El mayor problema que tiene Bitcoin es la escalabilidad, o lo que es lo mismo, la capacidad de transacciones que se pueden procesar por segundo. Una de las soluciones desarrolladas para ese problema es Lightning Network, una solución que mejora la capacidad de la red para soportar mayor cantidad de transacciones por segundo.
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Lo podemos definir como un protocolo de comunicación que permite realizar transacciones entre pares fuera de la red. Lightning Network (LN) es una solución ofrece la posibilidad de realizar transacciones sin que estas deben estar registradas en la blockchain de Bitcoin. Esta tecnología lo que nos ofrece son transacciones instantáneas y unas comisiones realmente bajas.
Su funcionamiento es independiente de la cadena de bloques de Bitcoin, contando Lightning Network con sus propios nodos y su propio software. Eso sí, requiere la comunicación con la blockchain de Bitcoin. Adicionalmente usar este mecanismo requiere crear unas transacciones especiales dentro de la blockchain de Bitcoin. Pero no solo se puede integrar en Bitcoin, LN se puede integrar en otras blockchain, es más, Lightning Network ya está operativo en Litecoin (que es un hard fork de Bitcoin).
Quienes propones LN son Joseph Poon y Thaddeus Dryja mediante un whitepaper que se puede encontrar en la web de este proyecto. Actualmente quienes están desarrollando esta tecnología son las compañías Blockstream, ACINQ y Lightning Labs.
Actualmente Bitcoin y otras criptomonedas, tienen un gran problema de escalabilidad. La escalabilidad no es más que la cantidad de transacciones por segundo que la red es capaz de procesar.
Bitcoin actualmente soporta por segundo entre 5-8 transacciones y Ethereum entre 12-20 transacciones por segundo. Para que nos hagamos una, la red centralizada de VISA podría soportar hasta 56.000 transacciones por segundo, aunque de media se procesan unas 2.000 transacciones.
Estas capacidades de procesar tan pocas transacciones hacen que las criptomonedas se conviertan en una mala solución para pagos y para diferentes implementaciones. Han sido varias las ocasiones que Ethereum ha visto como su red sufría saturación, que no es más que un volumen de transacciones muy superior a la capacidad de procesamiento de la red. Una saturación (de la que Bitcoin no se escapa) que puede generar un fuerte aumento de las comisiones.
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Si las criptomonedas quieren ser adoptadas como método de pago, para construir soluciones DeFi y NFT y otras soluciones, se necesita una solución. Además, de la escalabilidad, se necesita que las comisiones sean lo más bajas posibles, para incentivar el uso como método de pago. Linghtning Network es la solución que más apoyos tiene en la actualidad que realmente puede solucionar los problemas de Bitcoin.
A continuación os detallamos lo que se necesita para tener una red Lightning Network.
La generación de bloques en Bitcoin sucede cada diez minutos y cada bloque puede albergar una determinada cantidad de transacciones. Por lo tanto el espacio de bloque es un recurso escaso por el que deberemos pujar para que nuestra transacción se valide antes que las del resto de miembros. Esta puja se denomina comisión o fee. Además, tenemos otro actor como son los mineros, a los que les interesan comisiones altas (aunque a los usuarios no, la verdad).
Si se da un periodo de grandes movimientos el precio puede pasar de unos pocos céntimos de dólar a valores muy altos. Durante el rally alcista de Bitcoin que se dio entre octubre y diciembre de 2017 se registraron transacciones con comisiones de más de 40 euros. Aunque esto es raro, pero sí que se dan con relativa periodicidad comisiones de entre 5-10 euros.
No tiene sentido ir a tomar un par de cervezas, que nos cuesten 3 euros y paguemos 3 euros más de comisión.
Lightning Network reduce esta cantidad de comisiones a tan solo dos: una comisión para crear el canal de pago y otra para cerrarlo. Todas las transacciones generadas dentro de este canal de pago (sean 1, 2 o miles) carecen de comisiones. Cuando cerramos el canal, los saldos finales se registran en la blockchain, sin necesidad de registrar cada transacción.
Al mismo tiempo permite hacer un uso más eficiente del espacio de los bloques. Solo la transacción de apertura de canal y la transacción de cierre se almacenan en la blockchain de Bitcoin, independientemente del número de transacciones realizadas. Los saldos finales se añaden y difunden, para que todos sepan los cambios de saldos.
Permite realizar pagos desde 1 satoshi (0.00000001 BTC) hasta un máximo de 0.16777215 BTC para un canal de pago. Destacar que la blockchain de Bitcoin establece un mínimo por transacción de 546 satoshis (0.00000546 BTC). Esto no es más que una prevención para la realización de ataques de tipo dusting en la red.
La idea de Lightning Network no es realizar grandes pagos o transferencias de fondos, eso ya puedes hacerlo on-chain. Esta capa se ha creado especialmente para microtransacciones, para las operaciones del día a día, como pueda ser ir a hacer la compra o poner gasolina al coche.
Un aspecto interesante de LN es que tiene la capacidad de ofrecer a los usuarios un alto nivel de privacidad. Si bien podemos ver quienes abren y cierran el canal de pagos, no necesariamente se puede determinar lo que sucede dentro del canal de pago. Los participantes tienen la capacidad de decidir que el canal es privado, así que solo ellos podrán saber las transacciones realizadas dentro de este canal.
Un problema en Bitcoin es que deberemos pagar una comisión y esperar a que un minero coja la transacción del mempool. El mempool no es más que un «espacio digital» al que van todas las transacciones. Los mineros van cogiendo las transacciones según el fee, o lo que es lo mismo, cuanto más paguemos de comisión, antes será validada la transacción.
Lightning Network elimina este factor, ya que las validaciones son instantáneas y sin comisiones. Una vez se realiza la transacción, se nos resta el salto y cuando se cierre el canal de pago, se registrara en la blockchain y se difundirá en la red.
El consenso de Bitcoin es diferente del consenso del resto de criptomonedas, por lo que no es posible realizar un intercambio entre bitcoins y ether (Ethereum) sin un tercero de confianza. Aunque se está trabajando en mecanismos que permiten realizar pagos entre cadenas sin necesidad de terceros confiables.
Aunque las reglas de consenso entre dos blockchain sean diferentes, se podría hacer un cambio de monedas entre cadenas si las funciones de hash son similares. El remitente en este caso no tiene por qué saber nada de la blockchain de destino. El emisor tampoco tiene la obligación de saber nada al respecto de la blockchain del emisor.
Mediante Lightning Network se podrían realizar estos intercambios de manera instantánea. Destacar que de momento esto aún no es posible y que se esta experimentando aún con esta posibilidad
El funcionamiento de LN se basa en diferentes soluciones técnicas que garantizan su usabilidad y su seguridad. Primero se requiere que las transacciones no tengan maleabilidad o lo que es lo mismo, impide la modificación de la información de la transacción durante el proceso de verificación o generación de las transacciones.
Bitcoin (y Litecoin) agregaron la no maleabilidad de las transacciones con SegWit y se ha reforzado con Taproot (que se activará en noviembre de 2021). SegWit ponía los pilares para nuevas soluciones de escalabilidad y Taproot los afianza. Precisamente SegWit ha servido como base para el desarrollo de LN y los denominados canales de pago.
Los canales de pago de LN se genera fueran de la red de Bitcoin y se abren mediante una transacción mutifirma en la que al menos una de las partes realiza una transferencia de fondos. Se requiere la clave privada de cada una de las partes y todas las transacciones futuras serán firmadas por las dos partes. Esto establece un consenso entre las partes para ejecutar la transacción.
Una vez tenemos generado un canal de pago, se pueden realizar tantas transacciones como se quiera antes de que se cierre el canal.
Estos canales de pago pueden estar abiertos durante un determinado periodo de tiempo. Dicho tiempo viene marcado por el tiempo que tarde en generarse el próximo bloque dentro de la blockchain de Bitcoin.
Todas las transacciones generadas en este canal de pagos son válidas para la blockchain de Bitcoin. Cuando se cierra el canal, las transacciones se emiten a la red, se validan y se incluyen en un bloque de Bitcoin.
Crear un canal de pago entre dos personas esta muy bien, pero, para una tienda es más interesante crear un canal de pagos para todos los clientes. Pues precisamente Lightning Network permite crear interconexión entre canales de pagos que se cruzan entre sí.
La interconexión entre dos o más canales de pagos generados requiere que exista un usuario común entre los diferentes canales. Así podríamos mandar dinero a un usuario fuera de nuestro canal de pago mediante a un usuario en común dentro de nuestros respectivos canales de pago. Esta conexión para los pagos se hace mediante algoritmos que permiten que los usuarios se conecten mediante la ruta más corta posible para la transferencia.
Algo interesante es que cuantos más usuarios generen canales de pago en Lightning Network, más rápidas y efectivas serán las transacciones. Curiosamente es el fenómeno contrario a la red de Bitcoin, que implica que cuantos más usuarios, peor. En cambio en Lightning Network, cuantos más usuarios se conecten, mayor será la escalabilidad.
Bitcoin tiene un gran problema con la escalabilidad, ya que la red principal tiene una capacidad limitada de procesar transacciones por segundo. Lightning Network es una gran solución de escalabilidad para Bitcoin, permitiendo realizar transacciones entre pares sin comisiones, lo cual es otra de las fortalezas de esta solución. Además, agrega una capa adicional de privacidad, ya que las transacciones se pueden «ocultar» si las partes están conformes.
La debilidad de Lightning Network reside en que es una tecnología aún en fase de desarrollo y de experimentación. Sabemos el gran potencial que tiene esta tecnología, pero aún falta mucho para una operatividad completa. Esta tecnología lo que permite es realizar pequeños pagos de manera instantánea, eficiente y económica, dejando la red de Bitcoin para grandes transacciones.
Te explicamos qué es y cómo funciona Bitcoin
Quizá la gran solución de Lightningn Network, que aún no está funcional, es la capacidad de transferir criptomonedas entre blockchains con diferentes consensos. No permitirá la conexión de todas las criptomonedas, pero si permite la «comunicación» entre varias blockchain, se reducirá la necesidad de exchange centralizadas que reducen enormemente la privacidad con los procesos KYC y AML.
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