DLT Financial Lab

Laboratorio de registro distribuido de la Parte 19. Implementa una cadena, firmas, árboles de Merkle con sumas, consenso bizantino, un contrato de depósito en garantía y un oráculo, con la biblioteca estándar y sin red.

Aviso

Todo lo que hay aquí es didáctico. La criptografía está simplificada, el consenso no reproduce ningún protocolo de producción y la cadena no es segura. No debe usarse para nada real y no crea ninguna criptomoneda. En producción se usan bibliotecas auditadas, nunca una implementación propia.

Qué demuestra ejecutando

Cinco afirmaciones que se repiten mucho y se comprueban poco:

Afirmación habitual	Lo que el laboratorio demuestra	Clase
«Una vez en la cadena, no se puede cambiar»	Recalcular la cadena entera vuelve a validar	1, 4
«Está firmado, luego es cierto»	Una firma prueba quién, no qué es verdad	2
«Publicamos la raíz, es verificable»	Sin sumas, omitir una hoja no se detecta	2, 10
«Cinco nodos toleran un fallo»	Tres con el mismo defecto acuerdan un valor erróneo	5
«El contrato está auditado»	Dos líneas intercambiadas lo vacían	8

Estructura

apps/dlt_financial_lab/
├── README.md
├── __init__.py
├── crypto.py       resúmenes, firmas y direcciones con verificación
├── merkle.py       árbol con sumas, inclusión y exclusión
├── chain.py        bloques, estado, instantáneas y reescritura
├── consensus.py    nodos honestos, silenciosos, mentirosos y con defecto común
├── contracts.py    depósito en garantía, con y sin reentrada
├── oracle.py       agregación con mediana, banda y mínimo de fuentes
├── signatures.py   firma múltiple y análisis de correlación
└── cli.py

Uso

Demostrar que el encadenamiento no impide reescribir:

python apps/dlt_financial_lab/cli.py chain --blocks 100 --difficulty 2

Construir el árbol y ver que la omisión de una hoja se detecta con sumas:

python apps/dlt_financial_lab/cli.py merkle --leaves 10000

Provocar un acuerdo sobre un valor erróneo con un fallo común:

python apps/dlt_financial_lab/cli.py consensus --nodes 5 --common-fault 3

Ejecutar el ataque de reentrada y su corrección:

python apps/dlt_financial_lab/cli.py escrow

Comparar con una base de datos compartida:

python apps/dlt_financial_lab/cli.py compare --operations 5000

Pruebas

python -m pytest tests/test_dlt_financial_lab.py -q

Tres de ellas documentan defectos y deben pasar:

test_recalcular_toda_la_cadena_NO_se_detecta
test_un_fallo_comun_produce_acuerdo_erroneo
test_el_ataque_de_reentrada_vacia_el_contrato_defectuoso

Sin ellas, el material afirmaría cosas que el código no sostiene.

Decisiones de diseño que conviene mirar

Prefijos distintos en el árbol. \x00 para hoja y \x01 para nodo interno. Sin ellos existen dos conjuntos con la misma raíz.

Promoción del nodo suelto. En un nivel impar, el nodo sin pareja se promueve tal cual en vez de duplicarse: duplicarlo sumaría su valor dos veces y la raíz dejaría de declarar la suma real, que es la propiedad por la que existe el árbol.

Número de orden por cuenta. Sin él, la misma transacción firmada se reenvía y se ejecuta dos veces. Es la idempotencia de la Parte 17, clase 8, resuelta en el protocolo.

El interruptor solo para. No altera saldos ni transfiere. Da capacidad de contener sin dar a nadie capacidad de mover fondos.

Límites declarados

La firma es simétrica en la práctica: quien puede verificar podría también firmar. Es una simplificación deliberada y se declara en el módulo.
El consenso no modela pérdida de mensajes, partición de red ni desajuste de relojes salvo cuando se indica.
La cadena corre en un solo proceso: no hay propagación ni mempool real.
El contrato es una clase de Python: no reproduce el modelo de ejecución ni el coste de ninguna plataforma.
La comparación con SQLite mide entre sí, no contra producción, y no incluye el coste de gobierno, que en un consorcio suele ser el mayor.