Introducción

En pocas palabras, el doble gasto significa usar el mismo fondo para dos o más transacciones. La llegada del pago en línea garantiza que las autoridades implementen medidas para evitar que ocurra este problema.
La existencia de intermediarios en los sistemas de pago tradicionales entre el emisor y el receptor, como bancos y compañías de tarjetas de crédito, facilita la validación de transacciones. Se confía en estos terceros para garantizar que el remitente tenga suficiente saldo para realizar una transacción, y que no envíe dos o más transacciones que solo cuenten como una contra su saldo.
La ausencia de un intermediario en la criptomoneda requiere que se establezca una medida para prevenir ese riesgo que puede comprometer el sistema. Bitcoin es la primera moneda digital exitosa en presentar esta medida a través de su mecanismo de prueba de trabajo.

El concepto de doble gasto

Veamos un ejemplo para ilustrar mejor el doble gasto. Si Janet paga $30 en efectivo físico por un par de zapatos, no puede volver a gastar el mismo dinero porque ya no lo tiene. Se lo ha dado al dependiente de la tienda. En su caso, gastar dos veces significa usar los mismos $30 en efectivo que le dio al empleado para comprar otro artículo. Esto es muy poco probable con el efectivo físico.
El desafío cuando se trata de usar monedas digitales es cómo protegerse contra una situación en la que Janet podría copiar los $ 30 y gastarlos una y otra vez. Digamos que Janet decide pagar un par de zapatos usando una moneda digital como Bitcoin. Tomará algún tiempo para que la transacción sea validada. Si el empleado acepta el pago antes de que se confirme la transacción, Janet puede decidir enviar el mismo fondo a su billetera con una tarifa más alta.
La tienda será víctima del doble gasto si se acepta la segunda transferencia realizada por Janet y, por lo tanto, se invalida la enviada en pago del zapato después de que ella se haya ido. Aceptar una transacción no confirmada es una de las formas de ser víctima del doble gasto.

Cómo se previene el doble gasto en los sistemas de pago tradicionales

Se evita el doble gasto en los sistemas de pago tradicionales a través de lo que se conoce como propiedades de la base de datos ACID. ÁCIDO es la abreviatura de:

1 atomicidad:

Esto implica que no existe tal situación en la que se desconozca el saldo de un usuario como resultado de una transacción incompleta. La transacción se completa o falla. En el caso de una transacción de punto de venta, la operación falla y muestra un mensaje en la máquina del punto de venta, o se procesa e imprime un recibo.

2 Consistencia:

La coherencia garantiza que las transacciones se realicen una tras otra correctamente y que el estado de su cuenta sea válido después de una transacción. La consistencia siempre asegura el saldo correcto después de un monto debitado en su cuenta.

3 Aislamiento:

El aislamiento significa que las transacciones deben tratarse una tras otra, incluso si tiene muchas transacciones a la vez. El sistema debe dejar la cuenta válida como si las transacciones múltiples sucedieran una tras otra. Aislamiento significa que una transacción se trata por separado de otra actividad del sistema. Una vez que haya completado la transacción, deja su cuenta en el estado correcto.

4 Durabilidad:

La durabilidad es la propiedad que la base de datos debe ser indestructible. Por lo tanto, no debería ser posible alterar los resultados de las transacciones mientras el sistema esté en modo de producción. Significa que las bases de datos deben estar protegidas contra la pérdida de datos, el compromiso u otros peligros.

Doble gasto en criptomonedas

La cadena de bloques, que es la tecnología detrás de las criptomonedas, registra las transacciones en un libro mayor descentralizado y funciona por consenso colectivo entre los participantes. Esta tecnología crea un medio seguro y sólido para almacenar y registrar información y transacciones digitales. La característica única de blockchain es que involucra dispositivos interconectados o computadoras sin un servidor central, aunque ninguna computadora finaliza procesos o transacciones. Este sistema permite controles y saldos, validaciones cruzadas de registros y garantiza que nadie pueda revertir transacciones por sí solo para duplicar el gasto. La protección contra la duplicación de una unidad particular de criptomoneda es crucial para mantener la confianza y la viabilidad del sistema.

Dado que las monedas digitales funcionan con códigos de computadora, la información puede ser relativamente fácil de copiar y duplicar por personas sin escrúpulos con el conocimiento técnico de la red.
El doble gasto en criptografía es cuando la red se interrumpe y el fondo se roba de manera efectiva. El perpetrador enviará una copia de la transacción para que parezca genuina o incluso eliminará la transacción por completo para que parezca que nunca hubiera ocurrido.

Sin los mecanismos apropiados para prevenir tal problema, toda la transacción se verá fundamentalmente desestabilizada y socavada. Por lo tanto, significaría que no existe un protocolo para garantizar que los fondos recibidos no se gasten en otra parte. Como resultado, se requieren mecanismos estrictos que eviten este tipo de comportamiento para que una moneda digital funcione de manera confiable.

Cómo se previene el doble gasto en criptomonedas

El problema del doble gasto en la cadena de bloques a menudo se ilustra utilizando la analogía de 'El problema de los generales bizantinos'. Esta analogía apunta a la dificultad que enfrentan muchas partes cuando no confían entre sí y deben participar en una empresa conjunta que requiere cooperación para tener éxito. Explica cómo se produce el desacuerdo en un sistema descentralizado.

En el problema de los generales bizantinos, la victoria se logra cuando todos los generales lideran un ataque coordinado con sus ejércitos. Sin embargo, si un general falla o ataca a otro general, toda la batalla, como una cadena de bloques, se pone en peligro y finalmente se pierde. Este enigma dio lugar al principio de que los protocolos de las criptomonedas deben incluir Tolerancia a fallas bizantinas (BFT).

La tolerancia a fallas en el caso de blockchain significa que una red debe continuar funcionando satisfactoriamente ante errores, fallas o participantes que actúan en contra de los planes designados. La tecnología Blockchain evita el doble gasto a través de la tecnología de intercambio de archivos entre pares, junto con la criptografía de clave pública.

Las transacciones en la mayoría de las cadenas de bloques se registran abiertamente y se aseguran al mismo tiempo en miles de nodos en todo el mundo. Todos los participantes pueden verlos y verificar las transacciones que ya se han concluido. El proceso de verificación depende del mecanismo de consenso. En el caso de Bitcoin, el algoritmo de consenso, conocido como Prueba de trabajo (PoW), garantiza que los mineros solo pueden validar un nuevo bloque de transacciones si todos los nodos de la red acuerdan mutuamente la exactitud del hash de bloque proporcionado por el minero.

Ataque de doble gasto (51% de ataque)

A pesar de las medidas en blockchain para evitar el doble gasto, tal ataque sigue siendo una posibilidad, aunque las posibilidades son bajas. Una de las formas en que pueden ocurrir los ataques de doble gasto es a través de lo que se conoce como ataque mayoritario o ataque del 51%. Este ataque ocurre cuando una sola persona u organización controla la mayor parte de la tasa de hash, lo que podría interrumpir la red. Cuando esto ocurre, el llamado 'atacante' gana suficiente poder de minería para omitir o alterar intencionalmente la secuencia en la que se llevan a cabo las transacciones. En el caso de un ataque del 51 por ciento, el atacante puede revertir las transacciones realizadas durante este tiempo, lo que resulta en un gasto doble. Un ejemplo de esto es el ataque a Bitcoin Gold, una bifurcación de Bitcoin en 2018 y 2020.

Conclusión

El doble gasto significa usar el mismo fondo dos veces o más. Tiene lugar cuando un sistema de pago se ve comprometido, lo que permite transacciones tan dudosas. Los sistemas de pago tradicionales utilizan propiedades de bases de datos atómicas, consistentes, de aislamiento y duraderas para evitar el doble gasto.
La primera moneda digital exitosa, Bitcoin, pudo sobrevivir porque también incorpora estas propiedades, lo que permite confiar en la red. Sin embargo, existe una pequeña posibilidad de un ataque mayoritario porque requiere un costo enorme en términos de poder de cómputo para lograr cadenas de bloques utilizando el mecanismo de prueba de trabajo. En el caso de las cadenas de bloques que utilizan prueba de participación, el riesgo consiste en perder el depósito colateral requerido para la validación de la red.