Cuando un minero toma el 51% de las operaciones ¿es dueño de la blockchain?

La tecnología blockchain se define como una forma de estructurar los datos en distintos bloques que una vez creados tienen una información relativa a algún bloque generado anteriormente. Estos bloques además de ser encriptados tienen la seguridad de que la información de un bloque solo puede ser modificada si se modifican todos los bloques creados posteriormente. De esta manera es necesario contar con una base de datos pública y no relacional donde existe un historial acerca de la generación de esos bloques. Todos podemos tener acceso a este historial que va constituyendo lo que llamamos un “ledger” (o libro mayor) y que se encuentra distribuido entre todos los clientes de la cadena de bloques. Existen varias formas o algoritmos para la creación de bloques nuevos divididos en dos grandes familias llamadas Proof of Work (prueba de trabajo) o Proof of stake (prueba de participación). Bitcoin, Ethereum, Litecoin son ejemplos de Blockchains que usan Proof of Work, mientras que Cardano, Tezos o Neo son Blockchains que usan Proof of stake. Una 

pregunta que todos nos hacemos es ¿cómo podemos estar tan seguro de que la generación de bloques ocurre como fue ideada según sus especificaciones originales? En esta nota te explicaremos uno de los peligros que existe en los sistemas que hacen uso de un algoritmo de proof of work (prueba de trabajo) y que se llama “ataque del 51%”. 

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¿En qué consiste un ataque del 51%?

Una blockchain basada en un algoritmo Proof of Work depende de los mineros que proporcionan potencia computacional con el fín de resolver un cálculo y descubrir la solución correcta para obtener la recompensa proveída por el bloque. Esta potencia computacional se calcula en hash por segundos y una dificultad se encuentra asociada con este valor. Cada GPU, FPGA, ASIC o cualquier otro medio para hacer minería tiene una capacidad determinada de enviar posibles soluciones para hacerse con la recompensa. Esta solución es un “hash” y según cada herramienta que uno dispone, tiene la posibilidad de enviar una cierta cantidad de “hash” en un segundo. La dificultad representa una ecuación del conjunto total de mineros proveyendo un hash por segundo con el requerimiento de crear un nuevo bloque dentro de un lapso de tiempo determinado (en promedio para Bitcoin de 10 minutos). 

Mayor es la cantidad de mineros intentando generar un bloque, mayor será la dificultad para hacerlo y también mayor será la seguridad de la blockchain. En caso que los mineros empiezan a dejar de minar una determinada blockchain y que la dificultad disminuye fuertemente entonces empiezan a aparecer ciertas vulnerabilidades y una de ellas es el ataque del 51%. El 51% se refiere a que una entidad o un grupo de mineros se coordinan conjuntamente para inyectar de forma repentina una gran capacidad de poder computacional en la red y que supere el 51% total. Al tener un poder computacional superior al 51% significa que la entidad o el grupo de mineros disponen del control de la generación de bloques y pueden alterar la blockchain. Este tipo de ataque es un ataque a la descentralización de la blockchain convirtiéndola en una entidad centralizada durante el lapso del ataque lo que permite al atacante modificar el orden de las transacciones.

 Esta entidad tendría la capacidad de revertir o reemplazar las transacciones que ella realizó durante ese tiempo de monopolio y producir un efecto llamado como doble gasto”. El atacante buscará realizar un doble gasto en el cual modificaría algunas transacciones con el fin de eliminarlas o duplicarlas. De este modo un atacante podría robar recompensas de bloques vía este mecanismo impidiendo por ejemplo que otros mineros obtengan sus recompensas o validen correctamente sus bloques. Estos ataques generan una diferencia en el conteo total de las monedas existentes dado que se pueden multiplicar la cantidad de recompensas en el lapso de tiempo previsto. Es poco probable por otro lado que un ataque de “doble gasto” logre revertir transacciones de otras personas usando la red, cambiar la recompensa del bloque o robar monedas que no fueron usadas durante el ataque. 

Estos ataques afectan más bien la credibilidad de la blockchain como sistema inflacionario o el cumplimiento de las especificaciones establecidas por la cadena. ¿Han ocurrido estos tipos de ataques? Por desgracia si, a continuación te contaremos algunos de los casos más famosos.             

Fundada primera compañía con Ethereum (ETH) como contribución inicial

Ethereum Classic y Verge los casos más emblemáticos de los ataques del 51% 

Verge (XVG) es una criptomoneda que se dedica a la transacciones entre particulares con el objetivo de proveer un método de pago rápido, seguro y si uno lo desea, “discreto”. Esta última característica sigue siendo fuertemente discutida lo que todavía pone en tela de juicio si Verge es o no una criptomoneda denominada “privada”, eso se refiere a que pueda esconder realmente sus transacciones. Lo que en realidad esconde son las direcciones IP de las personas que realizan las transacciones a través de TOR

Verge se hizo famosa por realizar un acuerdo con MindGeek en abril de 2018 para convertirse como posible sistema de pago, lo que posiblemente enojó a varios grandes inversores. El equipo de Verge había hecho un fuerte anuncio afirmando que habían logrado un acuerdo “revolucionario” que iba a cambiar no solo el horizonte de Verge sino de toda la industria de las criptomonedas. El anuncio finalmente fue tomado muy mal por los inversores haciendo caer el valor de Verge más de 60% en menos de una semana. En la semana anterior al anuncio se produjo el primero de varios ataques del 51% en el que los atacantes lograron modificar la velocidad de producción de los bloques cambiando la fecha de producción del bloque. Robaron de esta manera unos 250 000 XVG forzando al equipo realizar un “hard fork” esto es una partición de la cadena de bloques a partir de la fecha del ataque. Este hard fork causó muchos problemas con la compatibilidad de la billetera y tampoco resolvió el problema dado que un segundo ataque ocurrió en Mayo de 2018 donde se robaron 35 millones de XVG de un valor de U$S 1.7 millones.

Otro caso muy notable es el de Ethereum la segunda criptomoneda más famosa después de Bitcoin, que en 2017 fue la escena de un fuerte escándalo debido al aprovechamiento de una vulnerabilidad de un contrato inteligente DAO (Organización Autónoma Descentralizada) donde un atacante logró llevarse 12 millones de Ethers (U$S 55 millones en ese momento). Este suceso creó una división entre Ethereum y Ethereum Classic (ETC) dónde los primeros hicieron una reversión de la blockchain mientras que los segundos defendieron una postura en la que “el código es ley” por lo que no aceptaron una reversión. Este hecho generó un problema en el que una gran cantidad de mineros se desplazaron en la nueva cadena de Ethereum dejando vulnerable Ethereum Classic a posibles ataques del 51%. Y estos ocurrieron, en 2019 duró 3 días y se robaron un estimativo de U$S 1.1 millones, y en 2020 ya se contabilizaron por lo menos dos ataques. Un primer ataque en el que se re-organizaron 3693 bloques por aparentemente un minero molesto en haber continuado su minería mientras se habría caído su conexión internet. Y finalmente un segundo ataque donde se robaron 800 000 ETC (equivalente a U$S 5.6 millones).               

¿Le puede ocurrir a Bitcoin?

Todo sistema que usa un algoritmo Proof of Work (prueba de trabajo) se encuentra potencialmente vulnerable a todo ataque del 51%. Bitcoin tiene una dificultad de 16,947,802,333,946 lo cual lo hace muy difícilmente vulnerable a este tipo de ataques. Sin embargo, esta dificultad puede generar otro problema que sí puede crear las condiciones para una ataque del 51% y se trata de la tendencia creciente en la concentración de mineros en pocas entidades debido a los costos que implican minar Bitcoin. Pero hoy por hoy nos encontramos lejos de que este sea el caso. 

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