 = 푌 2. Verificar que 풙풋 ∈ 푋 = *푥1, 푥2, 푥3, … + 3 Lo que tengo: 풀 ¿Cómo preservar la privacidad del usuario y del negocio (*)? (*) http://www.slideshare.net/philippecamacho/protocols-for-provable-solvency-38501620 풙풋
  26. 26. Cajas de compromiso (Commitments) ¿Cómo sortear el auto de forma “segura” solamente hablando por teléfono? Alicia (0) Roberto (1) Quien gana 0 0 0 (Alicia) 0 1 1 (Roberto) 1 0 1 (Roberto) 1 1 0 (Alicia)
  27. 27. Cajas de compromiso (Commitments) secreto Commitment + = secreto Voy a tratar de abrir la caja a otro valor Voy a tratar de saber lo que hay a dentro de la caja antes de tener la clave 1 2 3 secreto secreto El secreto es revelado. Se verifica si el secreto no cambio.
  28. 28. Cajas de compromiso (Ejemplo) •푪풐풎풎풔,풓: 푆퐻퐴256(푠 || 푟) = 퐶푠,푟 •푽풆풓풊풇풚(푪풔,풓,풔,풓): 푆퐻퐴256(푠 || 푟) == 퐶푠,푟 푠 푠 푠 푠
  29. 29. Cajas de compromiso (Ejemplo) •¿Porque la caja no revela ninguna información? –푆퐻퐴256 es unidireccional •푦=푆퐻퐴256(푥) •Dada 푦 no se puede “saber nada” respecto a 푥 •¿Porque es imposible cambiar de opinión al abrir la caja? –Supongamos que se puede •푆퐻퐴256(푠||푟) == 푆퐻퐴256(푠’||푟’) •¡Esto es una colisión! 푥 푦 푠||푟 푠′||푟′ 푦
  30. 30. Pruebas de nula divulgación (Zero-Knowledge Proofs) • Demostrar algo sobre el secreto sin abrir la caja – Ej: mostrar que la caja contiene un 0 o 1 0 , 휋 Quiero engañar a Alicia y convencerla de que la caja tiene un valor binario cuando en verdad contiene 15 Quiero saber exactamente lo que esta a dentro de la caja más alla de que es un valor binario 0 + = Sí / No 휋 1 2
  31. 31. Pruebas de nula divulgación (Zero-Knowledge Proofs) • Con distintas cajas – Ej: mostrar que dos cajas contienen el mismo valor 37 , 휋 Quiero engañar a Alicia y convencerla de que las dos cajas contienen el mismo valor aunque no es así. Quiero saber lo que esta en las cajas. + 휋 = Sí / No 1 2 37 , 37 + 37
  32. 32. Logaritmo Discreto 퐴 = 푔푟 http://en.wikipedia.org/wiki/Elliptic_curve Difícil conseguir solamente conociendo A. 푟 es el logaritmo discreto
  33. 33. Cajas de compromiso de Pedersen •푺풆풕풖풑(): 푔,ℎ al azar tal que 훼:ℎ=푔훼 no es conocido •푪풐풎풎풔,풓: 푔푠ℎ푟 = 퐶푠,푟 •푽풆풓풊풇풚푪풔,풓,풔,풓:푔푠ℎ푟 = 퐶푠,푟
  34. 34. Homomorfismo •Poder “combinar” cajas sin abrirlas! (푔푠1ℎ푟1)∗(푔푠2ℎ푟2)=(푔(푠1+푠2)ℎ(푟1+푟2)) 15 20 = * 20 + 15=35 Operación algebraica entre cajas (multiplicación dentro de un grupo) Suma del contenido de las dos cajas
  35. 35. Mostrar que dos cajas contienen los mismos valores sin abrirlas 푔풙ℎ푟1 푔풙ℎ푟2 ¿Cómo demostrar que el mismo x esta en las dos cajas sin abrir? 풙 푔풙ℎ푟1 / 푔ퟎℎ푟1−푟2 = 푔풙ℎ푟2 Si 풙 esta en las dos cajas entonces podrás mostrar que conoces 풓ퟏ−풓ퟐ
  36. 36. Mostrar que dos cajas contienen los mismos valores sin abrirlas •¿Qué pasa si los valores son distintos? 푔푥ℎ푟1 푔푦ℎ푟2 =푔푥−푦ℎ푟1−푟2=ℎΔ Entonces 푥−푦+훼푟1−푟2=훼Δ 훼= 푥−푦 Δ+푟2−푟1 Se encontró 훼 tal que ℎ=푔훼 Esto es imposible (en caso que Dlog sea un problema difícil)
  37. 37. Todd-Maxwell con Privacidad Se reemplaza los balances por cajas de compromiso. Los nodos intermedios se pueden calcular usando el homomorfismo.
  38. 38. Todd-Maxwell con Privacidad •Paso final: comparar las cajas usando pruebas de nula divulgación A=1200 BTC B=1200 BTC Lo que debes Lo que tienes Arból de Maxwell- Todd 휋: A=B Prueba de nula divulgación: las dos cajas contienen los mismos valores
  39. 39. Observaciones •No es tan claro como no revelar lo que se tiene –Información en cadena de bloque es publica (se puede cruzar información) –Habría que cambiar el protocolo bitcoin para que funcione de este lado también •Igual simplifica mucho el proceso de auditoria •Solamente se requiere una entidad de confianza que firme una caja de compromiso con el valor
  40. 40. En la práctica -----BEGIN PGP SIGNED MESSAGE----- Hash: SHA1 On Monday February 24th, 2014 I was invited to the offices of Coinbase in San Francisco, as part of a voluntary cross-industry effort to provide independent review of the security of Coinbase customer funds. I am the Chief Security Officer at Blockchain, a bitcoin company that offers a web-wallet service that competes with some of Coinbase’s services. Prior to this day, I had not been to Coinbase’s offices, nor did I have any prior professional relationship with Coinbase. My visit was as an independent security expert with no financial control or interest in Coinbase. My goal during this visit was to validate the existence and security of customer funds. During my visit, I met with the CEO and other executives and was presented with information on the mechanisms Coinbase uses to secure customer funds from theft, including their cold storage system and operating process. I was shown an internal reporting tool used by Coinbase to verify total customer funds and the allocation of funds between the “hot wallet” and “cold storage” and funds in transit. Coinbase shared their process and technical details for cold storage, including their process to ensure funds cannot be retrieved from cold storage without the assembly of multiple keys controlled by different people. While Coinbase publicly states that up to 97% of customer funds are in cold storage, at the time of my visit, their internal reporting tool showed that the cold storage system contained 98.8% of customer funds. To confirm for myself that these funds were in the cold storage system, I looked up the balance each of the cold storage addresses against the public blockchain, using an external site. The balance recorded on the public blockchain ledger for each of the addresses matched the balance recorded in Coinbase’s accounting system. Although the accounting system and the blockchain balances appeared to match, I wanted to confirm that these addresses were actually controlled by Coinbase, thereby ensuring they controlled the funds. I randomly selected one of the cold storage addresses and requested that a transaction be signed to prove ownership of the address. This was not pre-arranged nor was there any warning that I would make such a request. Coinbase complied with my request and produced a transaction that proved they owned the cold storage address of my choosing. Based on what I observed during my visit and my experience in security, it appears that the Coinbase system contains the expected funds and their cold storage system and process appear to be operating according to security best practices. Andreas M. Antonopoulos -----BEGIN PGP SIGNATURE----- Version: GnuPG v1.4.13 (Darwin) Comment: GPGTools - http://gpgtools.org iQIcBAEBAgAGBQJTDXNBAAoJEKFoxa4oeN5PRrgP/RN780GCopbTlzIxSU9nBeg5 Qxl/vCKRq+2uHzhyzc+bdj+RlcyvkdKHSD3Ms2/44xMve9kwifj3fkP030DceZdQ IcrDBE5PRXkTILDnV8xwizXeT5a0ojHOKwsdK6IHl1my9yEOnCpQQZomy7joOAOa Sa9xbd9LgmW93izh7EWtfYbjXEvjkVp8C96xwklclAXHDkFQiu4tma5Jil9HJA2+ vAZ9IC4BWmglXDficCRrpV5tRSAU7OhEkk6SIJD6STXKy6LzmsvkpXdTze08761z noWdiGTWQlHZwAzHimrP90+PKMYTPCBklg/I4Tv2g3LD/3Al85ozgiz5neLHINmO zVPGEii31/QtbHSbd0lXBFuCrxzA6x5HCwSnGN9vp0QSSVYNmA8mJoFirCDV9oNA h89GF4sx2mSxxpcC4CA/4Q6QiV3I0MJhltUDKESXTyB71vT5gg/QydP8ZoifiGwE e/FW2GhXI+I/L+L1XnER9zITfZ0DDTRueLBmcfL+ySiFLyGxGZdrr7o3+UVUor0z MuPiOWnmXYsDUjkecwkYwsQoIWkzYs4OrTemBhLE7haXJQVFi+ATaODJQZoOpvdV 9aYM0PR9xGk+E2jD7vfhYw7RbjhwjSq5oiZxPG3jQvEJVb51aYw1tJFdFkqLj8ph HPuuCmxBvLKEMn5VY3YJ =63WZ -----END PGP SIGNATURE----- http://antonopoulos.com/2014/02/25/coinbase-review/ Reemplazar este mensaje por una caja de compromiso con la cantidad de bitcoins que tiene la empresa auditada Andreas M. Antonopoulos
  41. 41. Desafíos pendientes •Eficiencia •Estándares •Demostrar lo que se tiene sin revelarlo o recurrir a un tercero de confianza •Problema de “arrendar” direcciones bitcoin •Incentivar usuarios a verificar su cuenta •Otras reglas de negocio •…
  42. 42. Auditoria 2.0 (el sueño) •Automatizada •Descentralizada •Los fraudes se detectan y se castigan inmediatamente sin pasar por ningún intermediario
  43. 43. Bitcoin 2.0 (Ethereum.org) Ethereum.org •Plataforma para crear aplicaciones distribuidas en la nube •“Smart contracts” •Reciben dinero (ethers) y entradas •Mantienen estado •Envian salidas y dinero •Ejemplos: •¡Seguros, Fondos de pensión = un simple programa!
  44. 44. ¡Gracias! https://blockchain.info/tx/e606851c9d25146242a6b8b04f2725d46f12750f839bed00cf7471f6238a6b05?show_adv=true http://proofofexistence.com/

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