Laboratorio 1: Cadena didáctica en Python

Propósito

Construir una cadena de bloques desde cero para entender exactamente qué garantiza el encadenamiento y qué no. La conclusión que busca el laboratorio es incómoda: el encadenamiento por sí solo no impide reescribir la historia.

Escenario

El equipo de arquitectura afirma que «una vez en la cadena, el dato no se puede cambiar». Tu tarea es construir la cadena, demostrar que la afirmación es falsa sin consenso, y medir cuánto cuesta hacerla cierta.

Contexto

La inmutabilidad no viene del encadenamiento: viene del consenso más el coste de rehacerlo. Un registro encadenado que una sola parte controla se reescribe en milisegundos.

Datos

Se generan en el laboratorio. Sin dependencias externas.

Supuestos del ejercicio

Implementación didáctica: no es segura, no es eficiente y no debe usarse para nada real.
Un solo proceso; la red se simula con una lista de nodos.
Las claves son de juguete y viven en memoria.

Requisitos

Python 3.11 o superior, biblioteca estándar.
Haber leído las clases 1, 2 y 4.

Pasos

Implementa Bloque con índice, resumen anterior, raíz de Merkle, marca de tiempo y lista de transacciones.
Implementa Cadena con validación completa: cada bloque referencia al anterior y su raíz corresponde a sus transacciones.
Añade transacciones con firma y número de orden por cuenta.
Demuestra que una transacción repetida se rechaza.
Manipula un bloque intermedio y comprueba que la validación lo detecta.
Recalcula toda la cadena desde el bloque manipulado y comprueba que ahora valida: esa es la demostración que el laboratorio busca.
Añade un coste de producción y mide cuánto tarda rehacer 100 bloques.
Implementa instantáneas del estado cada N bloques y reconstruye un estado pasado.

Arquitectura

Bloque n-1 ──resumen──► Bloque n ──resumen──► Bloque n+1
    │                       │                     │
raíz Merkle             raíz Merkle          raíz Merkle
    │                       │                     │
   txs                     txs                   txs

manipular una tx  →  cambia su raíz  →  cambia el resumen
                  →  el bloque siguiente ya no encaja
                  →  DETECTADO

recalcular todos los siguientes  →  vuelve a encajar
                                 →  NO detectado

Criterios de aceptación

#	Criterio	Cómo se comprueba
1	La cadena valida de extremo a extremo	`validar()` sobre 100 bloques
2	Una transacción repetida se rechaza	Prueba con el mismo número de orden
3	Manipular sin recalcular se detecta	Prueba negativa
4	Recalcular todo no se detecta	Prueba que documenta la limitación
5	El coste de rehacer se mide	Informe con el tiempo
6	El estado pasado se reconstruye	Comparación con el guardado

Amenazas a considerar

Amenaza	Efecto	Mitigación esperada
Reescritura completa	La historia cambia sin dejar rastro	Consenso y coste de producción
Transacción repetida	Doble gasto	Número de orden por cuenta
Firma no verificada	Cualquiera ordena por otro	Verificación obligatoria
Raíz de Merkle no comprobada	Se altera una transacción	Recalcular la raíz al validar
Marca de tiempo manipulada	Se altera el orden aparente	Tolerancia acotada

Pruebas

python -m pytest tests/test_dlt_financial_lab.py -q -k cadena

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

Entregables

solution.md con la explicación de por qué el encadenamiento no basta.
La cadena implementada con validación completa.
Las dos pruebas de manipulación: la detectada y la no detectada.
La medición del coste de rehacer.
Tabla de supuestos y nota de límites.

Rúbrica

Criterio	Puntos
Cadena y validación correctas	25
Prueba de manipulación detectada	20
Prueba de reescritura no detectada	25
Medición del coste	15
Límites declarados	15

Solución de referencia

En solutions/lab-01.md.