Ataque del 51% – Criptopedia

Un ataque del 51% es uno de los riesgos más temidos en el mundo de las criptomonedas y la tecnología blockchain, pero también es uno de los conceptos menos comprendidos por quienes no están profundamente familiarizados con el funcionamiento técnico de las cadenas de bloques. A menudo se habla de él como una amenaza catastrófica, pero no siempre se explica cómo ocurre o por qué es tan grave.

Este tipo de ataque ocurre cuando una entidad o grupo de mineros logra controlar más del 50% del poder de procesamiento (o tasa de hash) de una red blockchain. Tener el control mayoritario les otorga la capacidad de alterar el funcionamiento normal de la cadena de bloques, poniendo en peligro la seguridad y la confiabilidad del sistema.

Aunque el término suena complejo, es esencial entenderlo para reconocer la importancia de la descentralización en una blockchain. En este artículo explicaremos de forma detallada (pero simple) cómo funciona un ataque del 51%, qué consecuencias tiene y cómo las redes blockchain intentan protegerse de este riesgo.

¿Cómo funciona un ataque del 51%?

Como puedes ver en uno de nuestros videos, una blockchain es una red descentralizada compuesta por nodos distribuidos que validan transacciones y agrupan la información en bloques mediante un mecanismo de consenso. Este sistema permite garantizar la integridad y la seguridad de los datos sin la necesidad de un ente centralizado que supervise el proceso.

Existen diversos mecanismos de consenso, pero uno de los más populares en las criptomonedas tradicionales es Proof of Work (Prueba de Trabajo). Este protocolo se basa en un proceso computacional conocido como “minado”, donde los mineros compiten por resolver problemas matemáticos complejos mediante el uso intensivo de potencia de cálculo. Al resolver estos problemas, los mineros tienen el derecho de añadir un nuevo bloque a la cadena y reciben recompensas en forma de criptomonedas.

Si un grupo de mineros o una entidad controla más del 50% de la potencia de cálculo total de la red, tienen el poder para:

Modificar el orden de las transacciones: Los atacantes pueden reorganizar bloques y decidir qué transacciones se incluyen o excluyen.
Realizar ataques de doble gasto: Esta es una de las amenazas más serias. Consiste en gastar la misma criptomoneda dos veces. Los atacantes podrían revertir transacciones después de haber sido confirmadas.
Interrumpir la red: Podrían evitar que se confirmen nuevas transacciones, paralizando el sistema.

Lo que NO puede hacer un ataque del 51%

Aunque este tipo de ataque es muy poderoso, hay ciertos aspectos de la blockchain que incluso con el 51% del control no se pueden modificar:

No pueden crear monedas nuevas: El suministro total de criptomonedas está programado en el protocolo de la blockchain y no puede ser alterado.
No pueden alterar transacciones pasadas confirmadas: Solo tienen la capacidad de modificar las transacciones recientes dentro de ciertos límites.
No pueden acceder a las wallets de los usuarios: Las claves privadas siguen siendo seguras, incluso si ocurre un ataque.

Ejemplos de ataques del 51% en la historia

A lo largo de los años, algunas blockchain han sido víctimas de ataques del 51%:

Bitcoin Gold (2018): Un ataque permitió a los hackers realizar dobles gastos por un valor de aproximadamente 18 millones de dólares.
Ethereum Classic (2019): Los atacantes lograron reorganizar bloques y realizaron dobles gastos por más de 1.1 millones de dólares.
Verge (2018): Sufrió múltiples ataques que resultaron en la manipulación de transacciones y pérdidas importantes.

Factores que hacen vulnerable a una blockchain

Las redes blockchain pueden ser más o menos propensas a sufrir un ataque del 51% dependiendo de varios factores:

Tamaño de la red: Las redes más pequeñas y con menos mineros son más vulnerables, ya que es más fácil acumular la mayoría del poder de cálculo.
Distribución del poder de hash: Si el poder de procesamiento está concentrado en pocas entidades, el riesgo de un ataque aumenta.
Costo del ataque: Cuanto más costoso sea reunir el 51% del poder de cálculo, menos probable será que alguien intente un ataque.

Cómo se protegen las blockchain del ataque del 51%?

Las redes blockchain implementan varias medidas para mitigar el riesgo de un ataque del 51%:

Distribución del poder de hash: Fomentar una minería descentralizada evita que una sola entidad acumule demasiado poder.
Mecanismos de consenso alternativos: Algunas blockchain han cambiado de prueba de trabajo (PoW) a prueba de participación (PoS / Proof of Stake), donde el consenso no depende del poder de cálculo sino de la cantidad de monedas que posee un validador.
Penalizaciones: En redes PoS, si un validador intenta hacer trampa, puede perder sus monedas apostadas (staking).
Actualizaciones constantes: Los desarrolladores trabajan continuamente en mejorar la seguridad de las blockchain.

¿Qué tan difícil sería vulnerar a la red Bitcoin con un ataque del 51%?

Para dar un ejemplo, si alguien quisiera doblegar a la red de Bitcoin, debería sumar más del 50% de su tasa de hash total. Según datos recientes, la tasa de hash de Bitcoin es de aproximadamente 876.48 exahashes por segundo (EH/s) al momento de escritura de este artículo. Esto significa que un atacante necesitaría controlar al menos 439 EH/s para llevar a cabo un ataque del 51%. Lograr esto requeriría una inversión masiva en hardware de minería y consumo de energía (más de los beneficios que traería controlar la red), lo que hace que tales ataques sean altamente improbables en redes tan grandes y descentralizadas como Bitcoin.

Para poner esto en perspectiva, los centros de datos de hiperescala operados por gigantes tecnológicos como Amazon, Microsoft y Google, aunque impresionantes en capacidad, no se dedican a la minería de criptomonedas y, por lo tanto, no contribuyen al hash rate de Bitcoin. Incluso si hipotéticamente se redirigiera toda su capacidad de cómputo hacia la minería de Bitcoin, es poco probable que alcanzaran el umbral necesario para un ataque del 51%. Esto se debe a que la infraestructura de estos centros está optimizada para servicios en la nube, almacenamiento de datos y aplicaciones empresariales, no para las operaciones intensivas y especializadas que requiere la minería de criptomonedas.

Por ejemplo, a principios de 2024, el número de grandes centros de datos operados por proveedores de hiperescala superó los 1.000, y Amazon, Microsoft y Google representaban el 60% de toda la capacidad de estos centros. Sin embargo, esta capacidad está diseñada para una variedad de servicios digitales y no para la minería de Bitcoin, que requiere hardware específico como los ASICs (Circuitos Integrados de Aplicación Específica) para ser eficiente. Desviar estos recursos hacia la minería de Bitcoin no solo sería ineficiente sino también antieconómico, considerando las demandas energéticas y la necesidad de hardware especializado.

En resumen, aunque los centros de datos de empresas como Amazon, Microsoft y Google son vastos y potentes, no están diseñados ni equipados para contribuir significativamente al hash rate de Bitcoin. Por lo tanto, la posibilidad de que estas infraestructuras sean utilizadas para llevar a cabo un ataque del 51% es extremadamente remota.

Conclusión

El ataque del 51% es una amenaza real y potencialmente devastadora para las blockchain. Sin embargo, las redes más grandes y bien descentralizadas, como Bitcoin, son altamente resistentes a este tipo de ataques debido a su robusta infraestructura y alto costo de realización.

La tecnología blockchain sigue evolucionando para mitigar este riesgo y mantener su promesa de ser una red descentralizada, segura y confiable para el intercambio de valor digital. Conocer estos riesgos es fundamental para cualquier persona interesada en el mundo de las criptomonedas y la tecnología blockchain.