Doble gasto y ataque del 51 %: qué son y por qué Bitcoin los resiste

Ideas clave

• El doble gasto consiste en gastar dos veces las mismas monedas digitales. Todo sistema de dinero digital tiene que evitarlo, y Bitcoin lo hace con un libro de cuentas público, prueba de trabajo y confirmaciones en lugar de un banco.
• Un ataque del 51 % es cuando una sola parte controla la mayoría de la potencia de minería de la red. Podría reorganizar bloques recientes, revertir sus propios pagos recientes y dejar fuera las transacciones de otras personas.
• No podría quitar monedas sin las claves, cambiar las reglas que hacen cumplir los nodos ni crear monedas más allá del límite.
• El ataque es muy costoso en Bitcoin, aunque varias redes más pequeñas han sufrido ataques exitosos.
• Cada confirmación hace más difícil revertir un pago, así que espera más en las cantidades grandes.

¿Qué es el doble gasto?

El doble gasto es usar el mismo dinero digital en dos pagos distintos. Es un problema porque un archivo digital se puede copiar a la perfección. Un billete fotocopiado no sirve para pagar la comida, pero un archivo que dice «una moneda» podría llegar a dos personas a la vez si nada lo impide.

El dinero tradicional lo resuelve con un libro de cuentas que lleva un banco. Cuando pagas, el banco resta de tu saldo y suma al del destinatario, y un segundo intento de gastar ese mismo dinero se rechaza. Bitcoin no tiene banco, así que es la red la que tiene que hacer ese trabajo. El libro blanco de Bitcoin señala el doble gasto como el problema central que se propuso resolver.

¿Cómo evita Bitcoin el doble gasto?

Bitcoin evita el doble gasto haciendo que todos sigan un único orden público de transacciones, en el que solo cuenta el primer gasto de una moneda. Dos mecanismos funcionan a la vez.

El primero es la comprobación. Cada nodo completo guarda todo el libro de cuentas y contrasta cada transacción nueva con las monedas aún no gastadas, y rechaza la que intenta gastar algo que ya se gastó. ¿Qué es un nodo de Bitcoin? Qué implica ejecutar uno explica en qué consiste.

El segundo es la prueba de trabajo. Los mineros agrupan las transacciones en bloques, y un bloque solo cuenta si su hash cumple el objetivo de dificultad, lo que exige un esfuerzo de cálculo real. Los nodos siguen la cadena válida que tiene más trabajo detrás. Eso convierte «¿qué pago fue primero?» en «¿qué bloque se añadió a la cadena?», y reescribir eso cuesta trabajo real. ¿Cómo funciona Bitcoin? Bloques, mineros y claves muestra el ciclo completo desde el punto de vista del usuario.

Este es un ejemplo inventado. Alice tiene una moneda y firma un pago de ella a Bob. También firma un segundo pago de la misma moneda de vuelta a sí misma y envía los dos a la vez. Los nodos se quedan con el que vieron primero y rechazan el otro por conflicto, aunque distintos nodos pueden ver uno u otro primero, así que hasta que un minero incluya uno en un bloque nadie puede estar seguro de cuál ganará. Cuando un bloque contiene el pago a Bob, la moneda cuenta como gastada en la cadena y el segundo pago de Alice ya no puede ser válido. Cada bloque posterior hace más difícil deshacer ese resultado.

¿Qué es un ataque del 51 %?

Un ataque del 51 % es el intento de una sola parte que controla más de la mitad de la potencia de minería de una red de prueba de trabajo de reescribir la historia reciente. La cifra es una regla general. Lo que importa es tener la mayoría de la potencia de cálculo, algo que describe Tasa de hash y dificultad de minería de Bitcoin explicadas.

El atacante paga a un comerciante, espera a que el pago se confirme y se lleva la mercancía. Mientras tanto, en secreto, mina una cadena rival que empieza justo antes de ese pago y que devuelve las mismas monedas al atacante. Con la mayoría de la potencia de minería, esa cadena privada acabará tarde o temprano siendo más larga que la pública. Entonces el atacante la publica. Los nodos cambian a la cadena con más trabajo, el pago del comerciante desaparece de la cadena y el atacante puede volver a gastar las monedas. Esto se llama reorganización de la cadena.

Una mayoría también podría retrasar o bloquear las transacciones de otras personas negándose a construir sobre cualquier bloque que las incluya.

¿Qué no puede hacer un atacante del 51 %?

Un atacante del 51 % puede reescribir bloques recientes, pero no puede romper las reglas que comprueba cada nodo. Por eso el ataque es una amenaza para quienes aceptan pagos, y no una forma de vaciar la cartera (wallet) de alguien.

Un atacante con la mayoría podría	Un atacante con la mayoría no podría
Revertir sus propios pagos recientes y volver a gastar esas monedas	Quitar monedas de direcciones de las que no tiene las claves, porque no puede falsificar firmas
Bloquear o retrasar las transacciones de otras personas	Cambiar las reglas que hacen cumplir los nodos, porque los nodos rechazan los bloques que las incumplen
Reorganizar bloques recientes	Crear monedas por encima del calendario previsto, porque los nodos rechazan los bloques que pagan de más

Llegar más atrás cuesta más, porque cada bloque más antiguo supone rehacer más trabajo. Un ataque exitoso también suele minar la confianza en la moneda, lo que puede perjudicar las posesiones del propio atacante. ¿Es seguro Bitcoin? Los riesgos reales y las estafas más comunes separa la seguridad de la red de los riesgos que la rodean, y no se ha registrado ningún ataque exitoso contra el diseño central.

¿Por qué es tan difícil un ataque del 51 % contra Bitcoin?

Un ataque es difícil porque exige una enorme potencia de minería, cara de conseguir y de mantener en marcha, mientras que la recompensa es limitada. Cuatro factores juegan en contra del atacante.

• Hardware. La minería de Bitcoin usa máquinas especializadas, y superar en cálculo a todos los mineros honestos juntos supone conseguir una cantidad enorme de ellas.
• Electricidad. Las máquinas deben funcionar durante todo lo que dure el ataque, y la factura llega tanto si tiene éxito como si no.
• Visibilidad. Reunir tantos equipos y tanta energía es difícil de hacer sin que se note, y un cambio repentino en quién encuentra bloques aparece en los datos públicos.
• Recompensa. El atacante solo puede revertir sus propios pagos y, en cuanto se detecta un ataque, las plataformas de intercambio (exchanges) y los comercios pueden exigir más confirmaciones.

La tasa de hash es una medida aproximada del coste de un ataque y no una garantía, y este artículo no cita cifras porque cambian a diario.

Varias redes de prueba de trabajo más pequeñas han sufrido ataques del 51 % exitosos, en los que los atacantes revirtieron transacciones y gastaron dos veces, y los exchanges que aceptaron los depósitos estuvieron entre las víctimas. Esas redes tienen mucha menos potencia de cálculo detrás y, en algunas, se puede alquilar por horas, lo que abarata mucho una mayoría en términos absolutos. La seguridad procede de cuánto trabajo real respalda una cadena, no de que se llame «cadena de bloques». Prueba de trabajo frente a prueba de participación: ¿cuál es la diferencia? compara este modelo con la alternativa principal, que tiene sus propios umbrales y costes.

¿Cómo te protegen las confirmaciones?

Cada confirmación es un bloque más construido encima de tu pago, y una reorganización tiene que rehacerlos todos para revertirlo. El propio cálculo del libro blanco muestra que un atacante con menos de la mitad de la potencia de la red se enfrenta a unas probabilidades que caen de forma exponencial con cada bloque añadido encima.

Estado	Qué significa para el riesgo de doble gasto
Sin confirmar	El pago solo está en las salas de espera de los nodos. Ningún bloque lo ha asentado, y un pago en conflicto todavía puede ganar.
Una confirmación	El pago está en un bloque. Revertirlo exige que ese bloque sea sustituido, algo poco habitual, y las bifurcaciones cortas normales pueden conseguirlo por azar.
Varias confirmaciones	Cada bloque adicional hace más difícil revertirlo. Seis es la convención tradicional para pagos grandes, no una garantía.

Los bloques llegan más o menos cada diez minutos de media, pero al azar, así que la espera varía. ¿Cuánto tarda una transacción de Bitcoin? Confirmaciones y comisiones trata de los tiempos.

¿Ponen los grupos de minería en riesgo a Bitcoin?

Los grupos de minería concentran la potencia de hash bajo un mismo operador, por lo que se vigila su tamaño, pero esa potencia pertenece a los mineros y los mineros pueden marcharse. Los grupos de minería de Bitcoin explicados: cómo comparten el trabajo y la recompensa describe cómo funcionan los grupos. Los grupos suelen etiquetar los bloques que encuentran, así que los analistas pueden estimar el tamaño de cada uno.

La preocupación ya ha aparecido antes. En 2014, la cuota de potencia de minería de un grupo llegó brevemente a cerca de la mitad de la red, los mineros se marcharon y el grupo prometió públicamente mantenerse muy por debajo de ese nivel. Incluso un grupo con la mayoría no podría cambiar las reglas ni quitar monedas sin las claves. La concentración sigue siendo una preocupación vigilada, no resuelta.

¿Qué puede hacer un usuario normal?

Espera a las confirmaciones en los pagos grandes y trata un pago sin confirmar como una promesa y no como dinero. Ese solo hábito cubre la mayor parte del riesgo práctico.

• Ajusta la espera a la cantidad. Muchos comercios aceptan pagos pequeños enseguida y piden más confirmaciones a medida que sube la suma.
• Desconfía de las capturas de pantalla de pagos «pendientes». Quien te envía una imagen de un pago y te pide que entregues antes la mercancía puede estar llevando a cabo una estafa. Comprueba tu propia cartera o un explorador de bloques.
• Ejecuta un nodo si quieres verificar por ti mismo. Comprueba las reglas en tu propio equipo, aunque no puede hacer que los pagos se confirmen más rápido.

Este artículo es educativo. Un negocio que acepte pagos grandes en bitcoin puede pedir a un profesional cualificado que le ayude a fijar una política de confirmaciones. ¿Eres nuevo en Bitcoin? La ruta de aprendizaje Empieza aquí cubre lo básico por orden.

Qué leer a continuación

• ¿Cómo funciona Bitcoin? Bloques, mineros y claves: el ciclo completo de un pago, desde la firma hasta la confirmación.
• Los grupos de minería de Bitcoin explicados: cómo comparten el trabajo y la recompensa: por qué la potencia de hash se reúne en grupos y qué los limita.
• Tasa de hash y dificultad de minería de Bitcoin explicadas: la medida que hay detrás del coste de un ataque.
• Prueba de trabajo frente a prueba de participación: ¿cuál es la diferencia?: cómo abordan la seguridad dos diseños de consenso.