¿Qué es un ataque del 51%?
Un ataque del 51% es una gran amenaza para las redes blockchain. Ocurre cuando un individuo o grupo de mineros maliciosos obtiene el control de más del 50% de la potencia informática (prueba de trabajo, o PoW) o de los nodos validadores (prueba de participación, o PoS) de una blockchain.
Esta situación permite al atacante manipular la red, censurar determinadas transacciones, impedir su confirmación y, en algunos casos, gastar varias veces la misma criptomoneda, fenómeno conocido como doble gasto.
Estos ataques, aunque poco comunes en las grandes cadenas de bloques, pueden causar daños importantes en redes menos populares o de reciente creación.
Cómo funciona una cadena de bloques
Para comprender cómo es posible un ataque del 51%, es esencial comprender los conceptos básicos de cómo funciona una cadena de bloques.
Una cadena de bloques es un libro de contabilidad distribuido donde las transacciones se registran como bloques vinculados criptográficamente. Cada bloque contiene una serie de transacciones validadas por mineros o validadores según el mecanismo de consenso elegido. Estos mecanismos garantizan la integridad y seguridad de los datos.
Prueba de trabajo (PoW): los mineros realizan cálculos complejos para validar bloques y recibir recompensas. La red acuerda la cadena más larga, es decir, la que tiene más pruebas de trabajo acumuladas. Este mecanismo requiere importantes recursos, lo que contribuye a su seguridad.
Prueba de participación (PoS): los validadores participan en la validación de bloques en proporción a la cantidad de criptomonedas que poseen y apuestan. Este modelo limita los requisitos de energía pero se basa en una distribución justa de tokens.
Las cadenas de bloques están diseñadas para ser descentralizadas, lo que significa que el poder se distribuye entre muchos participantes. Sin embargo, si una sola entidad adquiere más del 50% de la potencia informática o de los nodos validadores, puede manipular la red.
Mecanismo de ataque del 51%.
Estos son los pasos típicos de un ataque del 51% en una cadena de bloques de prueba de trabajo:
Control de la potencia informática: el atacante obtiene más de la mitad de la potencia informática total de la red. Esto se puede hacer centralizando recursos, alquilando potencia informática a través de servicios de minería u operando una cadena de bloques de baja adopción.
Creación de una cadena alternativa: mientras la cadena principal continúa con su actividad normal, el atacante comienza a extraer de forma privada una cadena paralela que contiene transacciones fraudulentas. Este canal permanece secreto hasta el momento adecuado.
Doble gasto: el atacante realiza una transacción legítima en la cadena pública (por ejemplo, compra de un activo o conversión de criptomonedas). Luego incluye una transacción diferente en su cadena privada, enviando los fondos a su propia dirección.
Publicación de la cadena alternativa: una vez que la cadena alternativa excede la longitud de la cadena pública, se convierte en la cadena válida según las reglas de consenso. Las transacciones legítimas se revierten, lo que permite al atacante conservar tanto el bien comprado como la criptomoneda.
Este proceso puede afectar seriamente la confianza de los usuarios y provocar una caída drástica en el valor de la criptomoneda atacada.
Bitcoin Oro (2018, 2020)
En 2018, Bitcoin Gold fue víctima de un ataque a gran escala. Un grupo de atacantes tomó el control de más del 50% de la potencia informática de la red , lo que les permitió duplicar el gasto en múltiples intercambios.
Las pérdidas totales se estimaron en aproximadamente 18 millones de dólares. Una vez revelado, este ataque dañó gravemente la reputación de Bitcoin Gold, provocando que su valor cayera significativamente.
En 2020, se produjo un ataque similar que puso de relieve las continuas fallas en la seguridad de la red. Los mineros honestos intentaron responder aumentando la descentralización, pero la confianza de los usuarios en la criptomoneda nunca se restableció por completo.
Estos eventos hicieron que la comunidad considerara cambios en el protocolo, pero con resultados mixtos.
Ethereum clásico (2019)
En enero de 2019, Ethereum Classic fue objeto de un ataque del 51% que duró varios días.
Los atacantes lograron reorganizar el canal, lo que les permitió duplicar el gasto de 1,1 millones de dólares. El ataque se dirigió principalmente a los intercambios, lo que provocó suspensiones temporales de depósitos y retiros para Ethereum Classic.
Este ataque ha planteado dudas sobre la viabilidad a largo plazo de las cadenas de bloques más pequeñas frente a este tipo de amenazas. Los desarrolladores han intensificado sus esfuerzos para fortalecer la seguridad, pero Ethereum Classic sigue siendo vulnerable debido a su tamaño más pequeño en comparación con Ethereum.
Al borde (2018)
Verge, una criptomoneda centrada en la privacidad, sufrió dos ataques del 51% en el lapso de unos pocos meses.
En abril de 2018, los atacantes explotaron una falla en el algoritmo de ajuste de dificultad de Verge, lo que les permitió extraer múltiples bloques fraudulentos en un tiempo récord. El segundo ataque, en mayo de 2018, reutilizó una variación del mismo defecto.
Estos ataques provocaron la pérdida de millones de tokens Verge, reduciendo la confianza de los inversores y obligando al equipo de desarrollo a revisar urgentemente la infraestructura de la red. Esta serie de eventos ilustró los peligros de fallas sin parches en sistemas complejos.
Riesgos y consecuencias
Doble gasto: el atacante puede gastar la misma criptomoneda dos veces, perjudicando directamente a las partes comerciales involucradas.
Pérdida de confianza: un ataque exitoso compromete la reputación y el valor de la blockchain atacada. Los usuarios pueden abandonar la red, lo que provoca una caída en la actividad.
Censurae: el atacante puede impedir que se confirmen determinadas transacciones, comprometiendo la equidad y neutralidad de la red.
Colapso económico: la criptomoneda atacada puede perder valor rápidamente, afectando a los inversores y empresas asociadas.
¿Cómo prevenir un ataque del 51%?
Mayor descentralización: una cadena de bloques altamente descentralizada, con muchos nodos activos distribuidos geográficamente, reduce el riesgo de concentración de poder.
Mecanismos de seguridad avanzados
Puntos de control: puntos fijos en la cadena de bloques para evitar reorganizaciones importantes.
Protocolos híbridos: combinación de PoW y PoS para equilibrar la seguridad y la descentralización.
Monitoreo regular: los desarrolladores y la comunidad deben monitorear las anomalías en la actividad de la red. El monitoreo proactivo puede detectar actividades sospechosas antes de que se vuelvan críticas.
Adopción de algoritmos resilientes: algunos algoritmos, como el Proof of Stake, hacen que este tipo de ataque sea costoso y poco rentable, especialmente cuando se incluyen mecanismos punitivos para validadores deshonestos.
Participación de la comunidad: los usuarios deben participar en el proceso de gobernanza para mejorar la transparencia y evitar la centralización.
El ataque del 51% es una amenaza importante para las cadenas de bloques, especialmente aquellas con baja adopción o baja tasa de descentralización.
Sin embargo, las grandes cadenas de bloques como Bitcoin y Ethereum son relativamente seguras gracias a su tamaño y distribución de energía. Los esfuerzos continuos para fortalecer la descentralización y adoptar protocolos avanzados son las mejores formas de prevenir estos ataques.
Comprender los mecanismos subyacentes a estos ataques es esencial para garantizar la resiliencia de los sistemas blockchain en un mundo en constante cambio.
