Ataque del 51 %

La minería es una carrera, y quien opera más hardware gana más carreras. Un grupo que controla más de la mitad del hash rate puede construir una cadena privada más larga y publicarla, borrando bloques que otras personas ya daban por definitivos. No puede falsificar su firma, de modo que las monedas que ya están en una billetera que usted controla no son lo que ese ataque se lleva.

Cómo funciona

Los nodos de Bitcoin siguen la cadena con más prueba de trabajo acumulada, no la cadena que vieron primero por casualidad. Un atacante explota esa regla minando en secreto. Partiendo de algún bloque reciente, construye su propia rama sin publicarla, mientras el resto de la red extiende la rama pública. Si la rama secreta llega a ser más larga, publicarla hace que todos los nodos cambien, y los bloques que perdieron la carrera se descartan junto con los pagos que solo existían dentro de ellos.

El whitepaper midió con exactitud lo difícil que es esto. La sección 11 calcula el número de confirmaciones necesarias para reducir la probabilidad de un alcance exitoso por debajo del 0,1 %: 5 bloques frente a un atacante con el 10 % del hash rate, 15 bloques con el 25 %, 24 bloques con el 30 % y 340 bloques con el 45 %. La curva es pronunciada, y luego se rompe. Por encima del 50 % la probabilidad de alcanzar la cadena con el tiempo es 1, y ningún número de confirmaciones lo soluciona. Esa discontinuidad en la mitad del hash rate es de donde viene el nombre.

Tener la mayoría del poder de hash no es acceso de root. Un minero que mina un bloque inválido, uno que se paga a sí mismo 10 monedas cuando el subsidio es de 3,125 o que gasta una salida cuya clave no posee, ve ese bloque rechazado por todos los nodos completos, incluido el nodo barato que corre en una computadora portátil. Los poderes del atacante son limitados y específicos: excluir transacciones de los bloques, dejar huérfanos los bloques encontrados por mineros honestos, y revertir pagos que él mismo hizo dentro de los pocos bloques más recientes. No puede acuñar monedas fuera del calendario, levantar el límite de 21 millones, ni mover fondos de una dirección para la que no puede firmar.

El ataque también se alquila, no se construye. La dificultad solo se recalcula cada 2.016 bloques, así que un atacante no necesita mantener nada durante dos semanas. En una cadena cuyo algoritmo tiene capacidad sobrante en el mercado de minería, unas pocas horas de capacidad alquilada bastan, razón por la cual las víctimas han sido todas cadenas pequeñas y no bitcoin.

Por qué importa cuando compra bitcoin

Ningún ataque de mayoría exitoso ha ocurrido nunca en la cadena principal de bitcoin. El caso más cercano fue en julio de 2014, cuando el pool GHash.io superó la mitad del hash rate de la red y, bajo presión pública, publicó un compromiso de no superar el 39,99 %; el pool cerró en octubre de 2016. La concentración sigue siendo la preocupación vigente. Dos pools, Foundry USA y AntPool, construyen entre ambos aproximadamente la mitad de todos los bloques, aunque el hash rate que dirigen pertenece a miles de mineros independientes que pueden redirigir sus máquinas a otro pool en minutos.

Para un comprador, la exposición práctica es limitada. Las monedas que están en su propia billetera no pueden perderse por una reorganización, porque una reorganización no puede cambiar quién tiene las claves. Lo que está en la zona de impacto es el valor en movimiento: un depósito que un exchange ya ha acreditado pero que todavía se está confirmando, y cualquier pequeña altcoin de prueba de trabajo listada junto a bitcoin en la misma plataforma. De los 24 exchanges reseñados en este sitio, los que perdieron dinero de clientes lo perdieron por fallos de custodia y fraude, no por reorganizaciones de la cadena. Esa proporción se ha mantenido durante toda la historia del activo.

Las esperas de confirmación son el costo visible de esta defensa. Cuando un exchange le hace esperar varios bloques antes de que su depósito sea negociable, se está comprando el margen de seguridad que describe el whitepaper. Si está moviendo monedas entre plataformas, planifique ese retraso en lugar de tratarlo como un error.

Bitcoin Gold, atacado dos veces

Bitcoin Gold es el ejemplo práctico más claro, porque es una bifurcación de 2017 del código de bitcoin que heredó todo excepto el hash rate. En mayo de 2018 un atacante depositó BTG en exchanges, lo cambió por otros activos, lo retiró y después reorganizó la cadena para que los depósitos nunca hubieran ocurrido. Los dobles gastos reportados sumaron aproximadamente 18 millones de dólares. Bittrex, uno de los exchanges que salió perdiendo, retiró BTG de su listado en septiembre de 2018 después de que el proyecto se negara a cubrir la pérdida.

Volvió a ocurrir el 23 de enero de 2020, con dos reorganizaciones profundas que revirtieron unos 1.900 y 5.267 BTG, ejecutadas con poder de hash alquilado en el mercado abierto. La lección se generaliza: el costo de atacar una cadena se corresponde con su hash rate, no con su capitalización de mercado ni con su marca. Una moneda puede valer cientos de millones de dólares y aun así ser reorganizada por el precio de unas pocas horas de máquinas alquiladas.

Ataque del 51 % frente a doble gasto

Un ataque del 51 % es un método; un doble gasto suele ser la recompensa. Casi todos los intentos reales de doble gasto en la historia de bitcoin no implicaron minería alguna, solo un reemplazo de una transacción sin confirmar en la mempool, lo que no le cuesta al atacante más que una comisión más alta. La mayoría del poder de hash es lo que se necesita para deshacer un pago que ya ha quedado enterrado en bloques, y eso es un presupuesto completamente distinto.

Ataque del 51 % frente a minería egoísta

La minería egoísta es una estrategia de rentabilidad, no una reescritura de la historia. Eyal y Sirer demostraron en 2013 que un minero que retiene los bloques que encuentra y los libera de forma estratégica puede ganar más de su parte justa de recompensas con bastante menos de la mitad del hash rate, en algunas condiciones de red desde alrededor de un tercio. El minero egoísta sigue respetando las reglas de consenso y nunca revierte un pago confirmado; está robando ingresos a otros mineros, no monedas a los usuarios.