Contratos Inteligentes Frontend: Integración Perfecta de Solidity y Web3 para una Audiencia Global

La web descentralizada, o Web3, está evolucionando rápidamente, empoderando a individuos y empresas con un control sin precedentes sobre sus datos y activos digitales. En el corazón de esta revolución se encuentran los contratos inteligentes –acuerdos auto-ejecutables escritos en código, principalmente en plataformas como Ethereum. Si bien la lógica de backend reside en la blockchain, la experiencia del usuario al interactuar con estos potentes contratos es diseñada por el frontend. Esta publicación de blog profundiza en el intrincado mundo de la integración de contratos inteligentes frontend, centrándose en cómo los desarrolladores pueden tender un puente efectivo entre las interfaces de usuario construidas con frameworks frontend populares y la lógica robusta de los contratos inteligentes de Solidity, todo ello mientras se atiende a una audiencia global diversa.

Entendiendo los Componentes Principales: Solidity y Web3

Antes de sumergirse en la integración, es crucial comprender los bloques de construcción fundamentales:

Solidity: El Lenguaje de los Contratos Inteligentes

Solidity es un lenguaje de programación de alto nivel y orientado a objetos diseñado específicamente para escribir contratos inteligentes en diversas plataformas blockchain, especialmente Ethereum y cadenas compatibles con EVM. Su sintaxis comparte similitudes con JavaScript, Python y C++, lo que lo hace relativamente accesible para desarrolladores que hacen la transición a blockchain. El código Solidity se compila en bytecode, que luego se despliega y ejecuta en la máquina virtual de la blockchain.

Las características clave de Solidity incluyen:

• Tipado Estático: Las variables tienen tipos fijos, lo que permite la detección de errores en tiempo de compilación.
• Orientado a Contratos: El código se organiza en contratos, que son las unidades fundamentales de despliegue.
• Emisión de Eventos: Los contratos pueden emitir eventos para notificar a las aplicaciones fuera de la cadena sobre cambios de estado.
• Herencia: Soporta la reutilización de código a través de la herencia.
• Funciones Modificadoras: Permiten verificaciones previas y posteriores a la ejecución en las funciones.

Ejemplo de un contrato Solidity simple (Simplificado):

            // SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract SimpleStorage {
    uint256 public storedData;

    function set(uint256 x) public {
        storedData = x;
    }

    function get() public view returns (uint256) {
        return storedData;
    }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Web3: El Puente a la Blockchain

Web3 se refiere a la internet descentralizada emergente, caracterizada por la tecnología blockchain y las redes peer-to-peer. En el contexto del desarrollo frontend, las librerías Web3 son herramientas esenciales que permiten a las aplicaciones JavaScript comunicarse con la blockchain de Ethereum. Estas librerías abstraen las complejidades de interactuar directamente con los nodos de la blockchain y proporcionan métodos convenientes para:

• Conectarse a la blockchain (a través de HTTP o WebSockets).
• Acceder a la información de la cuenta.
• Enviar transacciones.
• Llamar a funciones de contratos inteligentes.
• Escuchar eventos de la blockchain.

Las dos librerías JavaScript Web3 más destacadas son:

• web3.js: Una librería completa que proporciona una vasta gama de funcionalidades para interactuar con la blockchain de Ethereum. Ha sido una piedra angular del desarrollo Web3 durante mucho tiempo.
• ethers.js: Una alternativa más moderna, ligera y a menudo preferida que se centra en la facilidad de uso, la seguridad y el rendimiento. Ofrece un diseño más modular y generalmente se considera más amigable para el desarrollador en muchas tareas.

La Conexión Frontend-Backend: Cómo Funciona

La magia de la integración de contratos inteligentes frontend reside en la capacidad de las aplicaciones frontend para activar acciones en la blockchain y mostrar su estado al usuario. Esto típicamente implica el siguiente flujo:

1. Interacción del Usuario: Un usuario interactúa con la interfaz de usuario frontend, por ejemplo, haciendo clic en un botón para enviar criptomoneda o actualizar un registro en un contrato inteligente.
2. Invocación de la Librería Web3: La aplicación frontend, utilizando una librería Web3 (como ethers.js), solicita al usuario que confirme la acción a través de su cartera de criptomonedas conectada (por ejemplo, MetaMask).
3. Creación de Transacción: La librería Web3 construye un objeto de transacción que contiene los datos necesarios, como la dirección del contrato inteligente objetivo, la función a llamar y cualquier parámetro de entrada.
4. Firma de la Cartera: La cartera de criptomonedas del usuario firma esta transacción utilizando su clave privada, autorizando la acción.
5. Difusión de Transacción: La transacción firmada se difunde a la red Ethereum (u otra blockchain compatible).
6. Ejecución en Blockchain: Un nodo de la red recoge la transacción, la valida y ejecuta la función correspondiente dentro del contrato inteligente.
7. Actualización de Estado: Si la ejecución del contrato inteligente modifica su estado (por ejemplo, cambia una variable), esta actualización se registra en la blockchain.
8. Retroalimentación Frontend: La aplicación frontend puede monitorear el estado de la transacción y escuchar los eventos emitidos por el contrato inteligente para proporcionar retroalimentación al usuario (por ejemplo, "¡Transacción exitosa!" o mostrando datos actualizados).

Eligiendo tu Framework Frontend y Librería Web3

La elección del framework frontend y la librería Web3 impacta significativamente la experiencia de desarrollo y la arquitectura resultante de la aplicación. Aunque se puede usar cualquier framework JavaScript moderno, algunos son más comúnmente adoptados en el espacio Web3 debido a su ecosistema y soporte comunitario.

Frameworks Frontend Populares:

• React: Una librería declarativa de JavaScript para construir interfaces de usuario, conocida por su arquitectura basada en componentes y gran ecosistema. React es una elección frecuente para dApps.
• Vue.js: Un framework JavaScript progresivo que también está basado en componentes y es elogiado por su facilidad de uso y curva de aprendizaje suave.
• Angular: Un framework completo basado en TypeScript para construir aplicaciones a gran escala.
• Svelte: Un compilador que traslada el trabajo del navegador al paso de construcción, resultando en aplicaciones de alto rendimiento.

Consideraciones de Librerías Web3:

• ethers.js: Generalmente recomendado para nuevos proyectos debido a su diseño moderno, características de seguridad mejoradas y documentación completa. Ofrece utilidades robustas para la gestión de carteras, la interacción con contratos y el manejo de proveedores.
• web3.js: Todavía ampliamente utilizada, especialmente en proyectos heredados. Es una librería potente, pero a veces puede ser más verbosa y menos intuitiva que ethers.js para ciertas tareas.

Con el propósito de demostrar la integración, utilizaremos principalmente React y ethers.js, ya que representan una pila común y efectiva para el desarrollo moderno de dApps.

Guía de Integración Paso a Paso (con React y ethers.js)

Recorramos un ejemplo práctico de integración de un frontend con un contrato inteligente de Solidity. Asumiremos que tienes un contrato simple SimpleStorage (como se muestra arriba) compilado y desplegado en una testnet o en un entorno de desarrollo local.

Prerrequisitos:

• Node.js y npm/yarn: Instalados en tu máquina.
• Un Proyecto React: Configurado usando Create React App o una herramienta similar.
• Un Contrato Inteligente: Desplegado y con su ABI (Interfaz Binaria de Aplicación) y dirección conocidas.
• Una Cartera de Criptomonedas: Como MetaMask, instalada y configurada con una cuenta de testnet.

1. Instalar Librerías Necesarias:

Navega al directorio raíz de tu proyecto React e instala ethers.js:

            npm install ethers
# or
yarn add ethers

            

              
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2. Obtener Detalles del Contrato Inteligente:

Necesitarás dos piezas de información cruciales de tu contrato inteligente desplegado:

• Dirección del Contrato: El identificador único de tu contrato en la blockchain.
• ABI del Contrato (Interfaz Binaria de Aplicación): Un archivo JSON que describe las funciones, eventos y variables de estado del contrato, permitiendo al frontend entender cómo interactuar con él.

Típicamente, cuando compilas tu contrato Solidity usando herramientas como Hardhat o Truffle, obtendrás un archivo de artefacto que contiene el ABI y el bytecode.

3. Configurando el Proveedor Web3:

El primer paso en tu código frontend es establecer una conexión con la blockchain. Esto se hace utilizando un proveedor. En un entorno de navegador, la forma más común es aprovechar el proveedor Web3 inyectado de una cartera como MetaMask.

            import { ethers } from 'ethers';
import React, { useState, useEffect } from 'react';

// --- Contract Details ---
const contractAddress = "YOUR_CONTRACT_ADDRESS"; // Replace with your contract's address
const contractABI = [ /* Your contract's ABI as a JSON array */ ];

function App() {
  const [account, setAccount] = useState(null);
  const [storedValue, setStoredValue] = useState(0);
  const [inputValue, setInputValue] = useState('');
  const [signer, setSigner] = useState(null);
  const [contract, setContract] = useState(null);

  useEffect(() => {
    const loadBlockchainData = async () => {
      if (window.ethereum) {
        const provider = new ethers.providers.Web3Provider(window.ethereum);
        setSigner(provider.getSigner());

        const accounts = await window.ethereum.request({ method: 'eth_requestAccounts' });
        setAccount(accounts[0]);

        const contractInstance = new ethers.Contract(contractAddress, contractABI, provider);
        setContract(contractInstance);

        const currentValue = await contractInstance.storedData();
        setStoredValue(currentValue.toString());
      } else {
        alert('¡Se requiere MetaMask u otra cartera compatible con Ethereum!');
      }
    };

    loadBlockchainData();

    // Listen for account changes
    window.ethereum.on('accountsChanged', (accounts) => {
      if (accounts.length > 0) {
        setAccount(accounts[0]);
      } else {
        setAccount(null);
      }
    });
  }, []);

  // ... rest of the component
}

export default App;

            

              
                Copy
              
            
          

Explicación:

• Importamos ethers.
• Definimos marcadores de posición para contractAddress y contractABI.
• Los hooks useState se utilizan para gestionar la cuenta conectada, el valor leído del contrato, la entrada para establecer el valor, el objeto signer y la instancia del contrato.
• El hook useEffect se ejecuta una vez al montar el componente.
• window.ethereum comprueba si un proveedor Web3 (como MetaMask) está disponible.
• new ethers.providers.Web3Provider(window.ethereum) crea una instancia de proveedor conectada a la cartera del usuario.
• provider.getSigner() obtiene un objeto que puede firmar transacciones, representando al usuario conectado.
• window.ethereum.request({ method: 'eth_requestAccounts' }) solicita al usuario que conecte su cartera.
• new ethers.Contract(contractAddress, contractABI, provider) crea una instancia de nuestro contrato inteligente, permitiéndonos interactuar con él. Inicialmente, usamos el provider para leer datos.
• Obtenemos y mostramos el storedData inicial.
• Configuramos un oyente de eventos para accountsChanged para actualizar la interfaz de usuario si el usuario cambia de cuenta en su cartera.

4. Interactuando con el Contrato Inteligente (Lectura de Datos):

Leer datos de un contrato inteligente es una operación de solo lectura y no cuesta gas. Puedes llamar a funciones de vista o puras utilizando la instancia del contrato obtenida con el proveedor.

            // Dentro del componente App, después de configurar la instancia del contrato:

const refreshValue = async () => {
  if (contract) {
    const currentValue = await contract.storedData();
    setStoredValue(currentValue.toString());
  }
};

// En tu JSX, tendrías un botón para llamar a esto:
// <button onClick={refreshValue}>Refrescar Valor</button>

            

              
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5. Interactuando con el Contrato Inteligente (Escritura de Datos):

Escribir datos en un contrato inteligente (llamar a funciones que modifican el estado) requiere un firmante e incurre en tarifas de gas. Aquí es donde la cartera del usuario juega un papel crucial en la autorización de la transacción.

            // Dentro del componente App:

const handleInputChange = (event) => {
  setInputValue(event.target.value);
};

const updateStoredValue = async () => {
  if (contract && signer && inputValue) {
    try {
      // Create a contract instance with the signer to send transactions
      const contractWithSigner = contract.connect(signer);
      const tx = await contractWithSigner.set(ethers.utils.parseUnits(inputValue, "ether")); // Assuming 'set' expects uint256

      // Wait for the transaction to be mined
      await tx.wait();

      setInputValue(''); // Clear input after successful update
      refreshValue(); // Refresh the displayed value
      alert("¡Valor actualizado exitosamente!");
    } catch (error) {
      console.error("Error actualizando valor:", error);
      alert("Fallo al actualizar el valor. Revisa la consola para más detalles.");
    }
  } else {
    alert("Por favor, introduce un valor y asegúrate de que tu cartera está conectada.");
  }
};

// En tu JSX:
// <input type="text" value={inputValue} onChange={handleInputChange} placeholder="Introduce un número" />
// <button onClick={updateStoredValue} disabled={!account}>Actualizar Valor</button>

            

              
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Explicación:

• Capturamos la entrada del usuario usando inputValue y handleInputChange.
• Crucialmente, creamos una nueva instancia de contrato usando contract.connect(signer). Esto vincula las capacidades de envío de transacciones del signer a nuestra interacción con el contrato.
• ethers.utils.parseUnits(inputValue, "ether") convierte la cadena de entrada a un formato BigNumber adecuado para el uint256 de Solidity (ajusta las unidades si es necesario según la entrada esperada de tu contrato).
• await tx.wait() pausa la ejecución hasta que la transacción se confirma en la blockchain.
• El manejo de errores es esencial para informar al usuario si una transacción falla.

6. Manejo de Conexiones y Desconexiones de Carteras:

Las dApps robustas deben manejar con gracia las conexiones y desconexiones de las carteras de los usuarios.

            // En el JSX de tu componente App:

const connectWallet = async () => {
  if (window.ethereum) {
    try {
      const provider = new ethers.providers.Web3Provider(window.ethereum);
      await window.ethereum.request({ method: 'eth_requestAccounts' });
      setSigner(provider.getSigner());
      const accounts = await provider.listAccounts();
      setAccount(accounts[0]);
      // Reinicializar contrato con el firmante si es necesario para operaciones de escritura inmediatamente
      const contractInstance = new ethers.Contract(contractAddress, contractABI, provider);
      setContract(contractInstance.connect(provider.getSigner())); // Conectar al contrato con el firmante
      alert("¡Cartera conectada!");
    } catch (error) {
      console.error("Error conectando cartera:", error);
      alert("Fallo al conectar la cartera.");
    }
  } else {
    alert("¡Se requiere MetaMask u otra cartera compatible con Ethereum!");
  }
};

const disconnectWallet = () => {
  setAccount(null);
  setSigner(null);
  setContract(null);
  // Opcionalmente, podrías querer recargar la página completa o limpiar el estado de forma más agresiva
  alert("Cartera desconectada.");
};

// En tu JSX:
// {!account ? (
//   <button onClick={connectWallet}>Conectar Cartera</button>
// ) : (
//   <div>
//     <p>Cuenta Conectada: {account}</p>
//     <button onClick={disconnectWallet}>Desconectar Cartera</button>
//   </div>
// )}

            

              
                Copy
              
            
          

7. Escuchando Eventos del Contrato Inteligente:

Los contratos inteligentes pueden emitir eventos para notificar al frontend sobre cambios de estado significativos. Esta es una forma más eficiente de actualizar la interfaz de usuario que el sondeo constante.

            // Dentro del hook useEffect, después de configurar la instancia del contrato:

if (contract) {
  // Ejemplo: Escuchando un evento hipotético 'ValueChanged' de SimpleStorage
  contract.on("ValueChanged", (newValue, event) => {
    console.log("Evento ValueChanged recibido:", newValue.toString());
    setStoredValue(newValue.toString());
  });

  // Limpiar el oyente de eventos cuando el componente se desmonte
  return () => {
    if (contract) {
      contract.removeAllListeners(); // O especificar el nombre del evento
    }
  };
}

            

              
                Copy
              
            
          

Nota: Para que esto funcione, tu SimpleStorage contrato necesitaría emitir un evento, por ejemplo, en la función set:

            // Dentro del contrato SimpleStorage:

// ...

event ValueChanged(uint256 newValue);

function set(uint256 x) public {
    storedData = x;
    emit ValueChanged(x); // Emitir el evento
}

// ...

            

              
                Copy
              
            
          

Consideraciones Avanzadas para una Audiencia Global

Construir dApps para una audiencia global requiere una cuidadosa consideración de varios factores más allá de la integración básica:

1. Experiencia de Usuario y Abstracción de Cartera:

• Incorporación (Onboarding): Muchos usuarios son nuevos en las carteras de criptomonedas. Proporciona instrucciones y guías claras sobre cómo configurar y usar carteras como MetaMask, Trust Wallet o Coinbase Wallet.
• Wallet Connect: Intégra con WalletConnect para admitir una gama más amplia de carteras móviles y de escritorio, mejorando la accesibilidad para usuarios que no usan MetaMask. Librerías como @web3-react/walletconnect-connector o rainbow-kit pueden simplificar esto.
• Conciencia de Red: Asegúrate de que los usuarios estén en la red blockchain correcta (por ejemplo, Ethereum Mainnet, Polygon, Binance Smart Chain). Muestra información de la red y guía a los usuarios para que cambien si es necesario.
• Tarifas de Gas: Las tarifas de gas pueden ser volátiles y variar según la red. Informa a los usuarios sobre los posibles costos de gas y los tiempos de confirmación de transacciones. Considera estrategias como las meta-transacciones si es aplicable para abstraer el pago de gas.

2. Internacionalización (i18n) y Localización (l10n):

• Soporte de Idiomas: Traduce elementos de la UI, mensajes de error e instrucciones a múltiples idiomas. Librerías como react-intl o i18next pueden ser invaluables.
• Matices Culturales: Ten en cuenta las diferencias culturales en el diseño, las combinaciones de colores y los estilos de comunicación. Lo que es aceptable o atractivo en una cultura podría no serlo en otra.
• Formatos de Fecha y Hora: Muestra fechas y horas en un formato localizado y fácil de usar.
• Formato de Números y Moneda: Formatea los números y cualquier cantidad de criptomoneda mostrada según las convenciones locales. Si bien los contratos inteligentes operan con valores numéricos precisos, la presentación frontend puede localizarse.

3. Rendimiento y Escalabilidad:

• Puntos Finales RPC: Depender únicamente de MetaMask para todas las interacciones puede ser lento para la obtención de datos. Considera usar proveedores RPC dedicados (por ejemplo, Infura, Alchemy) para operaciones de lectura más rápidas.
• Almacenamiento en Caché: Implementa el almacenamiento en caché del lado del cliente para datos no sensibles de acceso frecuente para reducir las consultas a la blockchain.
• Actualizaciones Optimistas: Proporciona retroalimentación visual inmediata al usuario al iniciar una acción, incluso antes de que la transacción en la blockchain sea confirmada.
• Soluciones de Capa 2: Para aplicaciones que requieren alto rendimiento y bajas tarifas de transacción, considera integrar soluciones de escalado de Capa 2 como Optimism, Arbitrum o zkSync.

4. Mejores Prácticas de Seguridad:

• Validación de Entrada: Valida siempre la entrada del usuario en el frontend, pero nunca confíes únicamente en la validación del frontend. El contrato inteligente en sí debe tener una validación robusta para prevenir entradas maliciosas.
• Seguridad del ABI: Asegúrate de usar el ABI correcto y verificado para tu contrato inteligente. ABIs incorrectos pueden llevar a llamadas de función no intencionadas.
• HTTPS: Sirve siempre tu aplicación frontend sobre HTTPS para protegerte contra ataques de intermediario (man-in-the-middle).
• Gestión de Dependencias: Mantén las dependencias de tu proyecto (incluidas las librerías Web3) actualizadas para parchear vulnerabilidades de seguridad.
• Auditorías de Contratos Inteligentes: Para dApps en producción, asegúrate de que tus contratos inteligentes hayan pasado auditorías de seguridad profesionales.
• Gestión de Claves Privadas: Enfatiza que los usuarios nunca deben compartir sus claves privadas o frases semilla. Tu aplicación frontend nunca debe solicitar o manejar claves privadas directamente.

5. Manejo de Errores y Retroalimentación al Usuario:

• Mensajes de Error Claros: Proporciona mensajes de error específicos y accionables a los usuarios, guiándolos sobre cómo resolver problemas (por ejemplo, "Saldo insuficiente", "Por favor, cambia a la red Polygon", "Transacción rechazada por la cartera").
• Estados de Carga: Indica cuándo las transacciones están pendientes o se están recuperando datos.
• Seguimiento de Transacciones: Ofrece formas para que los usuarios rastreen sus transacciones en curso en exploradores de bloques (como Etherscan).

Herramientas y Flujo de Trabajo de Desarrollo

Un flujo de trabajo de desarrollo optimizado es crucial para construir y desplegar dApps de manera eficiente. Las herramientas clave incluyen:

• Hardhat / Truffle: Entornos de desarrollo para compilar, desplegar, probar y depurar contratos inteligentes. También generan artefactos de contrato (incluidos ABIs) esenciales para la integración frontend.
• Ganache: Una blockchain personal para el desarrollo de Ethereum utilizada para ejecutar pruebas locales y depuración.
• Etherscan / Polygonscan / etc.: Exploradores de bloques para verificar código de contrato, rastrear transacciones e inspeccionar datos de la blockchain.
• IPFS (InterPlanetary File System): Para el almacenamiento descentralizado de activos frontend estáticos, haciendo que tu dApp sea resistente a la censura.
• The Graph: Un protocolo descentralizado para indexar y consultar datos de la blockchain, lo que puede mejorar significativamente el rendimiento de los frontends de dApps al proporcionar datos indexados en lugar de consultar directamente la blockchain.

Casos de Estudio: Ejemplos de dApps Globales

Numerosas dApps construidas con Solidity e integración Web3 están sirviendo a una audiencia global:

• Plataformas de Finanzas Descentralizadas (DeFi): Uniswap (intercambio descentralizado), Aave (préstamos y empréstitos), Compound (protocolo de préstamos) permiten a usuarios de todo el mundo acceder a servicios financieros sin intermediarios. Sus frontends interactúan sin problemas con complejos contratos inteligentes DeFi.
• Mercados de Tokens No Fungibles (NFT): OpenSea, Rarible y Foundation permiten a artistas y coleccionistas de todo el mundo acuñar, comprar y vender activos digitales únicos, con interfaces de usuario frontend interactuando directamente con contratos inteligentes de NFT (como ERC-721 o ERC-1155).
• Organizaciones Autónomas Descentralizadas (DAOs): Plataformas como Snapshot permiten a comunidades globales votar sobre propuestas utilizando tenencias de tokens, con frontends que facilitan la creación de propuestas y la votación interactuando con contratos inteligentes de gobernanza.
• Juegos Play-to-Earn: Axie Infinity y juegos blockchain similares aprovechan los NFT y los tokens para activos dentro del juego, con interfaces de juego frontend conectándose a contratos inteligentes para comerciar y gestionar estos activos.

Estos ejemplos resaltan el poder y el alcance de la integración de contratos inteligentes frontend, conectando a millones de usuarios globalmente a aplicaciones descentralizadas.

Conclusión: Empoderando el Futuro Descentralizado

La integración de contratos inteligentes frontend es una disciplina crítica para construir la próxima generación de aplicaciones descentralizadas. Al dominar la interacción entre los contratos inteligentes de Solidity y las librerías JavaScript de Web3, los desarrolladores pueden crear dApps fáciles de usar, seguras y potentes que aprovechan los beneficios de la tecnología blockchain. Para una audiencia global, una atención meticulosa a la experiencia del usuario, la internacionalización, el rendimiento y la seguridad es primordial. A medida que el ecosistema Web3 continúa madurando, la demanda de desarrolladores frontend cualificados que puedan tender un puente sin problemas entre las interfaces de usuario y la lógica blockchain solo crecerá, marcando el comienzo de un futuro digital más descentralizado, transparente y centrado en el usuario para todos.

Puntos clave para el desarrollo global de dApps:

• Prioriza la incorporación de usuarios y la compatibilidad de carteras.
• Implementa una internacionalización robusta para un mayor alcance.
• Optimiza el rendimiento utilizando una obtención de datos y un almacenamiento en caché eficientes.
• Adhiérete a prácticas de seguridad rigurosas tanto para el código frontend como para el de los contratos inteligentes.
• Proporciona retroalimentación y manejo de errores claros y localizados.

El viaje de integrar las experiencias frontend con el poder de los contratos inteligentes es emocionante y gratificante. Siguiendo las mejores prácticas y adoptando las herramientas en evolución, los desarrolladores pueden contribuir a construir una internet verdaderamente descentralizada y accesible para usuarios de todo el mundo.