la introducción

Antes de hablar de los ataques del 51% es necesario aprender bien sobre minería y sistemas basados ​​en tecnología Blockchain.

Una de las fortalezas más importantes de Bitcoin y la tecnología blockchain en la que se basa es que los datos se generan y verifican de forma distribuida. Los nodos descentralizados trabajan para garantizar que se cumplan las reglas del protocolo y que todos los participantes de la red estén de acuerdo sobre el estado de la red blockchain en un momento específico. Esto requiere que la mayoría de los nodos acuerden constantemente el procesamiento de minería, la versión de software utilizada, la validación de transacciones, etc.

El algoritmo de consenso de la red Bitcoin (el modelo de prueba de trabajo) garantiza que los mineros sólo podrán autenticar un nuevo bloque de transacciones después de que los nodos de la red acuerden que el hash del bloque enviado por el minero es exacto (es decir, el hash del bloque prueba que el minero hizo lo necesario para lograr la solución correcta al problema de ese nodo). 

La infraestructura blockchain, como libro de contabilidad descentralizado y sistema distribuido, impide que cualquier entidad central aproveche la red para sus propios fines, por lo que la red Bitcoin no tiene control exclusivo sobre ella.

Dado que el proceso de minería (en sistemas de prueba de trabajo) requiere la inversión de enormes recursos en términos de electricidad e informática, el rendimiento de un minero depende del alcance de su poder computacional, comúnmente conocido como hash power o hash rate. Hay muchos nodos de minería en diferentes ubicaciones que compiten para tomar su turno para encontrar el hash de bloque correcto y recibir la recompensa de nuevos Bitcoins.

En este contexto, el poder de hash se distribuye entre diferentes nodos alrededor del mundo, lo que significa que la tasa de hash no está controlada por una sola entidad. O al menos así se supone.

Pero ¿qué pasa cuando la tasa de hash no está bien distribuida? ¿Qué sucede si una sola entidad o entidad puede poseer más del 50% de la capacidad minorista? Un posible resultado es lo que se llama un ataque del 51%, también conocido como ataque mayoritario.


¿Qué son los ataques del 51%?

El ataque del 51% es un ataque potencial a una red blockchain, en el que una sola entidad o parte puede controlar la mayor parte de la tasa de hash, lo que puede provocar que la red colapse. En este escenario, el atacante puede tener capacidades de minería que le permitan bloquear o modificar el orden de las transacciones. También puede revertir transacciones que ejecutó mientras tenía el control de la red, lo que podría generar un problema de doble gasto.

Un ataque mayoritario exitoso también puede permitir al atacante impedir la confirmación de algunas o todas las transacciones (denegación de servicio de transacciones) o impedir que algunos o todos los mineros extraigan, lo que da lugar a lo que se conoce como un monopolio minero.

Por otro lado, un ataque mayoritario puede no permitir al atacante revertir transacciones de otros usuarios o impedir que se creen y transmitan transacciones en la red. Es poco probable que sucedan situaciones como cambiar la recompensa del bloque, crear monedas inesperadamente o robar monedas que el atacante no tenía anteriormente.


¿Qué posibilidades hay de un ataque del 51%? 

Dado que la seguridad de una red blockchain se basa en una red distribuida de nodos, todos los participantes participan en el proceso de llegar a un consenso. Esta es una de las razones por las que estas redes tienen altos niveles de seguridad. Cuanto más grande es la red, más fuerte se vuelve para resistir ataques y corrupción de datos.

En cuanto a las redes blockchain que se basan en el modelo de prueba de trabajo, cuanto mayor sea la tasa de hash del minero, mayores serán sus posibilidades de encontrar una solución correcta para el siguiente bloque. Esto se debe a que el proceso de minería implica intentos de hash ilimitados. Cuando aumenta la potencia informática, aumenta el número de intentos por segundo. Muchos mineros se unieron a la red Bitcoin al inicio de su surgimiento para contribuir a su crecimiento y seguridad. A medida que el precio de Bitcoin como moneda ha aumentado, una gran cantidad de mineros se han unido al sistema para competir por recompensas en bloque (actualmente 12,5 Bitcoins por bloque). Este escenario basado en la competencia es una de las razones de la seguridad de la red Bitcoin. Los mineros no tendrían ningún incentivo para invertir una gran cantidad de recursos si la principal motivación no fuera ser honestos y buscar una recompensa en bloque.

Desde esta perspectiva, la probabilidad de que ocurra un ataque del 51% es poco probable dado el atractivo de la red. Después de que una red blockchain alcanza un nivel significativo de crecimiento, la probabilidad de que una sola persona o grupo de personas tenga la potencia informática para superar a todos los demás participantes cae rápidamente a niveles muy bajos.

Además, a medida que la cadena crece, se vuelve más difícil cambiar bloques previamente confirmados, ya que todos los bloques están vinculados entre sí mediante pruebas criptográficas. Por la misma razón, cuantas más confirmaciones haya en un bloque, mayores serán los costos de modificar o revertir transacciones en él. Por lo tanto, un ataque exitoso sólo permitirá modificar las transacciones de unos pocos bloques recientes y durante un período corto.

Para ilustrar el asunto, imaginemos un escenario en el que un actor malicioso no busca obtener ganancias, sino que decide atacar la red Bitcoin para destruirla, cueste lo que cueste. Incluso si el atacante logra infiltrarse en la red, la programación y el protocolo de la red Bitcoin se modificarán y configurarán rápidamente para responder a este ataque. Esto requiere que el resto de nodos de la red estén de acuerdo y acepten estos cambios, y esto puede suceder muy rápidamente durante situaciones de emergencia. La red Bitcoin tiene una tremenda capacidad para enfrentar ataques y se considera la mejor red de moneda digital jamás creada en términos de seguridad y confiabilidad. 

Aunque puede resultar difícil para un atacante tener más potencia informática que otros participantes en la red Bitcoin, el problema no es tan difícil con las criptomonedas más pequeñas. Al comparar Bitcoin con monedas digitales alternativas, encontramos que las monedas alternativas tienen un nivel relativamente bajo de hash para proteger su red blockchain. Esto es lo suficientemente bajo como para que exista un 51% de posibilidades de que se produzca un ataque. Los ejemplos más destacados de redes de criptomonedas que han sido objeto de ataques mayoritarios son Monacoin, Bitcoin Gold y ZenCash.