Certificación académica digital con Blockchain: Un prototipo orientado a la seguridad y privacidad con Hyperledger Fabric

Abstract

La rápida transformación digital de las sociedades modernas ha abierto nuevas posibilidades para garantizar la autenticidad y seguridad de los certificados académicos. La tecnología blockchain, reconocida por su naturaleza descentralizada e inmutable, ofrece una solución prometedora para la certificación digital de títulos académicos. Esta tesis explora el desarrollo e implementación de un sistema prototipo para la gestión de certificados académicos digitales utilizando Hyperledger Fabric, una red blockchain permisionada, con especial énfasis en el cumplimiento de las normativas de protección de datos, como el GDPR (Reglamento General de Protección de Datos) de la Unión Europea y la Ley 18.331 de Uruguay. El objetivo principal de este trabajo fue diseñar e implementar una solución segura, escalable y que respete la privacidad, permitiendo a las instituciones emitir, gestionar y verificar certificados académicos sobre una blockchain. Tras un análisis de las plataformas blockchain existentes, como Hyperledger Besu y Ethereum, se eligió Hyperledger Fabric debido a sus sólidas características de privacidad, control granular de permisos y flexibilidad en el manejo de datos. El prototipo se desplegó dentro de un consorcio privado de instituciones académicas, lo que permitió la emisión de certificados con garantías criptográficas de integridad y autenticidad, protegiendo al mismo tiempo los datos personales de los estudiantes. Los resultados de este trabajo muestran que blockchain puede abordar de manera efectiva problemas como el fraude de certificados y las ineficiencias en los procesos de verificación. No obstante, se discuten desafíos como la escalabilidad, el cumplimiento del derecho al olvido y la gestión de datos fuera de la cadena (off-chain). La solución propuesta sienta las bases para futuros desarrollos en la certificación académica digital y destaca áreas clave donde se pueden realizar mejoras para garantizar una adopción generalizada.

The rapid digital transformation of modern societies has opened new avenues for ensuring the authenticity and security of academic credentials. Blockchain technology, known for its decentralized and immutable nature, offers a promising solution for the digital certification of academic records. This thesis explores the development and implementation of a prototype system for managing digital academic certificates using Hyperledger Fabric, a permissioned blockchain framework, with a particular focus on compliance with GDPR (General Data Protection Regulation) of the European Union and Uruguay’s Law 18.331 on personal data protection. The primary objective of this work was to design and implement a secure, scalable, and privacy-compliant solution that enables institutions to issue, manage, and verify academic certificates on a blockchain. Through an analysis of existing blockchain platforms such as Hyperledger Besu and Ethereum, Hyperledger Fabric was chosen due to its robust privacy features, granular control of permissions, and flexibility in handling data. The prototype was deployed within a private consortium of academic institutions, enabling the issuance of certificates with cryptographic guarantees of integrity and authenticity while protecting the personal data of students. The results of this work show that blockchain can effectively address issues such as certificate fraud and inefficiencies in verification processes. However, challenges such as scalability, compliance with the right to be forgotten, and off-chain data management are discussed. The proposed solution lays the groundwork for future developments in digital academic credentialing and highlights key areas where improvements can be made to ensure widespread adoption.