Entendiendo la Lightning Network

¿Qué es Lightning Network?

Lightning Network es un sistema descentralizado que permite la realización de micropagos instantáneos y de gran volumen, al tiempo que elimina el riesgo de delegar la custodia de fondos a terceros de confianza. Fue creado con la finalidad de permitir que Bitcoin cuente con un avanzado sistema de instrucciones que le permita a sus usuarios obtener y manejar sus fondos de forma confiable y segura.

Con ello Lightning Network busca resolver el problema de la escalabilidad de la red Bitcoin. Pues tal como está construida, la red Bitcoin no puede manejar gran cantidad de transacciones por segundo. Esto es negativo para una moneda que quiere convertirse en una opción para realizar pagos a nivel mundial. Lightning Network está liderando el desarrollo tecnológico en cómputos financieros multiparte con Bitcoin. Para ello hace uso de una implementación de Contrato Inteligente Multipartidista (dinero programable) utilizando los scripts incorporados en Bitcoin.

¿Cómo funciona Lightning Network?

El funcionamiento de Lightning Network es un poco complejo. Inicialmente los fondos se colocan en una dirección Bitcoin que recibe el nombre de “canal de pago”. Este canal de pago, es de múltiples firmas y con múltiples firmas. El canal es representado como una entrada en el libro mayor público de Bitcoin. Todo este proceso se realiza, sin que los participantes del canal otorguen la custodia unilateral de fondos a una tercera parte. Esto reduce en gran medida los costos de cada transacción y el riesgo de contraparte.

Para gastar los fondos del canal, ambas partes deben ponerse de acuerdo sobre el nuevo saldo. El saldo actual se almacena como la transacción más reciente firmada por ambas partes. Para realizar un pago, ambas partes firman un nuevo gasto, con una transacción de salida desde la dirección del canal de pago. Todas las transacciones de salida antiguas se invalidan al hacerlo. De esta forma, Lightning Network no requiere la cooperación de la contraparte para salir del canal. Ambas partes tienen la opción de cerrar unilateralmente el canal, terminando su relación.

Como todas las partes tienen múltiples canales de firma múltiple con muchos usuarios diferentes en esta red, uno puede enviar un pago a cualquier otra parte a través de esta red. Al incorporar el pago condicional al conocimiento de un hash criptográfico seguro, los pagos se pueden realizar a través de una red de canales, sin la necesidad de que ninguna de las partes tenga una propiedad de custodia unilateral de los fondos. Lightning Network permite lo que anteriormente no era posible con sistemas financieros confiables vulnerables a los monopolios: sin la necesidad de confianza y propiedad, la participación en la red puede ser dinámica y abierta para todos.

Otra innovación de Lightning Network es; el uso de transacciones sincronizadas en el tiempo y no cifradas para permitir que muchos canales de pago formen una red conectada. Esto permite que los pagos pueden enviarse a través de muchos canales sin confiar en los nodos intermedios. La topología es similar a las redes IP como el caso de Internet. Los paquetes se enrutan a través de muchos enlaces físicos. Y los nodos finales en la comunicación, no se preocupan por la ruta siempre que los datos lleguen a la estación. Esto funciona a través de un bloqueo de tiempo decreciente que permite que todos los nodos intermedios a lo largo de la ruta de enrutamiento aceptar fondos solo si los reenvían al siguiente participante, utilizando la divulgación de imágenes previas de hashes criptográficos.

Para asegurarse que los fondos no puedan ser robados, Lightning Network, se asegura que los nodos no pueden capturar fondos que viajan a través de sus canales. Incluso si no se reenvían los pagos o se niegan a realizar ninguna acción. Un nodo opera sin la custodia de fondos de terceros, que se aplica mediante un script criptográfico delimitado por tiempo. Todo esto se logra fuera de cadena asumiendo partes cooperativas, y se aplica en cadena cuando la contraparte no es cooperativa. A través de esta red de canales de pago interconectados, Lightning proporciona una solución de micropagos descentralizada y escalable construida sobre Bitcoin.

Características de Lightning Network

Entre sus características más resaltantes podemos destacar:

1.- Pagos instantáneos.

Bitcoin agrega las transacciones en bloques separados por diez minutos. En la red las transacciones son marcadas como seguras, luego de recibir seis confirmaciones. Es decir, el tiempo de confirmación seguro se da una hora después de realizado el pago. Con el uso de Lightning, los pagos no necesitan confirmaciones de bloque, y se realizan de forma instantánea y atómica. Esto permite el uso de Bitcoin en terminales de puntos de venta habilitados para usar Lightning Network. Así cada transacción de pago realizada por la terminal, se refleja instantáneamente en la wallet del comercio donde se realiza la compra.

2.- Micropagos.

El uso de Lightning habilita nuevamente la capacidad de hacer micropagos. Con el alto valor del Bitcoin actual, hacer micropagos es complejo y costoso, pues las comisiones son muy altas para este tipo de pagos. Lightning permite esto al abaratar los costos por transacción, permitiendo el envió de sumas tan pequeñas como 0.00000001 bitcoins.

3.- Escalabilidad.

Sin duda uno de los problemas del Bitcoin para su expansión y adopción es su limitada capacidad de procesar transacciones. Actualmente la red puede procesar de 7 a 8 TPS. Comparándola con otras blockchain esto es un rendimiento muy ínfimo. Si Bitcoin quiere convertirse en una moneda de pago global en todos los sentidos debe mejorar esos números. Lightning Network lo hace posible, gracias a su sistema de pagos sin delegación de confianza y propiedad. Lo que permite a los usuarios realizar transacciones casi ilimitadas entre otros dispositivos, de forma instantánea y segura.

Alternativas a Lightning Network

Canales de micropago dúplex (DMC)

Es una propuesta presentada por los investigadores del Grupo de Computación Distribuida de ETH Zurich. Esta alternativa permite la creación canales de pago dúplex que se basan en la funcionalidad de bloqueo de tiempo de las transacciones modernas de Bitcoin. En particular, del código de operación OP_CHECKSEQUENCEVERIFY definido el BIP68 y BIP112 de Bitcoin. Los canales de micropago dúplex admiten pagos enrutados que pueden confirmarse sin demora de confirmación. Dicha característica recibe el nombre de Hashed Timelock Contracts (HTLC), que son contratos que requieren que el destinatario de un pago revele un secreto para reclamar una salida antes de que se devuelva al remitente. Por lo tanto, la capacidad del destinatario para reclamar la salida está condicionada a su capacidad para revelar el secreto.

La configuración segura del canal de micropagos y el uso de HTLC, permiten el uso de micropagos de saltos múltiples con seguridad de extremo a extremo. Sin embargo, la configuración de dos canales de micropagos independientes entre dos pares, uno para cada dirección, es bastante limitada. Cada canal es unidireccional y está limitado por la cantidad de bitcoins bloqueados durante la configuración por el remitente. Una vez que se ha consumido el límite, se debe demoler el canal y se debe crear uno nuevo, incurrir en el retraso y el costo de cometer varias transacciones a la blockchain. Esta es la principal razón por la que el sistema no ha sido adoptado prácticamente por ningún desarrollo blockchain hasta el momento.

Raiden Network

Raiden Network es un desarrollo que tiene como objetivo, implementar los mismos conceptos propuestos en el diseño de la Lightning Network, pero sobre la blockchain Ethereum. Para ello piensa utilizar la estructura de contratos inteligentes de Ethereum. Su adopción en el desarrollo de Ethereum y compatibles, permitiría transacciones mucho más baratas que usando Lightning Network.

El proyecto es ahora de código abierto, y ha lanzado una versión funcional del software de prueba de concepto. Aún no está completamente documentado formalmente, pero promete ofrecer una alta escalabilidad en el rango de un millón de transacciones por segundo y la finalización de la transacción en una fracción de segundo. Debido a que la blockchain Ethereum admite la creación de tokens intercambiables personalizados, el protocolo de Raiden pretende ofrecer la capacidad de realizar transacciones fuera de la cadena con cualquier token que siga la API de token estándar.

Sprites

Los Sprites son canales de pago diseñados para Ethereum. Su diseño también está inspirado en Lightning y Raiden, pero su objetivo es minimizar los costos colaterales más desfavorables de los pagos indirectos fuera de la cadena. El costo de la garantía se calcula como la cantidad de tiempo que los fondos se congelan, o se mantienen en custodia. En lugar de ser utilizados o invertidos, multiplicados por la cantidad de dinero que se suspende de uso. Al realizar un pago vinculado, la cantidad de dinero que se va a realizar una transacción debe congelarse en toda la cadena de canales de pago involucrados. Esto hasta que la transacción se complete. Un requisito que está presente en redes como Lightning y Raiden.

Adicionalmente, Sprites hace uso del modelo de contratos inteligentes completos de Turing ofrecido por Ethereum para implementar el concepto de canal de pago. Esto en lugar de la migración directa de una arquitectura diseñada para el modelo UTXO. Una característica que le permite a Sprites proporcionar una relación de costo por transacción mucho mejor..

Plasma

Plasma, una propuesta de Vitalik y Spoon, que planea extender Lightning Network. No solo para respaldar pagos, sino también para respaldar contratos inteligentes. La idea subyacente es; proporcionar múltiples cadenas de bloques más pequeñas que están dedicadas a algunos contratos inteligentes. Con esto se evita efectivamente que se necesite computar toda la data.

Está más que todo dirigido a atender la necesidad de escalabilidad de las DApps de Ethereum. Plasma permite la creación de “blockchains secundarias”, que están conectadas a la “blockchain principal” a través de un contrato inteligente. Luego, las DApps pueden ejecutarse por completo en sus respectivas cadenas secundarias. Esto reduce drásticamente la tensión ejercida en la cadena principal y permitiendo que el DApp una mayor eficiencia y rentabilidad. Cada una de estas blockchain secundarias puede tener su propio sistema de consenso (DpoS, PoS, PoA) permitiendo que el crecimiento de la misma se ajuste a sus necesidades, sin afectar negativamente la cadena principal.

De momento, Plasma es una Prueba-de-Concepto de momento. El principal incentivo para su diseño es su capacidad prácticamente ilimitada para escalar. Hecho que permitiría rendimientos de billones de transacciones por segundo. Para saber más de este interesante proyecto pueden revisar su whitepaper.

Liquidity.Network

Liquidity.Network es una red de centros de pago, construida sobre Ethereum. La misma puede acomodar a millones de usuarios y les permite interactuar con los fondos asignados. Al utilizar un enfoque off-chain, Esta red resuelve los problemas más acuciantes del canal de pago actual. Como que los fondos de los usuarios ya no están bloqueados entre dos usuarios. Incluso el hecho de que el enrutamiento se reduce significativamente gracias al protocolo REVIVE.

Por lo tanto, Liquidity.Network aborda los problemas de escalabilidad de las cadenas de bloques existentes como Bitcoin y Ethereum. Al tiempo que mejora la privacidad de las transacciones y permite los micropagos. Todo mientras se apoya en la naturaleza descentralizada de la blockchain y no requiere un tercero de confianza.

Liquidity.Network es un desarrollo de LiquidChain GmbH, una compañía constituida en Zurich, Suiza, cerca del Valle de Crypto. Los miembros fundadores son Arthur Gervais y Rami Khalil.

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