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¿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 los problemas de escalabilidad de Bitcoin, específicamente 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 pagos 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 tarifas de transacción de Bitcoin pueden variar enormemente dependiendo de la demanda actual de uso de la red. Por ejemplo, el 20 de abril de 2021, las tarifas de transacción promedio superaban los $50, mientras que el 9 de agosto de 2021, el promedio era alrededor de $2.50. Para grandes transacciones, 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 utilizar 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 colocada en un nuevo bloque en la cadena. Dado que los bloques se añaden a la cadena aproximadamente cada 10 minutos, hay un límite estricto en el número de transacciones posibles sin alterar significativamente el protocolo de Bitcoin.

Lee más: ¿Cómo funcionan las transacciones de Bitcoin?

Los debates sobre grandes modificaciones del protocolo de Bitcoin han ocurrido antes y resultaron en 'hard forks', siendo el más notable 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 de Bitcoin permanezca relativamente sin cambios, pero proporciona los beneficios que las grandes modificaciones podrían traer, al menos en teoría.

LN funciona estableciendo un canal de pago entre dos partes, donde solo la primera y última transacción se colocan en la cadena de bloques 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 de Bitcoin.

Para iniciar un canal de pago, ambas partes deben comprometer una cantidad de Bitcoin. Ese Bitcoin se mantiene y no puede ser liberado 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 comprometido. Veamos un ejemplo para ilustrarlo:

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 con los 15 BTC combinados de Alice y Bob se coloca en la cadena de bloques de Bitcoin. Una vez que esa transacción ha sido añadida a la cadena de bloques, lo que puede tomar 10 minutos o más, Alice y Bob pueden transaccionar un número ilimitado de veces a velocidades mucho más rápidas y a 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 cadena de bloques 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. Nótese que en este escenario, Bob podría tomar un pequeño pago por pasar la transacción. Con el tiempo, por la teoría de los seis grados de separación, LN permite a Alice transaccionar con cualquier otra persona.

Nodo A transacciona con nodo Q a pesar de solo tener canales de pago directos con 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 de operar un nodo LN. Para que LN tenga éxito, se requiere una robusta red de nodos de Bitcoin ejecutando el protocolo LN. Operar un nodo LN puede ser bastante difícil y podría ser el caso de que haya problemas de incentivos de pago para operar nodos más pequeños. Se puede argumentar que operar LN no es mucho más difícil que operar 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 de custodia y no custodia. Las carteras LN no custodia son más difíciles de usar: más confusas, menos directas. Las opciones de custodia son más fáciles de usar, pero debes confiar en un tercero con tu Bitcoin.

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

LN también debe lidiar con competidores. 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 están bloqueados 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 lugar de 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 ofrece.

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

• Ataques de griefing: Los fondos no se pierden, pero hace que los fondos de Lightning de la víctima se congelen para que el canal de pago no pueda procesar transacciones.
• Flood y loot: Un atacante obliga a muchas víctimas a reclamar sus fondos de la cadena de bloques 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 retrasando la entrega de bloques.
• Ataques de fijación: Un atacante engaña a una víctima para que cierre su canal LN incorrectamente y roba transacciones individuales.

Trabajo Aún por Hacer en la Lightning Network de Bitcoin

Aunque LN sufre de vulnerabilidades, nadie ha logrado explotarlas todavía. 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 confían en 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 todavía es relativamente joven y se esperan este tipo de problemas. Los desarrolladores de Lightning continuarán mejorando el protocolo y pueden 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 un caso de uso diferente.

Para una evaluación sobria desde una perspectiva de 10,000 pies de la Lightning Network, escrita por un contribuyente a tiempo completo de Bitcoin Core, consulte el excelente post de Antoine Riard.