Se podría argumentar que la solución de Bitcoin al problema del doble gasto es el logro más importante de Satoshi Nakamoto. La prueba está en el pudín, la principal preocupación del Libro Blanco de Bitcoin es explicar cómo esta entonces naciente red lo resolvería utilizando un sistema de contabilidad de triple entrada, una blockchain y el mecanismo de consenso Proof-Of-Work. En los siguientes párrafos, diseccionaremos tanto el problema como la solución utilizando citas del ya histórico Libro Blanco de Bitcoin. Apenas en la introducción, el documento afirma:
“El comercio en el Internet ha venido a depender exclusivamente de instituciones financieras las cuales sirven como terceros confiables para el procesamiento de pagos electrónicos. Mientras que el sistema funciona lo suficientemente bien para la mayoría de las transacciones, aún sufre de las debilidades inherentes del modelo basado en confianza.”
En el mundo físico, el problema del doble gasto no existe. Un billete o una moneda de oro sólo pueden existir en un lugar. Si la persona A se lo da a la persona B para pagar algo, entonces la persona A no puede volver a gastarlo porque la persona B lo tiene. En el mundo digital, las reglas son diferentes porque hacer una copia está a uno o dos clics de distancia. Transacciones, bitcoin, una película y una canción son sólo uno y ceros para los ordenadores; y uno de los principales objetivos de la informática es reproducir información fácil y rápidamente. Además, las computadoras pueden realizar varias tareas simultáneamente, lo que complica aún más la situación.
Antes de Bitcoin, la única solución al problema del doble gasto era confiar en una entidad central que verificara cada transacción. Así es como funcionan las tarjetas de crédito y los pagos online. Cada institución bancaria mantiene un libro de contabilidad privado con reglas propias, y la gente no tiene más opción que confiar en la entidad para participar en su red. Sin embargo, ese sistema conlleva un problema inherente. Volvamos al Libro Blanco:
“Transacciones completamente norevertibles no son realmente posibles, dado que las instituciones financieras no pueden evitar mediar disputas. El costo de la mediación incrementa costos de transacción, limitando el tamaño mínimo práctico por transacción y eliminando la posibilidad de pequeñas transacciones casuales, y hay un costo más amplio en la pérdida de la habilidad de hacer pagos no-reversibles por servicios no-reversibles. Con la posibilidad de revertir, la necesidad de confianza se expande.”
En contraste, el sistema de contabilidad de Bitcoin es descentralizado y público. Este hecho, combinado con el mecanismo de consenso Proof-Of-Work, permite a la red Bitcoin resolver el problema del doble gasto sin necesidad de confianza y lograr liquidación final en cuestión de minutos.
El Libro Blanco de Bitcoin aborda el teórico ataque del 51% de inmediato:
“En este trabajo, proponemos una solución al problema del doble-gasto utilizando un servidor de marcas de tiempo usuario-a-usuario distribuido para generar una prueba computacional del orden cronológico de las transacciones. El sistema es seguro mientras que nodos honestos controlen colectivamente más poder de procesamiento (CPU) que cualquier grupo de nodos atacantes en cooperación.”
Así que, la cadena de bloques archiva las transacciones cronológicamente en un libro de contabilidad público. Los nodos tienen acceso a cada transacción y validan el historial de la cadena de bloques cada diez minutos en promedio. Cada día que pasa, más nodos ejecutan bitcoin y un ataque se hace más improbable y poco práctico. No obstante, si una entidad se hiciera con el control del 51% de la red de algún modo, en teoría podría "generar una cadena alterna más rápida que la cadena honesta". ¿Qué podría hacer la parte atacante con sus recién adquiridos superpoderes?
“Aún si esto es logrado, esto no abre el sistema a cambios arbitrarios, tal como crear valor del aire o tomar dinero que nunca le perteneció al atacante. Los nodos no aceptarían una transacción inválida como pago, y los nodos honestos nunca aceptará un bloque que las contenga. Un atacante puede únicamente intentar cambiar solo una de sus propias transacciones para retomar dinero que ha gastado recientemente.”
Eso significa que la parte atacante sólo podría gastar el doble de su bitcoin. Esto es un problema, claro, pero realizar un ataque del 51% sería "computacionalmente impráctico” de cualquier manera.
Todas las transacciones llevan un sello-de-tiempo y están inextricablemente vinculadas a la anterior, esa "prueba computacional" las hace infalsificables y permite a la red Bitcoin lograr liquidación final en cuestión de minutos. Sin embargo, el problema del doble gasto sigue siendo un riesgo para quienes se atreven a recibir transacciones "no confirmadas". Un minero tiene que añadir la transacción a un bloque para “confirmarla”. Después de eso, cada bloque que se añade encima se considera una "confirmación" adicional para todas las transacciones anteriores. Después de seis confirmaciones, es muy poco probable que una transacción pueda ser invalidada.
Además, Bitcoin tiene una protección adicional contra el problema del doble gasto. Cuando la persona A envía Bitcoin a la persona B, la red destruye públicamente las monedas de la persona A y crea nuevas monedas en la billetera de la persona B. Así que, la solución de Satoshi Nakamoto al problema del doble gasto es sólida. La red Bitcoin tiene casi 15 años y no hay reportes de incidentes de doble gasto.
El Libro Blanco afirma que "La red es robusta en su simplicidad no estructurada", y el tiempo le ha dado la razón.
