Lightning Network es un protocolo fuera de la cadena que pretende resolver los problemas de escalabilidad de Bitcoin (BTC). Las soluciones fuera de la cadena, a veces denominadas soluciones de capa dos, permiten a los usuarios crear canales de pago entre pares.
Generalmente, los canales de pago fuera de la cadena están pensados para transacciones de bitcoin más pequeñas, como la compra de un café. En un canal de pago, las transacciones no atascan la red principal y los validadores pueden centrarse en transacciones más significativas.
El enfoque de la red Bitcoin en transacciones significativas es vital, teniendo en cuenta que la cadena de bloques sólo puede validar unas míseras siete transacciones por segundo (TPS). Como referencia, Visa puede gestionar más de 47,000 transacciones por segundo. La Lightning Network potencialmente puede acercar el TPS de Bitcoin al de Visa.
La Lightning Network tiene sus propios problemas, como la necesidad de monederos específicos o la implementación accidental de un error de estafa en las transacciones. Sin embargo, a pesar de estos inconvenientes, no se puede negar la utilidad del protocolo. Lightning Network es una capa adicional de la blockchain de bitcoin que emplea canales de pago bidireccionales, permitiendo a los usuarios realizar transacciones entre sí a cambio de unas tarifas mínimas, y sólo la transacción inicial y la última se registran en la cadena de bloques de bitcoin una vez que las partes han cerrado el canal. Los usuarios de un canal de pago pueden realizar tantas transacciones como deseen, y pueden hacerlo rápidamente y por un precio bajo.
El objetivo de la Lightning Network es reducir la congestión de la blockchain de bitcoin y conseguir transacciones rápidas eliminando la necesidad de que los usuarios esperen a que se completen. Los participantes en la Lightning Network pueden realizar transacciones sin conocerse ni confiar los unos en los otros.
Mantener las transacciones más pequeñas fuera de la red principal garantiza un mayor número de TPS y evita que los usuarios paguen tarifas exorbitantes por una pequeña transacción de bitcoin.
Aunque la Lightning Network se creó para solucionar el problema de escalabilidad de Bitcoin, otras criptomonedas y altcoins la están considerando para mejorar su propia escalabilidad. Algunos proyectos como Litecoin (LTC) tienen una versión especializada de la Lightning Network de Bitcoin. Otros, como Ethereum, tienen soluciones únicas inspiradas en la Lightning Network con algunas diferencias clave.
La historia de la Lightning Network
Thaddeus Dryja y Joseph Poon, dos investigadores que buscaban resolver los problemas de escalabilidad de Bitcoin, propusieron la Lightning Network en 2015. En un artículo titulado "The Bitcoin Lightning Network", los investigadores profundizaron en un concepto llamado canales de pago, inicialmente discutido por el fundador anónimo de Bitcoin, Satoshi Nakamoto.
Los canales de pago son túneles peer-to-peer (P2P) fuera de la cadena que permiten a dos partes no fiables enviar dinero de un lado a otro sin congestionar la cadena principal. Los canales están destinados a transacciones más pequeñas, como pagar un café con bitcoin. Al abrir un canal, por ejemplo, entre un cliente y un supermercado, las dos partes pueden enviar instantáneamente cantidades ilimitadas de bitcoin entre sí con unas comisiones de transacción mínimas.
Alojar transacciones pequeñas fuera de la cadena deja espacio para transacciones más significativas en la cadena principal, ya que los mineros de bitcoin tienden a validar transacciones más importantes para obtener mayores recompensas. Antes de los canales de pago, las transacciones más pequeñas tardarían horas en validarse, ya que tienen poco valor para los mineros.
La apertura de un canal está representada por una transacción en la cadena principal. Todas las transacciones dentro del canal se mantienen fuera de la cadena hasta que una de las partes decide cerrar el canal, consolidando todas sus transacciones en una y registrándolas en la cadena principal.
Aunque la Lightning Network parecía una implementación ideal cuando se propuso en 2015, la red Bitcoin no pudo gestionar la actualización hasta la implementación de Segregated Witness (SegWit) a través de una bifurcación suave, que no se produjo hasta 2017. SegWit fue una actualización de la red Bitcoin que proporcionó más espacio para las transacciones en cada bloque de Bitcoin y eliminó un error que permitía a los usuarios falsificar transacciones.
Para impulsar el desarrollo de Lightning Network, Dryja y Poon fundaron Lightning Labs en 2016. Sin embargo, no fue hasta 2018 cuando Lightning Labs lanzó una versión beta de Lightning Network en la cadena principal de Bitcoin. Otros entusiastas de bitcoin, como el fundador de Twitter, Jack Dorsey, también dedicaron recursos a la Lightning Network.
La importancia de la Lightning Network para Bitcoin
Aunque Bitcoin pretende ser un facilitador global de pagos instantáneos, la red tiene problemas con la lentitud de las transacciones y las altas comisiones. La Lightning Network, aunque no es un remedio perfecto, es un paso hacia la visión inicial de bitcoin.
La implementación de Lightning Labs de la Lightning Network está allanando el camino para un mundo en el que cualquiera pueda utilizar fácilmente Bitcoin para las transacciones cotidianas. A pesar de existir fuera de la cadena, la Lightning Network puede aprovechar los protocolos de seguridad de Bitcoin, por lo que los usuarios no tienen que sacrificar la protección por la utilidad.
Desde el lanzamiento de Lightning Network, los desarrolladores han lanzado aplicaciones de juego y monederos que aprovechan específicamente el poder de las transacciones más rápidas y baratas. Los criptoexchanges integran el soporte de Lightning Network, asegurando que los usuarios puedan retirar y transferir cantidades más pequeñas de bitcoin sin pagar tarifas exorbitantes. Además, según DappRadar, hay USD 110 millones en bitcoin bloqueados en la Lightning Network, lo que significa que la gente está utilizando la red en gran medida. Los usuarios están obligados a bloquear aún más dinero en la Lightning Network a medida que la tecnología se desarrolla.
Quizás el elemento más emocionante sea que los desarrolladores aprovechen la implementación de la Lightning Network de Bitcoin y la integren en otros proyectos de blockchain, conocidos como altcoins. Los criptoexpertos argumentan que la implementación de la Lightning Network en altcoins es innecesaria, ya que muchas están diseñadas para ser más rápidas y baratas que bitcoin. Por otro lado, un bitcoin impulsado por la Lightning Network podría dejar obsoletas a varias altcoins. Después de todo, si bitcoin de repente es más rápido y barato que los activos de la competencia, añadir la Lightning Network a las altcoins podría ser inútil. En cualquier caso, los proyectos de altcoins están trabajando duro para implementar la Lightning Network o alguna variación de la misma.
Expansión de Lightning Network a otras redes blockchain
Las altcoins son cualquier otra criptomoneda que no sea bitcoin. En general, las altcoins son sustitutos de bitcoin que cubren los fallos o limitaciones de la blockchain debitcoin. Ethereum, Litecoin, Dogecoin y cualquier otra criptomoneda es una altcoin. Muchas altcoins han adaptado la tecnología Lightning Network de Bitcoin a sus propias redes, y Lightning Labs ha implementado la Lightning Network en algunos proyectos propios.
Cuando Lightning Labs lanzó Lightning Network en Bitcoin, el grupo también lo hizo en Litecoin. El lanzamiento de Lightning Network en Litecoin fue una expansión relativamente sencilla para Lightning Labs, teniendo en cuenta que Litecoin es una bifurcación de bitcoin, lo que significa que comparten una infraestructura similar. Litecoin integró SegWit en 2017, lo que le proporcionó tamaños de bloque más grandes. Un mayor tamaño de los bloques de Bitcoin significa que caben más transacciones en cada bloque. Más transacciones en cada bloque de Bitcoin resultan en más transacciones que se validan a la vez y un mayor TPS en general.
Los entusiastas de las criptomonedas argumentaron que la implementación de Litecoin de la Lightning Network era inútil, teniendo en cuenta que la blockchain ya facilitaba transacciones más baratas y rápidas que bitcoin.
Sin embargo, la expansión de Lightning Network no se detuvo con Litecoin. Los canales de pago fuera de la cadena de Lightning Network han demostrado ser increíblemente útiles, y muchas otras cadenas de bloques han adoptado el protocolo a su manera.
Altcoins compatibles con la Lightning Network
Antes de hablar de las implementaciones de Lightning Network con altcoins, es esencial comprender la dependencia de la criptoindustria de activos alternativos en comparación con bitcoin.
Existen miles de altcoins en el criptomercado. Muchas alternativas pretenden resolver los problemas de escalabilidad de Bitcoin mediante bloques de mayor tamaño o un método de consenso diferente como el proof-of-stake (PoS). Otras monedas alternativas permiten experimentar con la cadena de bloques sin alterar el código central de Bitcoin.
Los juegos basados en blockchain, las plataformas de juegos, los sistemas de gobierno y las plataformas de cadenas de suministro existen gracias a las altcoins, entre otros casos de uso. Ethereum, por ejemplo, cuenta con miles de desarrolladores que experimentan con altcoins mediante la creación de aplicaciones descentralizadas (DApps) que sustituyen a las actividades financieras tradicionales, como utilizar un banco para prestar dinero. Prestar dinero a los bancos significa que la institución se llevará una parte de los intereses devengados. Las DApps eliminan al banco, lo que significa que los prestamistas ganan más intereses por su dinero.
Muchas DApps no son posibles en Bitcoin debido a las limitaciones de escalabilidad y a la falta de criptotecnología moderna, como los contratos inteligentes. Los desarrolladores introdujeron redes como Ethereum para compensar la falta de capacidades de contratos inteligentes de Bitcoin.
Ahora, las redes alternativas también están tomando prestado el concepto de Lightning Network de Bitcoin. Cada altcoin de esta lista tiene la implementación de Lightning Labs o su propia iteración de una tecnología similar.
Litecoin
La actualización SegWit de Litecoin en 2017 allanó el camino para la implementación de la Lightning Network. Desde que Lightning Labs lanzó el protocolo en Litecoin, la red blockchain ha experimentado velocidades de transacción aún más rápidas y tarifas más bajas que antes.
La implementación de Lightning Network tanto en Bitcoin como en Litecoin también permite intercambiar criptomonedas entre las dos redes. La implementación de Lightning Network en Litecoin sigue un proceso similar al de Bitcoin. Litecoin y Bitcoin comparten una arquitectura idéntica, ya que la primera es una bifurcación de la segunda.
La implementación de Lightning Network también introdujo atomic swaps, que permiten a los traders intercambiar su Bitcoin por la cantidad equivalente de Litecoin. Dos redes blockchain que interactúan de este modo se denomina interoperabilidad. Con la Lightning Network, una versión modificada de los atomic swaps permite a los usuarios intercambiar criptomonedas entre canales de pago fuera de la cadena en lugar de en la mainnet. Los intercambios entre canales de pago son más rápidos y baratos que los atomic swaps tradicionales, lo que mejora el concepto de interoperabilidad en las criptomonedas.
Zcash y Bolt
Zcash es una criptomoneda centrada en la privacidad que permite a los usuarios comerciar con criptomonedas de forma anónima. El anonimato en la red se debe a la característica única zk-SNARKS de Zcash, que facilita las transacciones entre usuarios sin necesidad de revelar las direcciones de los monederos.
Dicho esto, si Zcash adoptara la Lightning Network en su forma tradicional, la red arruinaría el aspecto del anonimato debido a la forma en que la Lightning Network valida públicamente los canales de pago. Una empresa llamada Bolt Labs creó entonces Blind Off-chain Lightweight Transactions (BOLT), un protocolo de pagos fuera de la cadena centrado en la privacidad e inspirado en la Lightning Network. Bolt implementa zk-SNARKS en cada canal de pago, garantizando que los usuarios puedan transferir valor sin necesariamente ver las direcciones de los monederos de los demás.
Además, Bolt garantiza que los pagos realizados a través del mismo canal de pago no puedan vincularse, ni siquiera por las partes que realizan la transacción, mediante el uso de dos tecnologías: firmas ciegas y compromisos. Los usuarios pueden ocultar el valor de las transacciones mediante compromisos. Las firmas requieren que los usuarios firmen una transacción desconocida, de modo que no hay forma de rastrearla hasta una dirección de monedero.
Sin embargo, un problema crítico de Zcash se traslada a Bolt. Debido al anonimato de Zcash, un receptor no sabe si ha adquirido legalmente el dinero que recibe. En la Lightning Network de Bitcoin, si una de las partes ve la dirección del monedero de la otra y la busca, podría encontrar actividad delictiva asociada y cerrar el canal inmediatamente. Con Bolt, una parte no puede descubrir la identidad de la otra.
La Raiden Network
La Raiden Network es la respuesta de Ethereum a la Lightning Network de Bitcoin. Aunque la Raiden Network no es la misma tecnología que la Lightning Network, es bastante parecida.
La Raiden Network es un protocolo de capa dos fuera de la cadena que permite a dos partes crear un canal de pago. Sin embargo, la Raiden Network se encuentra actualmente en fase de desarrollo y no se acerca ni de lejos a la Lightning Network.
Dicho esto, los desarrolladores pueden conectarse fácilmente a la Raiden Network a través de su interfaz de programación de aplicaciones (API). Las API se utilizan para integrar fácilmente un proyecto en otro. Los desarrolladores pueden integrar fácilmente la Raiden Network gracias a su API, ya que el protocolo es compatible con todos los tokens ERC-20 desarrollados en la blockchain de Ethereum. Además, la Raiden Network puede facilitar los pagos entre dos partes aunque no tengan un canal establecido. Siempre que un conjunto de canales conecte a las dos partes, estas podrán realizar transacciones entre sí. Por ejemplo, si dos personas han gastado dinero en la misma cafetería, pueden realizar transacciones sin un canal de pago directo.
Es posible que terceros clientes que gestionen un canal de la Raiden Network, como una cafetería, cobren minúsculas comisiones por utilizar el canal. Por lo demás, transferir dinero entre un canal de pago peer-to-peer no tendrá coste alguno.
Por desgracia, la Raiden Network exige a los usuarios que bloqueen una pequeña cantidad de sus fondos para crear un canal de pago, un problema similar al que comparte la Lightning Network. Esta comisión es esencialmente el coste de por vida de gestionar un canal de pago.
Decred Network
Al igual que Litecoin, la plataforma Decred es una versión del protocolo Lightning Network adoptado por Bitcoin. El protocolo de Decred se basa en una bifurcación de código específica de Decred de la Lightning Network denominada Decred Lightning Network Daemon, o dcrlnd.
Decred comenzó como una bifurcación del código fuente de btcd, una implementación alternativa de Bitcoin de nodo completo. La bifurcación de código de Decred incluía varios ajustes al proceso tradicional de Bitcoin, como ajustes a las reglas de consenso, una capa de proof-of-stake (PoS) para permitir un nuevo algoritmo hash, gobierno on-chain y más.
Decred es una bifurcación de código, no una bifurcación dura, porque se lanzó desde su propio primer bloque, el bloque génesis, en lugar de copiar el estado de la red Bitcoin. Al iniciarse a partir de un bloque génesis, la blockchain de Decred comenzó con una altura de bloque cero, ya que la altura de un bloque viene determinada por el número de bloques que lo preceden. La altura de bloque actual de una cadena de bloques se mide en función de su tamaño actual.
La bifurcación Decred no obtuvo acceso a Lightning Network hasta mediados de 2019, un año después de que Bitcoin y Litecoin integraran el protocolo. Debido al retraso en la integración, la versión de Decred de Lightning Network no está tan desarrollada como Bitcoin y Litecoin.
La documentación oficial de Decred afirma que, aunque su Lightning Network está operativa en la red de pruebas de Decred, se recomienda mantener una cantidad mínima de fondos en un canal de Lightning Network hasta que la red mejore. La Lightning Network de Decred tampoco está disponible en la mainnet.
Pros y contras de la implementación de la Lightning Network en altcoins
A pesar de las diversas implementaciones de protocolos de capa dos fuera de la cadena en altcoins, muchas de ellas sufren los mismos problemas que la Lightning Network de Bitcoin.
Por ejemplo, bloquear fondos en un canal de pago no es una solución viable a largo plazo. Los canales de pago están pensados para pagos pequeños. Cobrar una comisión de bloqueo para crear un canal podría ahuyentar a los usuarios potenciales de la Lightning Network.
El anonimato es a la vez una ventaja y una desventaja con las blockchains basadas en la Lightning Network, especialmente en Zcash y Bolt. En el caso de Zcash, el anonimato significa que es imposible saber si los fondos proceden de una fuente ilegal o no. Aunque ese anonimato es un gran argumento de venta para Zcash, podría causar problemas regulatorios e impedir su adopción generalizada, teniendo en cuenta que los gobiernos no tendrían forma de rastrear las transacciones.
En cuanto a otras blockchains basadas en Lightning Network, la apertura y el cierre de un canal de pago son las únicas actividades registradas en la mainnet. Las transacciones realizadas en los canales de pago son totalmente anónimas. Los usuarios apreciarán el anonimato limitado de la Lightning Network, ya que la mayoría de la gente quiere que sus transacciones queden ocultas al resto del mundo, al igual que en el espacio financiero tradicional.
Además, están los aparentes beneficios de la implantación de la Lightning Network. Los canales de pago fuera de la cadena evitan que las transacciones más pequeñas atasquen las redes principales, lo que resuelve un problema clave de escalabilidad al que se enfrentan la mayoría de las redes. Gracias a la naturaleza peer-to-peer de los canales de pago, las transacciones también son instantáneas y relativamente baratas en comparación con las transacciones de la mainnet.
En casos como el de la Raiden Network, los canales de pago también permiten el intercambio entre diferentes tokens de tipo ERC-20. Este tipo de interoperabilidad significa que todo un ecosistema puede beneficiarse de los canales de pago. Los usuarios pueden tomar una moneda de una aplicación descentralizada y convertirla a otra. Las conversiones son baratas y también instantáneas dentro de los canales de pago.
Sin embargo, el desarrollo de protocolos fuera de la cadena todavía tiene mucho camino por recorrer. Si bien los protocolos de capa dos presentan una posible solución a la escalabilidad de la blockchain, la implementación de redes fuera de la cadena introduce nuevos problemas y riesgos de seguridad.