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¿Qué es una red de rayos y cómo funciona?

¿Qué es una red de rayos?

La Red Relámpago es una segunda capa añadida a Bitcoin (BTC) que permite transacciones fuera de la cadena, es decir, transacciones entre partes que no están en la red de la cadena de bloques. Múltiples canales de pago entre partes o Bitcoin Los usuarios constituyen la segunda capa. Un canal de la Red Lightning es un método de transacción entre dos partes en el que éstas pueden realizar o recibir pagos entre sí. La segunda capa mejora la escalabilidad de blockchain aplicaciones gestionando las transacciones fuera del blockchain mainnet (capa uno), sin dejar de beneficiarse del potente paradigma de seguridad descentralizada de la mainnet.

La escalabilidad es una barrera importante que restringe la adopción generalizada de las criptomonedas. Si se escala adecuadamente, una red de blockchain puede manejar de millones a miles de millones de transacciones por segundo (TPS). En este contexto, la red Lightning cobra tarifas bajas al realizar transacciones y liquidaciones fuera de la cadena, lo que permite nuevos casos de uso como los micropagos instantáneos que pueden resolver el tradicional enigma de "¿puedes comprar café con cripto?", acelerando los tiempos de procesamiento y reduciendo los gastos (costes de energía) asociados a la cadena de bloques de Bitcoin.

Sin embargo, aunque la intención está ahí, la red Lightning sigue luchando por resolver la cuestión e incluso introduce varios problemas como las bajas tasas de enrutamiento y los ataques maliciosos. Por ejemplo, se requiere una pequeña tarifa para abrir y cerrar un canal de pago. Además de estas pequeñas tasas, hay tasas de enrutamiento que se destinan a los nodos que validan las transacciones.

Ahora, surge la pregunta: Si la tasa de enrutamiento es tan baja, ¿por qué querría un nodo validar dicha transacción?

La respuesta clara es que mineros no suelen validar las transacciones más pequeñas, ya que ganan menos comisiones por validar transacciones insignificantes. En consecuencia, los comerciantes pagan una tasa de enrutamiento y pueden tener que esperar mucho tiempo antes de que se valide la transacción. En cuanto a los ataques malintencionados, un actor malintencionado podría iniciar varios canales de pago y cerrarlos todos a la vez. Esos canales necesitan entonces ser validados, lo que se interpone en el camino de los legítimos, congestionando la red. Durante la congestión, el atacante podría extraer fondos antes de que las partes legítimas se den cuenta de la situación.

Breve historia de la red de rayos

La Red Relámpago fue propuesta en 2015 por dos investigadores, Thaddeus Dryja y Joseph Poon, en un artículo titulado "The Bitcoin Lightning Network". Sus escritos se basaban en conversaciones previas sobre los canales de pago realizadas por Satoshi Nakamoto, el creador anónimo de Bitcoin. Nakamoto describió los canales de pago a su compañero desarrollador Mike Hearn, que publicó las conversaciones en 2013.

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El resumen del artículo describe un protocolo fuera de la cadena compuesto por canales de pago. Dentro de los canales de pago, dos partes no confiables pueden transferir valor sin congestionar la red principal, ya que los canales existen fuera de la cadena. Los canales fuera de la cadena están diseñados para resolver el problema de escalabilidad de Bitcoin. Dryja y Poon detallaron entonces que Visa alcanzó un máximo de 47.000 TPS durante las vacaciones de 2013. Para Bitcoin para acercarse al TPS de Visa, tendría que gestionar ocho gigabytes de transacciones por bloque, lo que no se acerca a las capacidades de la cadena de bloques actual. Inicialmente, Bitcoin sólo podía gestionar siete transacciones por segundo, suponiendo que esas transacciones fueran de unos 300 bytes cada una. Además, los bloques de Bitcoin sólo tenían un límite de transacciones de un megabyte en ese momento, por lo que ciertamente no había espacio para que cupieran cerca de 47.000 transacciones de Bitcoin en un bloque. Los canales de pago fuera de la cadena de Lightning Network se crearon para solucionar la falta de escalabilidad de Bitcoin, ya que los canales permiten la existencia de varias transacciones más pequeñas sin congestionar la red.

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En 2016, Dryja y Poon fundaron Lightning Labs (con algunos otros colaboradores), una empresa dedicada a desarrollar la red Lightning. A pesar de varios cambios de miembros del equipo a lo largo del tiempo, Lightning Labs trabajó para que el protocolo fuera compatible con el núcleo Red Bitcoin. El avance fue posible tras la bifurcación suave de Bitcoin basada en SegWit en 2017, que liberó espacio para que cupieran más transacciones en cada bloque y eliminó un antiguo fallo de Bitcoin llamado maleabilidad de las transacciones. Este fallo permitía a los usuarios falsificar transacciones, mentir a la red y mantener Bitcoin en sus carteras.

Debido a las pruebas de pre-lanzamiento, los desarrolladores pudieron construir aplicaciones en la Red Relámpago de inmediato.
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Las aplicaciones incluyen casos de uso sencillos, como carteras y juegos de azar plataformas, que aprovecharon la poder de las microtransacciones de Lightning Network.

En 2018, Lightning Labs lanzó finalmente una versión beta de su implementación de la Red Lightning en el Bitcoin mainnet. En ese momento, personajes públicos como el fundador de Twitter, Jack Dorsey, comenzaron a involucrarse en el proyecto. Por ejemplo, Dorsey contrató a un grupo de desarrolladores para que se centraran exclusivamente en el desarrollo de la Lightning Network pagándoles en Bitcoin. También planea implementar la Lightning Network en Twitter en el futuro.

La Red Relámpago: ¿Cómo funciona?

Este protocolo permite crear un canal de pago entre dos partes, como entre un cliente y una cafetería. Una vez establecido, el canal les permite enviar una cantidad ilimitada de transacciones que son casi instantáneas, además de baratas. Actúa como un pequeño libro de contabilidad propio para que los usuarios puedan pagar incluso bienes y servicios más pequeños, como el café, sin afectar a la red Bitcoin.

Para crear un canal de pago, el pagador debe bloquear una determinada cantidad de Bitcoin en la red. Una vez que el Bitcoin está bloqueado, el receptor puede facturar las cantidades que considere oportunas. Si el cliente quiere mantener el canal abierto, puede optar por añadir Bitcoin constantemente.

Al utilizar un canal de Lightning Network, ambas partes pueden realizar transacciones entre sí. En contraste con las transacciones ordinarias en la Bitcoin blockchain, algunas transacciones se gestionan de forma diferente. Por ejemplo, cuando dos partes abren y cierran un canal, solo se actualizan en la blockchain principal.

Las dos partes pueden transferir fondos entre sí indefinidamente sin avisar a la cadena de bloques principal. Como todas las transacciones dentro de una blockchain no necesitan ser aprobadas por todos los nodos, esta estrategia acelera sustancialmente los tiempos de las transacciones. Los nodos de la Lightning Network capaces de enrutar las transacciones se forman combinando los canales de pago individuales entre las partes interesadas. Por lo tanto, la Lightning Network es el resultado de la unión de muchos sistemas de pago.

Finalmente, cuando las dos partes deciden terminar la transacción, pueden cerrar el canal. Toda la información del canal se consolida entonces en una sola transacción, que se envía a la red principal de Bitcoin para su registro. La consolidación asegura que docenas de pequeñas transacciones inunden la red a la vez, simplificándolas en una sola transacción que requiere menos tiempo y esfuerzo para los nodos a la hora de validar. Sin canales de pago, las transacciones más pequeñas se interponen en el camino de las más grandes, congestionando la red y añadiendo más para que los nodos las validen.

Por ejemplo, supongamos que Mike va a una cafetería local todos los días y quiere pagar en Bitcoin. Podría elegir hacer una pequeña transacción por cada taza de café, pero debido a los problemas de escalabilidad de Bitcoin, la transacción puede tardar más de una hora en validarse. Además, Mike tendrá que pagar las elevadas tasas de la red Bitcoin, a pesar de que está realizando una transacción minúscula. Las transacciones pequeñas funcionan con los métodos de pago tradicionales, como una tarjeta, porque empresas como Visa tienen la infraestructura para procesar más de 24.000 TPS. En cambio, Bitcoin, en un día normal, puede validar siete TPS.

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Con la Lightning Network, Mike puede abrir un canal de pago con la cafetería. Cada compra de café se registra dentro de ese canal, y la tienda sigue cobrando. La transacción es barata o incluso gratuita, además de instantánea. Entonces, cuando el Bitcoin que inició el canal se gasta, Mike puede elegir cerrar el canal o rellenarlo. Cuando se cierra un canal, todas sus transacciones se registran en la cadena de bloques principal de Bitcoin.

La Lightning Network crea un contrato inteligente entre dos partes. Las reglas del acuerdo se codifican en el contrato en el momento de su creación y no pueden romperse. El código del contrato inteligente también garantiza que el cumplimiento del contrato sea automático, ya que los contratos se hacen inicialmente con requisitos preestablecidos con los que todas las partes participantes están de acuerdo. Una vez que se cumplen esos requisitos, como cuando un cliente paga la cantidad correcta por un café, el contrato se cumple automáticamente sin la participación de terceros. La Lightning Network anonimiza las transacciones dentro de un canal de pago una vez validadas. Todo lo que se puede ver es la transferencia total de valor, no las transacciones individuales dentro de ella.

Es totalmente posible realizar transacciones sin ninguna restricción fuera de la cadena de bloques. Se puede confiar en que las transacciones fuera de la cadena de bloques hagan cumplir la blockchain, teniendo en cuenta que acaban en la mainnet una vez que se cierran los canales de pago. La mainnet es el árbitro de todas las transacciones. Aunque los protocolos fuera de la cadena tienen su propio libro de contabilidad, éste siempre se integra en la cadena principal, que es el núcleo del diseño de la Lightning Network. Los protocolos fuera de la cadena sólo pueden existir si hay una cadena principal en la que basarse.

Ventajas de la Red Relámpago

Los pros obvios de la Lightning Network son que las transacciones son más rápidas y baratas, lo que permite realizar micropagos de una manera que nunca antes fue posible. Sin la Lightning Network, los usuarios tendrían que pagar altas tarifas por una simple transacción y luego esperar una hora o más para que se valide. Los tiempos de espera son más largos para las transacciones más pequeñas, ya que los mineros eligen validar las transacciones más grandes porque ganan mayores recompensas por hacerlo.

La red Lightning está conectada a la cadena de bloques de Bitcoin, existiendo como una capa sobre ella. La conexión significa que la Red Lightning sigue beneficiándose de los protocolos de seguridad de Bitcoin. Los usuarios pueden elegir el blockchain para las transacciones más grandes y cambiar a la cadena externa de Lightning Network para las más pequeñas sin preocuparse por la seguridad. Los canales de pago de la Red Lightning también proporcionan transacciones privadas, ya que los curiosos no pueden echar un vistazo a cada transacción individual, sino solo al paquete global.

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Las desventajas de la Red Relámpago

Hay que adquirir una cartera compatible con la Red Lightning para poder aprovecharla. Aunque encontrar un monedero que funcione con la Red Lightning es fácil, el usuario necesita financiarlo desde un monedero tradicional de Bitcoin. La transacción inicial desde el monedero tradicional al de la Red Lightning tiene un coste, por lo que los usuarios pierden algunos Bitcoin para interactuar con el protocolo. Una vez que los fondos están en el monedero de la Red Lightning, los usuarios deben bloquear sus Bitcoin para crear un canal de pago.

El envío de Bitcoin entre monederos puede ser molesto y caro, lo que desanima a los nuevos usuarios. Dicho esto, algunos monederos pueden gestionar los pagos dentro y fuera de la cadena sin pagar comisiones, y es probable que la comodidad mejore con el tiempo.

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Si cualquiera de los participantes en el canal de pago decide retirar algunos fondos, tiene que cerrar activamente un canal y recibir ese Bitcoin antes de utilizar los fondos. No es posible sacar un poco de dinero y dejar el canal abierto, por ejemplo. Incluso el cierre o la apertura de un canal de pago requiere que ambas partes participantes realicen una transacción inicial denominada comisión de enrutamiento. Aunque abrir un canal es sencillo en concepto, todos estos pagos adicionales hacen que el proceso sea más caro de lo que a muchos usuarios potenciales les interesa.

Sin embargo, uno de los mayores problemas de la red Lightning son las estafas en las transacciones fuera de línea. Si un participante en un canal de pago decide cerrarlo mientras la otra parte está desconectada, el primero puede robar los fondos. Cuando la segunda parte finalmente se conecta, es demasiado tarde para hacer algo. El estafador puede permanecer fuera de línea sin que haya forma de contactar con él.

Además, la red Lightning sufre fallos como los pagos atascados, que son transacciones salientes que no ven la verificación. La red Bitcoin reembolsará un pago atascado, pero puede tardar días en adquirirlo, ya que las transacciones válidas tienen más prioridad que las atascadas a la hora de la verificación.

Por último, aunque la Red Relámpago resuelva todos sus problemas, aún queda el caso de los reguladores. Es posible que los reguladores tengan dificultades para entender Lightning Network lo suficiente como para promulgar una legislación adecuada. Si los reguladores tienen dificultades, los usuarios de criptomonedas convencionales también podrían tener dificultades para utilizar la red Lightning. Incluso si los reguladores entienden el protocolo, podrían no permitir la Red Lightning debido a su anonimato. Las transacciones anónimas podrían asustar a los legisladores, teniendo en cuenta que sólo pueden ver una transacción finalizada después de que un usuario cierre su canal de pago, no las transacciones individuales realizadas dentro de un canal.

El futuro de la Red del Rayo

Sin embargo, afortunadamente para la Red Relámpago, la adopción va en aumento. Según DappRadar, hay más de $110 un millón de en Bitcoin bloqueado en la Red Lightning. Podría tratarse de personas que pagan por bienes y servicios, que utilizan aplicaciones, que apuestan, etc.

Algunas aplicaciones son vitales para el uso de la red, como los monederos compatibles con la Red Lightning. Teniendo en cuenta que la red Lightning es un protocolo independiente de la red principal de Bitcoin, requiere un tipo de monedero diferente para que los usuarios puedan crear canales de pago. Los comerciantes no pueden utilizar la Red Lightning sin carteras optimizadas. Si la adopción de la Red Lightning sigue creciendo, la industria puede esperar que más desarrolladores de monederos integren el soporte de la Red Lightning. Los usuarios dedicados también pueden convertirse en un nodo, acelerando los tiempos de las transacciones de la Red Lightning.

También cabe destacar que el desarrollo de Lightning se ha ampliado para funcionar como una solución de capa 2 en varios proyectos. Los intercambios de criptodivisas también están empezando a apoyar el protocolo, llevando la Red Lightning a tantos comerciantes como sea posible. Los intercambios que integran la Red Lightning permiten a los comerciantes retirar cantidades más pequeñas de Bitcoin de forma barata e instantánea (incluso cuando Bitcoin está congestionado). Sin la Lightning Network, los usuarios pueden sufrir las altas tarifas de las transacciones y los tiempos de espera debido a la tecnología tradicional de Bitcoin.

Las torres de vigilancia, un servicio de protección de terceros formado por varios nodos especializados, también se han introducido en la Red Lightning. Algunos nodos se desconectan de vez en cuando, dejando sus canales de pago abiertos a estafas de transacciones fuera de línea. En lugar de dejar su canal desatendido, un participante puede pagar una pequeña cuota a una torre de vigilancia y proporcionar un significante relacionado con la transacción del canal. La torre de vigilancia utiliza el indicador para identificar el canal del usuario entre todos los demás y lo vigila.

Si la torre de vigilancia detecta una actividad maliciosa, como el intento de la parte contraria de cerrar el canal de pago, congelará automáticamente los fondos y los devolverá al usuario desconectado. La torre de vigilancia también penalizará a la parte maliciosa eliminando sus fondos del canal.

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