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  • ¿Qué es y cómo funciona la Lightning network?

    Tiempo de lectura5 minutos

    Desde el blog de Bit2Me intentamos traeros siempre las últimas novedades y avances del ecosistema crypto, y muy especialmente del de Bitcoin. En los últimos capítulos que hemos ido añadiendo a la Guía Bitcoin de Bit2Me mencionábamos algunas de las opciones para escalar la red, ya que es uno de los temas que más controversia está generando este último año y fueron algunos de los artículos más compartidos de nuestra guía para aprender sobre Bitcoin.

    En esta ocasión os ayudaremos a entender qué es la lightning network, una de las propuestas que sin duda plantean más expectativas, y cómo podría ayudar a escalar Bitcoin entre otras cosas. ¿No habíais oído hablar nunca de ella? No te preocupes, ¡Bit2me te ayudará a comprenderlo!

    ¿Qué es la lightning network?

    Tenemos claro que en la cadena de bloques actual de Bitcoin, cada equipo o nodo debe almacenar cada una de las transacciones que se producen en la red o al menos sus cabeceras, ¿verdad?. Pues bien, lightning network es un protocolo que pretende escalar y acelerar las blockchains resolviendo algunas de las limitaciones técnicas que puedan presentarse en ellas permitiendo la realización de transacciones almacenando únicamente todos aquellos datos que sean estrictamente necesarios.

    Si tuviéramos que definirla y explicarla a una persona no experta en la materia, estos serían sus 3 puntos más característicos:

    1. Pagos instantáneos: posibilidad de efectuar pagos de forma inmediata sin preocuparse por los tiempos de confirmación. Muchos os preguntaréis… ¿cómo puede ser esto seguro? La seguridad de dichas transacciones es posible gracias a smart contracts que no requieran de la creación de una transacción para cada pago.
    2. Escalabilidad: capacidad de procesar millones e incluso billones de transacciones por segundo a través de la red a unos costes muy reducidos al realizarse fuera de la cadena de bloques reforzando todavía más la utilización de bitcoin, recordemos que su límite operativo actual es de 7 transacciones por segundo.
    3. Micropagos: Imagina poder mandar 0.10€ a otra persona/máquina en la otra parte del planeta en agredecimiento por un tweet original. Esto es imposible con cualquier sistema de pago tradicional. Inicialmente Bitcoin lo solventaba pero poco a poco, y por desgracia, está desapareciendo esa capacidad. Si quieres mandar 20 céntimos de euro, puedes llegar a pagar un 100% extra en comisiones para garantizar que tu transacción es confirmada por los mineros (El bloque es pequeño, y como se llena rápido se priorizan las transacciones que dejan más comisión al minero). Lo cual destruye por completo uno de los potenciales usos que le suele caracterizar a Bitcoin.

    De hecho, estos tres puntos, son de los más criticados actualmente en Bitcoin; la imposibilidad (cada vez más patente) de mandar pequeñas cantidades de dinero debido a los altos costes, su límite operativo de 7 transacciones por segundo y el tener que esperar 10 minutos de media para recibir una confirmación (importante lo de “de media”, ya que a veces una transacción puede estar horas esperando tener una sola confirmación llegando, incluso, a no ser confirmada jamás. Esto no es nada bueno para la expansión de Bitcoin).

    Pues, con Lightning Networks, esto quedaría solventado (al menos esto defienden sus creadores).

    Veamos un poco más.

    ¿Cómo funciona la lightning network?

    Para entender su funcionamiento es importante que antes tengamos muy claro un ejemplo: los canales de pago. Las transacciones de Bitcoin son mucho más baratas si las comparamos con otros sistemas de pago tradicionales pero en determinadas ocasiones puede darse el caso en que quieras realizar un envío lo más rápido posible sin recurrir al coste de transmitir una transacción, ya que éstas deben minarse y almacenarse en los miles de nodos cada vez que se emiten.

    Lightning Bitcoin

    ¿Qué son los canales de pago?

    Los “payment channels” son la base de la lightning network. En ellos dos partes crean una transacción multifirma en la blockchain con, al menos, una de ellas enviando fondos. Cada persona tiene una clave privada y cada transacción futura podrá realizarse únicamente si las claves de las dos partes firman. El tiempo de apertura de este canal es de unos 10 minutos o lo que tarde en minarse el próximo bloque, pero una vez esté abierto, los participantes de este canal de pago pueden intercambiar activos entre ellos de forma instantánea utilizando los fondos almacenados en dicho canal.

    Las transacciones dentro de la red Bitcoin son válidas siempre que se emitan a la red y se incluyan en uno de los bloques minados. En el caso de los canales de pago, todas las transacciones que se ejecutan dentro de un canal no se emiten hasta que los participantes decidan que el canal deje de operar.

    Aplicando las canales de pago en la lightning network

    Ya sabéis que siempre intentamos poner ejemplos reales de todo lo que explicamos en nuestros artículos para que quede más claro ¡y esta vez no podía ser menos!

    Dentro de Lightning, tendremos dos participantes que crearán una transacción inicial en la cadena de bloques de 20$. 10$ serán de Carmen y 10$ de Aitor. Este reparto podría ser distinto y puede variar dentro del canal que mencionábamos anteriormente, por lo que Carmen podría tener 15$ y Aitor 5$ al final de todos los intercambios.
    Lo que Lightning hace es tomar la tecnología tras los canales de pago y crear una red que los conforma utilizando smart contracts cuyo funcionamiento podrás entender aquí para asegurarse de que la red puede funcionar de forma descentralizada.

    Vayamos por partes…

    1. Carmen abre un canal de pago con Aitor que a su vez tiene un canal con Laura, que a su vez tiene un canal abierto con David.
    2. Ahora mismo tenemos 4 partes participando en distintos canales de pago o payment channels.
    3. Carmen quiere intercambiar activos con David, por lo que podrá enviar fondos a través de Aitor y Laura para que lleguen en última instancia a David, el receptor.
    4. Debido a la naturaleza de la Lightning Network, Carmen no tendría por qué confiar en Aitor y Laura dentro del proceso ya que se usa la criptografía para asegurarse de que los fondos que recibirá David serán exactamente los mismos que ha mandado Carmen. Sino se devolverán de forma automática a Carmen.

    ¿Cómo es posible confiar en el paso 3?
    Aitor y Laura actúan como nodos dentro de la red que podemos equiparar a los mineros de la red Bitcoin ya que procesan de forma descentralizada todas las transacciones sin tener control de los fondos que ayudan a mover.

    En ningún momento podrían robar los fondos de Carmen ya que tan sólo se recibirán los fondos a enviar si ya se ha realizado la transacción de salida al recipiente que en este caso es David.

    ¿Qué sucede con la disponibilidad?
    Si Aitor se desconecta, los fondos del canal no quedarían indefinidamente atrapados en él, sino que dentro del mecanismo de smart contract de Lightning Network, los usuarios pueden cerrar de forma unilateral los canales. De esta forma, si Aitor desapareciera Carmen podría recuperar su dinero de nuevo gracias al atributo de tiempo añadido en el contrato.

    Cuando un canal se cierre a la vez tras haberse realizado un número de intercambios indefinido en él, los fondos finales de cada parte constarán en la blockchain en 10 minutos o lo que tarde en aparecer el próximo bloque de la red.

    ¿Cómo se combate el engaño?
    Si Carmen enviara fondos de su dirección multifirma a David en la Lightning Network pero no cumple y lo que hace es emitir una transacción antigua en la blockchain para cerrar el canal en el estado en el que estaba antes de enviar la transacción a David, el propio software en búsqueda de este tipo de acciones hará que Carmen pierda todos sus fondos enviados a David como penalización por lo que todo aquél que intente transmitir una transacción antigua e inválida será penalizado.

    Gracias a esta red de canales persona a persona es posible encontrar un patrón dentro de la red por el que poder transmitir transacciones fuera de la cadena de bloques sin límites y con la confianza de que posteriormente y tras cerrarse el canal constará dentro de la blockchain bitcoin.
    Si estás interesado en comprender todavía más el potencial de la lightning network, te recomendamos el siguiente vídeo (en inglés) el que se detalla todo el proceso que hemos explicado en puntos anteriores:

     

    A parte del video, te recomendamos para profundizar más estas tres presentaciones de diapositivas (en inglés) que explican en más detalle por lor propios desarrolladores que lo están llevando adelante:

    Como ves, el potencial para crear nuevos casos de uso o “killer apps” basadas en los micropagos es mucho más amplio que el existente en la actualidad. Si quieres consultar todos los últimos progresos y novedades puedes hacerlo también en la página de Lightning network.

    No te quedes aquí, sigue en tu descubrimiento sobre Bitcoin. Si quieres conocer otras propuestas para hacer que Bitcoin soporte a 7000 millones de personas en su red, te recomendamos leer el capítulo dedicado a Escalabilidad de Bitcoin.

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