Entendiendo la red Lightning de Bitcoin: Una solución innovadora de Capa 2

En su libro blanco sobre Bitcoin, Satoshi Nakamoto describió Bitcoin como un "sistema de efectivo electrónico de igual a igual." Sin embargo, después de más de una década de desarrollo, Bitcoin ha evolucionado más hacia "oro digital" - ampliamente considerado una reserva de valor (SoV), mientras que la Comisión de Comercio de Futuros de Materias Primas (CFTC) lo ha clasificado como una mercancía. La blockchain de Bitcoin produce bloques aproximadamente cada 10 minutos con una capacidad de procesamiento de transacciones de solo 7 TPS, lo que resulta en largos tiempos de confirmación de transacciones y frecuente congestión de la red. Las tarifas de transacción (tarifas de minería) también pueden ser sustanciales, creando un escenario donde Bitcoin debe resolver los problemas de ser "lento y caro" para funcionar verdaderamente como "efectivo electrónico."

En la última década, han surgido numerosas soluciones técnicas dentro de la comunidad de Bitcoin para abordar la escalabilidad: algunas a través de bifurcaciones, como SegWit ( que separa los datos de testigos de otros datos de transacción ) y Taproot ( que utiliza MAST para extender las capacidades de Bitcoin ); otras sin modificar Bitcoin en sí, operando en su lugar fuera de la cadena, como la tecnología de cadenas laterales que transfiere activos a otras cadenas de bloques, mientras que las redes de canales de pago eligen ejecutar la mayoría de las transacciones fuera de la cadena.

La Lightning Network, que exploraremos hoy, es un tipo de red de canales de pago que ayuda a los usuarios a ahorrar costos y mejorar la eficiencia en los escenarios de pago con Bitcoin.

¿Qué es la red Lightning?

La red Lightning de Bitcoin es una red de superposición P2P construida sobre la blockchain de Bitcoin. Es una solución de Capa 2 diseñada para abordar las limitaciones en escalabilidad y velocidad de transacción en la red de Bitcoin. La red Lightning permite micropagos instantáneos, de bajo costo y escalables, mientras mantiene la descentralización y la seguridad. Al utilizar canales de pago fuera de la cadena y contratos inteligentes, los usuarios pueden transaccionar directamente sin transmitir cada transacción a la cadena principal. Este enfoque reduce significativamente la carga sobre la red de Bitcoin, haciendo que las transacciones sean más rápidas, más baratas y más privadas.

Para entender la Red Lightning de Bitcoin en términos simples, podemos usar una analogía del juego de Mahjong:

• Antes de comenzar un juego de Mahjong, cada jugador debe aportar una cierta cantidad de dinero (, por ejemplo, 100 yuan) y colocarlo en el centro de la mesa. Esto es equivalente a realizar transacciones en la cadena principal de Bitcoin y abrir canales de pago. Mientras tanto, todos utilizan cartas como herramientas de puntuación temporales, con cada carta representando 0.5 yuan.

• Durante el juego de Mahjong, los ganadores toman la cantidad apropiada de cartas de juego de los perdedores. Este proceso se asemeja a las transacciones fuera de la cadena en la Lightning Network: rápidas, que no requieren confirmación y que no afectan el dinero en el centro de la mesa (la cadena principal de Bitcoin).

• Si un jugador se queda sin cartas para jugar, puede poner más dinero para obtener cartas adicionales, similar a recargar un canal en la Lightning Network.

• Al final de la sesión de Mahjong, cada jugador cuenta sus cartas de juego y utiliza el dinero colocado en el centro de la mesa para el asentamiento final. Este proceso corresponde al cierre del canal y al asentamiento en cadena en la Lightning Network. Solo el resultado final se registra en el "libro oficial" (la blockchain de Bitcoin); todas las pequeñas transacciones intermedias (las ganancias y pérdidas de cada juego de Mahjong)no necesitan ser registradas por separado.

Lo que la Red Lightning No Es

Para entender mejor el concepto de la Red Lightning, es necesario saber no solo qué es, sino también qué no es.

1. La Red Lightning no es una blockchain

La esencia de una blockchain es un libro mayor distribuido; todas las transacciones en la cadena se transmiten y se registran en este libro mayor, lo que requiere un mecanismo de consenso para su mantenimiento. Es común emitir un token nativo para incentivar a los mineros/nodos a mantener el libro mayor.

La Red Lightning se basa principalmente en Contratos de Bloqueo Temporal Hashed (HTLCs) para garantizar la seguridad de los fondos y no tiene un mecanismo de consenso en el sentido tradicional. Las transacciones dentro de la Red Lightning no se transmiten a través de toda la red; solo el asentamiento final se transmite en la cadena principal de Bitcoin. Además, la Red Lightning no emite su propio token y no tiene necesidad de hacerlo.

2. La Red Lightning no es un Rollup

Aunque tanto la Red Lightning como los Rollups ejecutan transacciones fuera de la cadena, hay diferencias significativas entre ellos. Los Rollups ejecutan transacciones y cálculos fuera de la cadena, luego agrupan múltiples transacciones, enviando regularmente los resultados de las transacciones y las pruebas a la cadena principal. La Red Lightning, por otro lado, abre canales de pago fuera de la cadena, realizando múltiples transacciones a través de estos canales y solo interactuando con la cadena principal al abrir y cerrar canales.

La evolución de la red Lightning

La Red Lightning es vista consistentemente por la comunidad de Bitcoin como una solución legítima de Capa 2, con su legitimidad vinculada a Satoshi Nakamoto.

El concepto inicial de la Lightning Network se llamó "canales de pago," y su idea de diseño se basaba en utilizar transacciones de reemplazo para actualizar el estado de las transacciones no confirmadas hasta que se transmitieran a la red de Bitcoin. Cuando Satoshi Nakamoto creó Bitcoin en 2009, ya tenía ideas sobre los canales de pago e incluyó un código preliminar sobre canales de pago en Bitcoin 1.0, permitiendo a los usuarios actualizar transacciones antes de que fueran confirmadas por la red.

En los años siguientes, surgieron varias soluciones relacionadas con los canales de pago, pero ninguna tuvo un impacto significativo. No fue hasta principios de 2015 que se publicó un borrador de un documento técnico escrito por Joseph Poon y Thaddeus Dryja (La Red Lightning de Bitcoin: Pago Instantáneo Escalable Fuera de la Cadena), lo que hizo más clara la evolución de la Red Lightning. En 2018, Lightning Labs lanzó la implementación beta de la Red Lightning, permitiendo que los primeros adoptantes la usaran, marcando un hito en el desarrollo de la Red Lightning.

La Lightning Network es un proyecto de código abierto, lo que significa que cualquiera puede contribuir al código. Las implementaciones más representativas (clients) de la Lightning Network de Bitcoin incluyen LND (Lightning Network Daemon) desarrollado por Lightning Labs, Eclair desarrollado por ACINQ, y CLN (Core Lightning) desarrollado por Blockstream.

Más allá de la Lightning Network de Bitcoin, otras blockchains también están desarrollando sus propias implementaciones de Lightning Network, como Cardano con Hydra y Nervos CKB, que ya ha lanzado la red Lightning pública basada en la CKB Fiber Network.

Rendimiento Técnico y Adopción

La Red Lightning ha mostrado un crecimiento impresionante desde su creación. Según los datos de la red, la Red Lightning puede procesar transacciones casi al instante con tarifas que son una fracción de las transacciones de Bitcoin en cadena, a menudo menos de $0.01. Esta mejora dramática permite que Bitcoin escale de las 7 TPS de su capa base a potencialmente miles de transacciones por segundo a través de la Red Lightning.

Actualmente, la red tiene miles de nodos y canales con millones de dólares en capacidad de Bitcoin, demostrando una creciente adopción entre los usuarios que buscan transacciones de Bitcoin más rápidas y económicas. Los principales procesadores de pagos y aplicaciones han integrado el soporte de Lightning Network, expandiendo aún más su utilidad práctica en escenarios de pago diarios.

Aplicaciones prácticas y desarrollo futuro

La capacidad de la Lightning Network para facilitar microtransacciones instantáneas ha permitido numerosas aplicaciones prácticas:

• Micropagos: Los creadores de contenido pueden recibir pequeños pagos directamente de los consumidores sin comisiones de transacción prohibitivas.
• Juegos y aplicaciones: Las compras dentro del juego y las economías basadas en aplicaciones pueden aprovechar la seguridad de Bitcoin con la velocidad de Lightning
• Pagos transfronterizos: Las transferencias internacionales pueden ocurrir en segundos en lugar de días, con tarifas mínimas.

A medida que el desarrollo continúa, la Lightning Network enfrenta desafíos en áreas como la liquidez de los canales, la eficiencia de enrutamiento y la experiencia del usuario. Sin embargo, las mejoras continuas en las implementaciones de Lightning siguen abordando estos problemas, haciendo que la red sea más accesible y confiable para los usuarios de Bitcoin en el día a día.

La evolución continua de la Red Lightning representa uno de los caminos más prometedores hacia que Bitcoin logre su visión original como un sistema de efectivo electrónico peer-to-peer, manteniendo la seguridad y descentralización que hacen que Bitcoin sea valioso.