Propuesto en un Informe técnico de 2016, la Lightning Network (LN) es una solución de capa 2 desarrollada sobre Bitcoin.
En este artículo analizaremos la historia y la situación actual de la Red Lightning de Bitcoin.
¿Por qué se creó la red Lightning de Bitcoin?
Lightning Network se creó para dar respuesta a los problemas de escalabilidad de Bitcoin, concretamente en lo que respecta a la velocidad y el coste de las transacciones con Bitcoin.
El máximo teórico actual de transacciones por segundo (TPS) de Bitcoin es de 10, aunque en realidad se sitúa entre 3 y 7. Compárese esto con los procesadores de pagos tradicionales como VISA, que gestionaron una media de 6.000 TPS en 2020 (según La afirmación de VISA (188 mil millones de transacciones al año).
Las comisiones por transacción de Bitcoin pueden variar enormemente en función de la demanda actual de uso de la red. Por ejemplo, el 20 de abril de 2021, las comisiones medias por transacción superaban los 50 dólares, mientras que el 9 de agosto de 2021, la media rondaba los 2,50 dólares. Para transacciones de gran volumen, como transferencias bancarias o remesas internacionales, la velocidad y el coste de Bitcoin son comparables o superiores a los de otras alternativas. Pero si se quiere utilizar Bitcoin para el día a día pagos (las denominadas «microtransacciones», como, por ejemplo, una taza de café o la gasolina), la velocidad de las transacciones debe aumentar y los costes de las mismas deben reducirse drásticamente.
La red Lightning en teoría
Para entender cómo funciona LN y cuáles son sus retos actuales, tenemos que hablar de Bitcoin. El factor limitante de la red de Bitcoin es que cada transacción debe incluirse en un nuevo bloque de la cadena. Dado que los bloques se añaden a la cadena aproximadamente cada 10 minutos, existe un límite estricto en el número de transacciones posibles sin alterar significativamente el protocolo de Bitcoin.
Más información: ¿Cómo funcionan las transacciones con Bitcoin?
Ya se han producido anteriormente debates sobre modificaciones importantes del protocolo de Bitcoin que han dado lugar a «hard forks», entre los que destaca la creación de Bitcoin Cash. La Red Lightning, en lugar de crear una nueva cadena de bloques, es una solución de capa 2. Esto significa que permite que el protocolo de Bitcoin permanezca relativamente inalterado, pero ofrece las ventajas que podrían aportar las grandes modificaciones —al menos, en teoría—.
LN funciona estableciendo un canal de pago entre dos partes, en el que solo la primera y la última transacción se registran en la cadena de bloques de Bitcoin. Todas las transacciones que tengan lugar entre la primera y la última se realizarán fuera de la cadena, lo que significa que dichas transacciones no están sujetas a las limitaciones del protocolo de Bitcoin.
Para abrir un canal de pago, ambas partes deben comprometer una cantidad de bitcoins. Esa cantidad de bitcoins queda bloqueada y no puede liberarse mientras el canal de pago permanezca abierto. La cantidad total de bitcoins que se puede transferir a través de este canal es la cantidad total de bitcoins comprometida. Veamos un ejemplo para ilustrarlo:
Alice y Bob quieren crear un canal de pago entre ellos. Alice aporta 10 BTC y Bob aporta 5 BTC al canal de pago. Se introduce en la cadena de bloques de Bitcoin una transacción inicial que contiene los 15 BTC combinados de Alice y Bob. Una vez que esa transacción se ha añadido a la cadena de bloques —lo que puede tardar 10 minutos o más—, Alice y Bob pueden realizar transacciones un número ilimitado de veces a velocidades mucho mayores y, prácticamente, sin coste alguno. A continuación se muestran las transacciones entre Alice y Bob:
- Alice envía a Bob 1 BTC Alice: 9 BTC Bob: 6 BTC
- Alice envía a Bob 2 BTC Alice: 7 BTC Bob: 8 BTC
- Bob envía a Alice 3 BTC Alice: 10 BTC Bob: 5 BTC
- Bob envía a Alice 1 BTC Alice: 11 BTC Bob: 4 BTC
Cuando uno de ellos, o ambos, desean cerrar el canal, se envía una transacción de cierre a la cadena de bloques con los saldos finales de Alice y Bob. En este caso, el saldo final de Alice es de 11 BTC y el de Bob, de 4 BTC.
¿Y si Alice quiere realizar una transacción con Carol? Pues bien, da la casualidad de que Bob tiene un canal de pago con Carol, así que Alice realiza la transacción con Bob, y Bob se la reenvía a Carol. Hay que tener en cuenta que, en este caso, Bob podría cobrar una pequeña comisión por reenviar la transacción. Con el tiempo, según la teoría de seis grados de separación, LN permite a Alice realizar transacciones con cualquier otra persona.
El nodo A realiza transacciones con el nodo Q a pesar de que solo tiene canales de pago directos con los nodos C y B.
La red Lightning en la práctica
LN es un protocolo relativamente nuevo. Se enfrenta a numerosos retos, que van desde la facilidad de uso hasta la seguridad.
Existe cierta preocupación por lo fácil que resulta ejecutar un nodo de LN. Para que LN tenga éxito, se necesita una red sólida de nodos de Bitcoin que ejecuten el protocolo de LN. Ejecutar un nodo de LN puede ser bastante difícil y podría darse el caso de que hubiera problemas con los incentivos de pago para ejecutar nodos más pequeños. Sin embargo, se podría argumentar que ejecutar la LN no es mucho más difícil que ejecutar un nodo completo de Bitcoin. No obstante, dado que la LN está orientada principalmente a las microtransacciones, el uso diario de la LN se realizará a través de carteras compatibles con la LN. A diferencia de algunas de las carteras de Bitcoin más consolidadas, la novedad de estas carteras compatibles con la LN implica que hay que encontrar un equilibrio entre la custodia y sin custodia versiones. Las carteras LN sin custodia son más difíciles de usar: resultan más confusas y menos intuitivas. Las opciones con custodia son más fáciles de usar, pero debes confiar tus bitcoins a un tercero.
Más información: Entender la diferencia entre carteras con custodia y sin custodia, y cómo se relaciona con la libertad económica.
LN también debe hacer frente a la competencia. A fecha de febrero de 2024, LN ha conseguido aproximadamente 5.000 BTC. Puede parecer mucho, pero, a modo de comparación, en febrero de 2024 había más de 150 000 bitcoins bloqueados en Ethereum (WBTC, bitcoins envueltos). Dado que los tiempos de bloque en Ethereum son de aproximadamente cada 14 segundos, frente a los 10 minutos de Bitcoin, ya resulta mucho más rápido realizar transacciones con Bitcoin a través de WBTC en la red de Ethereum. Además, es concebible que proyectos de Ethereum como ETH 2.0 y Ethereum Plasma reducirá las comisiones por transacción lo suficiente como para que la Red Lightning resulte innecesaria y quede obsoleta. También es importante recordar que el uso de WBTC conlleva todas las enormes ventajas que supone el acceso a DeFi, cosa que LN no hace.
Por último, y lo que resulta más preocupante, LN se ha enfrentado a una serie de vulnerabilidades. Entre ellas se incluyen:
- Ataques de acoso: Los fondos no se pierden, pero esto provoca que los fondos Lightning de la víctima queden bloqueados, de modo que el canal de pago no pueda procesar ninguna transacción.
- Inundaciones y saqueos: Un atacante obliga a numerosas víctimas a reclamar sus fondos de la cadena de bloques al mismo tiempo (inundación). El atacante aprovecha esta congestión para robar los fondos que no se pudieron reclamar antes de la fecha límite (botín).
- Ataques de dilatación del tiempo: Un atacante alarga el tiempo que tarda la víctima en darse cuenta de la existencia de nuevos bloques retrasando la entrega de los mismos.
- Ataques de «pinning»: Un atacante engaña a la víctima para que cierre su canal LN de forma incorrecta y le roba transacciones concretas.
Aún queda trabajo por hacer en la red Lightning de Bitcoin
Aunque la LN presenta vulnerabilidades, nadie las ha aprovechado todavía. Es probable que, dado que los conocimientos técnicos necesarios para explotar estas vulnerabilidades son tan avanzados, nadie lo haya conseguido. Los desarrolladores de la LN confían en que la detección de estas vulnerabilidades no hará sino fortalecer la red, y que se trata de una fase necesaria de su crecimiento. Los desarrolladores se muestran optimistas respecto a la creación de diversas soluciones para las vulnerabilidades que han detectado hasta ahora, aunque los ataques de «pinning» y los ataques de dilatación temporal requerirán ajustes tanto en las implementaciones de LN como en Bitcoin Core al mismo tiempo.
La Red Lightning actual se enfrenta a numerosos retos, pero el protocolo es aún relativamente joven y es normal que surjan este tipo de problemas. Los desarrolladores de Lightning seguirán mejorando el protocolo y es posible que consigan resolver estos problemas para contribuir a la escalabilidad de Bitcoin en la capa 2.
Más información: Comprende las diferencias entre Bitcoin y Bitcoin Cash, y por qué Bitcoin Cash se utiliza principalmente para un fin distinto.
Si quieres leer un análisis objetivo y a gran escala de la Lightning Network, escrito además por un colaborador a tiempo completo de Bitcoin Core, échale un vistazo al artículo de Antoine Riard: una entrada excelente.
