Introducir
Antes de profundizar en el concepto de ataque del 51%, debemos conocer el proceso de minería de criptomonedas y los sistemas blockchain.
Una de las principales fortalezas de Bitcoin y la tecnología blockchain es la naturaleza descentralizada de la construcción y verificación de datos. Los nodos descentralizados siempre garantizan que se sigan las reglas del protocolo y que todos los participantes estén de acuerdo con el estado actual de la cadena de bloques. Esto significa que la mayoría de los nodos deben llegar a un consenso periódicamente sobre el proceso de minería, la versión del software que se utiliza, la validez de las transacciones, etc.
El algoritmo de consenso de Bitcoin (Prueba de trabajo - Prueba de trabajo) es responsable de garantizar que los mineros solo puedan confirmar un nuevo bloque que contenga transacciones si reciben el consenso de la mayoría de los nodos del sistema de bloques sobre la precisión de la cadena hash de ese bloque. (por ejemplo, la cadena hash demuestra que el minero ha trabajado suficiente y ha encontrado una solución adecuada para el problema de ese bloque).
La infraestructura de Blockchain, como un libro de contabilidad distribuido y un sistema distribuido, impide que entidades centralizadas se unan a la red para realizar trabajos para sus propios fines. Porque en el sistema Bitcoin no hay ningún individuo con mayor poder de decisión que otros miembros.
El proceso de minería/criptomonedas (en sistemas que utilizan el mecanismo de consenso PoW) requiere una inversión bastante grande en electricidad y potencia informática. Por lo tanto, el rendimiento de un minero estará basado en la potencia de cálculo que posea, también conocida como hash power o hash rate. En dicho sistema, existen muchos nodos mineros de muchas regiones diferentes, estos nodos compiten entre sí para encontrar cadenas hash válidas para recibir recompensas en forma de unidades Bitcoin recién nacidas.
En tales condiciones, la energía computacional se distribuirá de manera bastante uniforme entre los nodos y no se concentrará en una sola entidad. Al menos eso es lo que se supone que debe ser.
Sin embargo, la pregunta es una vez que la tasa de hash ya no esté descentralizada, ¿qué pasará? ¿Qué pasa si una sola entidad u organización tiene la capacidad de recolectar más del 50% de la potencia informática de todo el sistema? Esto es lo que llamamos ataque del 51% o también ataque mayoritario.
¿Qué es un ataque del 51%?
Un ataque del 51% es un ataque potencial a una red blockchain donde una entidad u organización puede controlar la mayor parte de la tasa de hash, lo que podría causar una interrupción de la red. En tal caso, el atacante tendría suficiente poder minero para excluir o modificar intencionalmente el orden de las transacciones. Este ataque permite a los atacantes revertir transacciones y provocar un doble gasto.
Si el ataque tiene éxito, el atacante puede impedir la confirmación de algunas o todas las transacciones (también conocido como denegación de servicio de transacciones) o impedir que otros mineros trabajen, lo que lleva a una forma de explotación monopólica.
Sin embargo, esta forma de ataque no permite al atacante revertir transacciones de otros usuarios ni impedir transacciones que hayan sido declaradas en la red. Además, es casi imposible para un atacante cambiar las recompensas del bloque, crear nuevas monedas falsas a voluntad o robar monedas que no le pertenecen.
¿Cómo ocurre un ataque del 51%?
Dado que una cadena de bloques se mantiene mediante una red distribuida de nodos, todos los participantes cooperan en el proceso de llegar a un consenso. Esta es una de las razones por las que blockchain genera una alta seguridad. Cuanto más grande sea la red, mayor será la protección contra ataques y corrupción de datos.
Cuando se trata de blockchains de prueba de trabajo, cuanto más hashrate tenga un minero, mayores serán las posibilidades de encontrar una solución válida para el siguiente bloque. Esto es cierto porque la minería de criptomonedas consiste esencialmente en intentar una cadena de hash innumerables veces, y más potencia informática significa más intentos por segundo. Algunos de los primeros mineros se unieron a la red Bitcoin para contribuir a su desarrollo y seguridad. Con el aumento del precio de Bitcoin como moneda, muchos nuevos mineros han ingresado al sistema para competir por la recompensa del bloque (actualmente fijada en 12,5 BTC por bloque). Estas tendencias competitivas son una de las razones por las que Bitcoin es seguro. Los mineros no tienen ningún incentivo para invertir grandes cantidades de recursos si no es un acto de honestidad y un esfuerzo por recibir recompensas en bloque.
Por lo tanto, un ataque del 51% a Bitcoin es bastante improbable debido al tamaño de la red. Cuando una cadena de bloques crece lo suficiente, la probabilidad de que una persona o grupo tenga suficiente potencia informática para abrumar a todos los demás participantes cae rápidamente a niveles muy bajos.
Además, alterar bloques previamente confirmados se vuelve cada vez más difícil a medida que crece la cadena, ya que todos los bloques están vinculados mediante pruebas criptográficas. Por la misma razón, cuantas más confirmaciones tenga un bloque, mayor será el costo de cambiar o revertir las transacciones en él. Por lo tanto, un ataque exitoso sólo puede modificar las transacciones de unos pocos bloques recientes, durante un corto período de tiempo.
Yendo más allá, imaginemos un escenario en el que una entidad maliciosa no está motivada por el beneficio y decide atacar la red Bitcoin simplemente para destruirla, sin importar el coste. Incluso si un atacante logra interrumpir la red, el software y el protocolo de Bitcoin se modificarán y adaptarán rápidamente en respuesta a ese ataque. Esto requerirá que otros nodos de la red lleguen a un consenso y se pongan de acuerdo sobre estos cambios, pero eso puede suceder muy rápidamente en una situación de emergencia. Bitcoin es muy resistente a los ataques y se considera la criptomoneda más segura y confiable en la actualidad.
Si bien es bastante difícil para un atacante obtener más potencia informática que el resto de la red Bitcoin, no es demasiado difícil hacerlo con criptomonedas más pequeñas. En comparación con Bitcoin, las altcoins tienen un poder de hash relativamente bajo para proteger su cadena de bloques. Esta tasa es lo suficientemente baja como para que el 51% de los ataques sean realmente posibles. Algunos ejemplos notables de víctimas de ataques mayoritarios incluyen Monacoin, Bitcoin Gold y ZenCash.