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Ataque del 51%

Un ataque del 51% ocurre cuando una parte controla suficiente poder de consenso para superar de forma fiable a la red honesta y reorganizar el historial reciente de la cadena de bloques.

Actualizado

Solo con fines educativos; no constituye asesoramiento de inversión. Invertir puede ocasionar pérdidas.

Respuesta directa

Un ataque del 51% ocurre cuando una parte controla suficiente poder de consenso para superar de forma fiable a la red honesta y reorganizar el historial reciente de la cadena de bloques.

En una cadena de prueba de trabajo (PoW), el término suele significar el control de la mayoría de la tasa de hash activa. El atacante puede construir una rama competidora con más trabajo acumulado que la rama honesta y hacer que los nodos la adopten. «51%» es una forma abreviada de referirse a una ventaja sostenida, no un interruptor universal: un atacante con una tasa de hash menor puede a veces reorganizar por azar un bloque poco profundo, mientras que un poder mayoritario temporal no garantiza que el ataque resulte rentable.

La etiqueta no debe trasladarse mecánicamente a la prueba de participación (PoS). Los umbrales de votación, la regla de elección de bifurcación, la finalidad, las penalizaciones por inactividad y el slashing dependen de cada protocolo. Por ejemplo, Ethereum documenta consecuencias distintas con aproximadamente el 33%, 34%, 51% y 66% del stake. La pregunta pertinente es siempre qué regla de consenso y qué objetivo de ataque se están analizando.

Por debajo del umbral
25%
Participación adversaria
25%
Margen hasta el umbral
25%

Los resultados son aproximaciones educativas. Salvo que se indiquen, excluyen reglas del mercado, impuestos, latencia, comportamiento de oráculos y otros parámetros específicos del protocolo.

Cómo funciona

Los nodos PoW solo aceptan bloques válidos y siguen la rama válida que acumula más trabajo. Un atacante mayoritario no puede convertir una firma no válida en válida ni crear monedas al margen de las reglas del protocolo. Sin embargo, puede minar en privado una rama válida que entre en conflicto con la pública y revelarla después de superarla.

Una secuencia típica de doble gasto es la siguiente:

  1. El atacante paga a un comercio o una plataforma de intercambio en la cadena pública mientras mina en privado una rama que gasta las mismas monedas en otro lugar.
  2. El destinatario espera las confirmaciones y después entrega los bienes o permite un retiro.
  3. Si la rama privada acumula más trabajo, el atacante la publica. Los nodos se reorganizan hacia esa rama y el pago original desaparece del historial aceptado.

Cada confirmación adicional da a la rama honesta una ventaja mayor. Cuando el atacante tiene menos tasa de hash que la red honesta, la probabilidad de alcanzarla disminuye a medida que crece esa ventaja; con una mayoría sostenida, el atacante puede superar de forma fiable a la rama honesta con el tiempo. Las confirmaciones reducen el riesgo, pero no crean una finalidad absoluta.

El mismo control puede utilizarse para censurar o retrasar transacciones concretas, reordenar transacciones recientes y alterar las confirmaciones. No permite robar monedas protegidas por la clave privada de otra persona, gastar monedas que no pertenecen al atacante ni obligar a los nodos completos a aceptar bloques que infringen las reglas de consenso.

Ejemplo

Supongamos, a modo ilustrativo, que una pequeña red PoW tiene 1 TH/s de tasa de hash honesta. Un atacante puede alquilar 1.2 TH/s por $20,000 la hora, lo que le da aproximadamente el 54.5% de los 2.2 TH/s combinados mientras el alquiler está activo. El atacante deposita tokens por valor de $200,000 en una plataforma de intercambio y, al mismo tiempo, mina una rama privada que contiene un gasto incompatible.

Si la plataforma acredita el depósito después de 10 bloques, o unos 20 minutos en esta cadena hipotética, el atacante podría retirar otro activo antes de publicar la rama privada. Un alquiler de dos horas cuesta $40,000, pero esa cifra no es el beneficio del atacante. Las comisiones de negociación, el deslizamiento, una ejecución fallida, la congelación de retiros, la detección y una caída del precio del activo atacado pueden hacer que el intento no sea rentable.

Si la plataforma eleva su requisito a 200 bloques, el atacante debe mantener la rama competidora durante mucho más tiempo. Con el intervalo supuesto de dos minutos por bloque, eso representa unas 6 horas y 40 minutos de tiempo de confirmación. El ataque se vuelve más caro y más fácil de detectar, mientras que los clientes legítimos también esperan más. Por tanto, una política de confirmación contrapone la velocidad de liquidación al riesgo de reorganización.

Riesgos y controles

Los objetivos más expuestos son los pagos recientes de alto valor que pueden convertirse o retirarse antes de que reaccione un operador. Reescribir el historial desde miles de bloques atrás exigiría reconstruir todo el trabajo posterior y superar a la cadena activa, por lo que los ataques prácticos suelen centrarse en una ventana breve y valiosa.

La seguridad económica depende de algo más que la capitalización de mercado de un token. Entre los factores pertinentes están la tasa de hash disponible para alquilar, la oferta de hardware especializado, los costes de electricidad y coordinación, la concentración de pools de minería, las recompensas por bloque, la liquidez del mercado y el valor que un destinatario libera tras la confirmación. La concentración de pools es una señal de alerta, pero sus operadores no son necesariamente propietarios de los equipos de los mineros; estos pueden redirigir su tasa de hash.

Los destinatarios y los operadores de infraestructura pueden reducir su exposición mediante las siguientes medidas:

  • fijar requisitos de confirmación según el valor de la transacción y las condiciones actuales de la red;
  • vigilar las ramas competidoras, las variaciones inusuales de la tasa de hash y las reorganizaciones profundas;
  • pausar los depósitos o retiros cuando aumente el riesgo de reorganización; y
  • limitar cuánto valor irreversible puede salir durante una ventana de confirmación.

Estos controles reducen la pérdida esperada; ninguno hace que una liquidación probabilística de PoW sea matemáticamente irreversible.

Errores comunes

Mito 1: Un atacante necesita exactamente el 51.0%

No. Por debajo del 50%, un atacante aún puede alcanzar a la rama honesta por azar, sobre todo si el déficit es pequeño, pero la probabilidad disminuye conforme se acumulan confirmaciones. Por encima del 50%, el control sostenido de la tasa de hash da al atacante una ventaja esperada a largo plazo. La duración, las condiciones de la red, el coste y el objetivo elegido siguen siendo relevantes.

Mito 2: Una mayoría de la tasa de hash puede robar todas las monedas

No. El poder de consenso influye en qué historial válido se selecciona; no revela claves privadas ni autoriza gastos no válidos. Un atacante mayoritario obtiene principalmente la capacidad de revertir sus propios pagos recientes, censurar transacciones y reordenar bloques recientes.

Mito 3: Un número fijo de confirmaciones siempre es seguro

Ningún número fijo sirve para todas las cadenas o pagos. El riesgo depende de la tasa de hash disponible para el atacante, el presupuesto de seguridad de la red honesta, el valor de la transacción, el tiempo de detección y respuesta, y la rapidez con la que el activo recibido puede retirarse o convertirse.

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