¿Qué es la Red Lightning?

Propuesto en un documento técnico de 2016, la Lightning Network (LN) es una solución de capa 2 construida sobre Bitcoin.

En este artículo profundizaremos en la historia y el estado actual de la Lightning Network de Bitcoin.

¿Por qué se creó la Lightning Network de Bitcoin?

La Lightning Network fue creada en respuesta a problemas de escalabilidad con Bitcoin, a saber, la velocidad y el costo de las transacciones de Bitcoin.

El máximo teórico actual de transacciones por segundo (TPS) de Bitcoin es 10, aunque en realidad está entre 3 y 7. Contrasta esto con procesadores de pago tradicionales como VISA, que manejó un promedio de 6,000 TPS en 2020 (basado en la afirmación de VISA de 188 mil millones de transacciones al año).

Las comisiones de transacción de Bitcoin pueden variar enormemente dependiendo de la demanda actual para usar la red. Por ejemplo, el 20 de abril de 2021, las comisiones promedio de transacción superaron los $50, mientras que el 9 de agosto de 2021, el promedio fue alrededor de $2.50. Para transacciones grandes, como transferencias bancarias o remesas internacionales, la velocidad y el costo de Bitcoin son comparables o superiores a las alternativas. Pero si Bitcoin se va a usar para pagos cotidianos (las llamadas micro-transacciones, por ejemplo, una taza de café, gasolina), la velocidad de transacción debe aumentar y los costos de transacción deben disminuir drásticamente.

Lightning Network en teoría

Para entender cómo funciona LN, y los desafíos actuales de LN, necesitamos hablar sobre Bitcoin. El factor limitante de la red Bitcoin es que cada transacción debe ser puesta en un nuevo bloque en la cadena. Dado que los bloques se añaden a la cadena aproximadamente cada 10 minutos, hay un límite estricto al número de transacciones posibles sin alterar significativamente el protocolo Bitcoin.

Lee más: ¿Cómo funcionan las transacciones de Bitcoin?

Los debates sobre grandes modificaciones del protocolo Bitcoin han ocurrido antes y han resultado en 'hard forks', más notablemente la creación de Bitcoin Cash. La Lightning Network, en lugar de crear una nueva blockchain, es una solución de capa 2. Esto significa que permite que el protocolo Bitcoin permanezca relativamente sin cambios, pero proporciona los beneficios que podrían aportar grandes modificaciones, al menos en teoría.

LN funciona estableciendo un canal de pago entre dos partes, donde solo la primera y la última transacción se registran en la blockchain de Bitcoin. Cualquier número de transacciones entre la primera y la última ocurrirá fuera de la cadena, lo que significa que esas transacciones no están limitadas por el protocolo Bitcoin.

Para iniciar un canal de pago, ambas partes deben comprometer una cantidad de Bitcoin. Ese Bitcoin se retiene y no puede liberarse mientras el canal de pago permanezca abierto. La cantidad total de Bitcoin que se puede transferir a través de este canal es la cantidad total de Bitcoin comprometida. Veamos un ejemplo para ilustrar esto:

Alice y Bob quieren formar un canal de pago entre ellos. Alice compromete 10 BTC y Bob compromete 5 BTC en el canal de pago. Una transacción de apertura que contiene los 15 BTC combinados de Alice y Bob se pone en la blockchain de Bitcoin. Una vez que esa transacción se ha añadido a la blockchain, lo que puede tomar 10 minutos o más, Alice y Bob pueden realizar un número ilimitado de transacciones a velocidades mucho más rápidas y con un costo prácticamente nulo. A continuación se muestran las transacciones entre Alice y Bob:

1. Alice envía a Bob 1 BTC Alice: 9 BTC Bob: 6 BTC
2. Alice envía a Bob 2 BTC Alice: 7 BTC Bob: 8 BTC
3. Bob envía a Alice 3 BTC Alice: 10 BTC Bob: 5 BTC
4. Bob envía a Alice 1 BTC Alice: 11 BTC Bob: 4 BTC

Cuando uno o ambos desean cerrar el canal, se envía una transacción de cierre a la blockchain con los saldos finales de Alice y Bob. En este caso, el saldo final de Alice es 11 BTC y el de Bob es 4 BTC.

¿Qué pasa si Alice quiere transaccionar con Carol? Bueno, resulta que Bob tiene un canal de pago con Carol, así que Alice transacciona con Bob, y Bob pasa la transacción a Carol. Tenga en cuenta que en este escenario, Bob podría cobrar un pequeño pago por pasar la transacción. Con el tiempo, según la teoría de los seis grados de separación, LN permite que Alice transaccione con cualquier otra persona.

El nodo A transacciona con el nodo Q a pesar de tener solo canales de pago directos con los nodos C y B.

Lightning Network en la práctica

LN es un protocolo relativamente nuevo. Se enfrenta a muchos desafíos que van desde la usabilidad hasta la seguridad.

Existen preocupaciones sobre la facilidad para operar un nodo LN. Para que LN tenga éxito, requiere de una red robusta de nodos de Bitcoin ejecutando el protocolo LN. Ejecutar un nodo LN puede ser bastante difícil y podría ser el caso de que haya problemas de incentivos de pago para ejecutar nodos más pequeños. Se puede argumentar que ejecutar LN no es mucho más difícil que ejecutar un nodo completo de bitcoin. Sin embargo, dado que LN está principalmente dirigido a micro-transacciones, la experiencia diaria con LN será a través de carteras habilitadas para LN. A diferencia de algunas de las carteras de Bitcoin más establecidas, la novedad de estas carteras habilitadas para LN significa que hay compensaciones entre las versiones custodiales y no custodiales. Las carteras LN no custodiales son más difíciles de usar, más confusas, menos directas. Las opciones custodiales son más fáciles de usar, pero debes confiar en un tercero con tu Bitcoin.

Lee más: Entiende la diferencia entre carteras custodiales y no custodiales, y cómo se relaciona con la libertad económica.

LN también debe lidiar con la competencia. A partir de febrero de 2024, LN ha bloqueado aproximadamente 5,000 BTC. Esto podría sonar como mucho, pero en comparación, más de 150,000 Bitcoin está bloqueado en Ethereum (WBTC, Bitcoin envuelto) a partir de febrero de 2024. Dado que los tiempos de bloque en Ethereum son aproximadamente cada 14 segundos en oposición a los 10 minutos de Bitcoin, ya es mucho más rápido transaccionar Bitcoin a través de WBTC en la red Ethereum. Además, es concebible que proyectos de Ethereum como ETH 2.0 y Ethereum Plasma reduzcan las tarifas de transacción lo suficiente como para hacer que la Lightning Network sea innecesaria y obsoleta. También es importante recordar que usar WBTC trae consigo todos los beneficios masivos de acceso a DeFi, que LN no proporciona.

Por último, y lo más preocupante, LN ha enfrentado una serie de vulnerabilidades. Estas incluyen:

• Ataques de griefing: No se pierden fondos, pero causa que los fondos Lightning de la víctima queden congelados de modo que el canal de pago no pueda procesar ninguna transacción.
• Inundación y saqueo: Un atacante fuerza a muchas víctimas a reclamar sus fondos de la blockchain al mismo tiempo (inundación). El atacante usa esta congestión para robar fondos que no pudieron ser reclamados antes de la fecha límite (saqueo).
• Ataques de dilación de tiempo: Un atacante alarga el tiempo en que una víctima se da cuenta de nuevos bloques al retrasar la entrega de bloques.
• Ataques de fijación: Un atacante engaña a una víctima para cerrar su canal LN incorrectamente y roba transacciones individuales.

Trabajo aún por hacer en la Red Lightning de Bitcoin

Aunque LN sufre de vulnerabilidades, nadie las ha explotado aún. Es probable que, dado que la experiencia requerida para llevar a cabo estas vulnerabilidades es tan alta, nadie lo haya hecho. Los desarrolladores de LN están seguros de que encontrar estas vulnerabilidades solo hará que la red sea más fuerte; que es una fase necesaria de crecimiento. Los desarrolladores son optimistas sobre la creación de varias soluciones para las vulnerabilidades que han encontrado hasta ahora, aunque los ataques de fijación y dilación de tiempo requerirán ajustes tanto en las implementaciones de LN como en Bitcoin Core al mismo tiempo.

La Lightning Network de hoy enfrenta muchos desafíos, pero el protocolo aún es relativamente joven y se esperan este tipo de problemas. Los desarrolladores de Lightning continuarán mejorando el protocolo y podrían ser capaces de resolver los problemas para ayudar a escalar Bitcoin en la capa 2.

Lee más: Entiende las diferencias entre Bitcoin y Bitcoin Cash, y por qué Bitcoin Cash está sirviendo en gran medida a un caso de uso diferente.

Para una evaluación sobria desde una perspectiva de 10,000 pies de altura de la Lightning Network, escrita por un colaborador a tiempo completo de Bitcoin Core, no obstante, revisa el excelente artículo de Antoine Riard.