Cómo funciona la red Lightning: explicación sencilla

La Red Relámpago ha surgido como una capa adicional sobre la blockchain de Bitcoin, con el fin de garantizar la posibilidad de realizar transacciones rápidas, baratas y escalables. Esta tecnología funciona creando canales entre los distintos usuarios de la red y a través de conexiones compartidas y canales compartidos, se ha generado una red descentralizada y eficiente. En este artículo, exploraremos la historia de la red y su complejo funcionamiento de la forma menos compleja posible.

Bitcoin: ¿Bloques más grandes o red relámpago?

Durante el caluroso verano de 2017, Bitcoin (BTC) alcanzó la astronómica cifra de 3.000 dólares. La popularidad de la red crecía día a día, junto con la cotización, y la comunidad se topó con un viejo dilema: la limitación del tamaño de bloque de la blockchain de Bitcoin.

Satoshi Nakamoto, de hecho, había fijado el tamaño de bloque en 1MB, efectivamente demasiado pequeño para el volumen de transacciones que la red debía y podía garantizar en caso de una mayor adopción. La comunidad, ante la necesidad de escalar Bitcoin, se dividió en dos caminos:

- El primer camino proponía aumentar el tamaño de los bloques. Inicialmente a 8MB, luego a 32.

- El segundo camino proponía una solución más compleja, que implicaba una modificación del protocolo para implementar Testigos Segregados (SegWit). Esta modificación aumentaba ligeramente el tamaño de los bloques pero introducía la revolucionaria tecnología de la Lightning Network

En realidad, ambas soluciones eran válidas, sin embargo el aumento del tamaño de los bloques habría eliminado a todos esos Nodos Completos individuales que se ejecutaban en dispositivos con hardware de bajo rendimiento, erosionando la descentralización de la Red.

De hecho, debes saber que un Nodo Completo Bitcoin requiere bajos requisitos de hardware y puede mantenerse en cualquier ordenador con conexión a Internet, que es lo que hace de Bitcoin la red más segura y distribuida del mundo.

Los dos caminos que acabamos de mencionar han llevado a una verdadera bifurcación del "camino Bitcoin". De hecho, la jerga técnica fork deriva precisamente de esta división de la cadena en dos caminos separados. Por un lado estaban los bloques más grandes, por otro la tecnología SegWit. Llegados a este punto surgió una pregunta: ¿Qué cadena debía seguir llamándose Bitcoin? Este dilema fue resuelto directamente por los exchanges centralizados, continuando llamando Bitcoin a la red que adoptaba la tecnología SegWit, y Bitcoin Cash a la red con los bloques más grandes.

Navegando en las tecnicas de la red relámpago

La red relámpago ha surgido como la solución a los retos planteados por el límite de tamaño de los bloques de Bitcoin. Funciona a través de canales, que técnicamente se corresponden con direcciones multi-firma en la blockchain de Bitcoin. Así, mover BTC dentro del canal requiere dos firmas, una del emisor y otra del receptor.

A través de mecanismos técnicos que exploraremos en breve, el canal mantiene una especie de contabilidad, determinando el saldo de BTC de cada parte implicada a través del intercambio de transacciones firmadas.

Es crucial saber que estas transacciones firmadas permanecen como tales: no se escriben en la blockchain hasta que se cierra el canal. Tenemos que imaginar las transacciones como meros trozos de papel, firmados por ambas partes, donde se escribe "De este canal que contiene 10 BTC, Marco tiene derecho a 6 BTC y Sara tiene derecho a 4 BTC". En realidad, el canal rara vez se cierra y los Bitcoins circulan a través del intercambio de estos metafóricos trozos de papel. La Red Relámpago hace un seguimiento de los débitos y créditos de todo el mundo, liquidándolos cuando el canal se cierra escribiendo la transacción en la blockchain de Bitcoin.

La teoría de los seis grados de separación en Bitcoin

La Red Relámpago recuerda el concepto de la teoría de los seis grados de separación en semiótica y sociología. Esta teoría sostiene que cualquier persona puede estar conectada con cualquier otra a través de una cadena de conocimientos y relaciones, con no más de cinco intermediarios. Aprovechando esta teoría, el mundo entero podría conectarse fácilmente. Esto se simplifica mediante la creación de grandes centros de conectividad, remontándose en cierto modo a la historia de Internet.

En términos prácticos, la Lightning Network funciona sobre la base de conexiones indirectas. Los usuarios no tienen que establecer canales directos con todo el mundo, sino que pueden utilizar canales con contactos comunes. Así, Sara, aunque no tenga un canal abierto directamente con Claudia, podrá enviar sus BTC de forma fácil, rápida y segura a través de Marco, el amigo común con el que ambas tienen un canal directo abierto. 

Preserving-Security: The Role of Disincentives in the Lightning Network

Para los valientes, pongámonos ahora técnicos.

¿Cómo se abre un canal de la Lightning Network? Paradójicamente, para abrir un canal se prepara una transacción de cierre. Por tanto, incluso antes de abrir el canal, la red y los dos usuarios ya saben cómo cerrarlo. Esto excluye posibles acciones fraudulentas o inconvenientes derivados de la necesidad de múltiples firmas (desaparición del firmante o amenaza de no firma de la transacción), que imposibilitarían el cierre seguro del canal.

Si los firmantes deciden depositar en criptomonedas 5 BTC cada uno, firmarán una transacción de cierre que repartirá los 10 BTC del canal a partes iguales. Una vez que las partes intercambien esta transacción, abrirán el canal.

Para transferir valor, se crearán nuevas transacciones de cierre en las que una de las partes cambie los valores iniciales de BTC. Por ejemplo, si el canal consistía en 5 BTC para Marco y 5 BTC para Sara, cuando Sara necesite pagar 1 BTC a Marco, construirá una transacción de cierre (escribir en el resguardo) que devuelva 6 BTC a Marco y 4 a Sara. La transacción también será firmada por Marco y será guardada por ambas partes.

El reto ahora es que Marco se asegure de que Sara descarta la transacción original, la que reparte 5 BTC a cada uno. Si Sara decide dar por perdida esa transacción, cerrará el canal y Marco perderá los BTC que Sara le pagó.

¿Cómo puede Marco asegurarse de que Sara destruye esa transacción antigua? Pues no puede. La transacción es un simple archivo que los usuarios pueden almacenar indefinidamente, hacer copias, ocultar. Así que vamos a intentar entender cómo la Lightning Network garantiza la seguridad.

Necesitamos saber que las transacciones de Bitcoin pueden incluir condiciones, tanto temporales como prácticas. De hecho, siempre se incluye una condición en el cierre de la transacción. Si el tema era complejo, aquí lo complicamos aún más.

En la primera transacción de cierre que mantiene Sara, en la que se repartirán 5 BTC cada uno, se insertan dos condiciones: 5 BTC se entregan inmediatamente a Marco, y los otros 5 están sujetos a dos condiciones: o bien irán a Sara en 24 horas o bien irán a Marco si revela una palabra clave conocida por ambos.

De esta forma, suponiendo que tras una serie de transacciones Sara recibe 3 BTC y Marco 7 BTC. Si Sara decide escribir la transacción antigua en la blockchain, Marco tiene 24 horas para protegerse, revelar la palabra clave, activar la condición y llevarse los 5 BTC restantes sin que nada vaya a parar a Sara

Obviamente, Marco también tiene la transacción original que reparte 5 BTC por bando, pero no tiene motivos para usarla ya que le corresponden 7 BTC en lugar de 5.

En todo esto, la red actúa de forma autónoma y activa las medidas de seguridad por su cuenta. No es necesario que Marco esté pegado a su PC para vigilar que Sara no escriba la transacción.

En esencia, cualquiera que intente estafar a la contraparte acaba perdiendo todos los BTC del canal, incluso aquellos a los que tiene derecho. Se trata de un ingenioso truco que no borra las antiguas transacciones firmadas, sino que desincentiva su uso.

Afrontando los desafíos: críticas y dificultades en el uso de la red relámpago

Todo esto está muy bien, ¿verdad? Pues sí, pero en realidad también hay algunos puntos críticos.

Como hemos mencionado, para disfrutar de una seguridad total, es necesaria una presencia online constante para protegerse de las acciones maliciosas de la otra parte. En el ejemplo mencionado, la ventana de 24 horas sirve como ilustración, pero las partes pueden acordar periodos de tiempo diferentes. Esto requiere un cierto grado de vigilancia, ya que los participantes deben ser cuidadosos durante el periodo de tiempo acordado para salvaguardar sus propios intereses.

Otro aspecto crítico se refiere a la custodia de las transacciones de cierre. Si una de las partes la perdiera, su recurso se limitaría a la esperanza de que la otra parte generara una nueva transacción. Este escenario se aleja del principio fundamental que subyace a la creación de la blockchain: establecer un entorno en el que se minimice la confianza en los demás.

Para un usuario que no tiene intención de confiar su preciado BTC a terceros, estas dos cuestiones críticas no pueden ignorarse. Sin embargo, al confiar en servicios de terceros, es posible realizar transacciones en la Lightning Network sin ninguna de estas preocupaciones. La contrapartida es el uso de monedero custodial, mediante el cual no somos el propietario del monedero, sino que utilizamos un monedero operado por un tercero que ofrece este servicio y se encarga de las diversas criticidades mencionadas por nosotros.

El consejo es siempre utilizar estos monederos custodiales con precaución, cargando en ellos únicamente la cantidad de BTC que deseemos gastar a corto plazo.

Si la diferencia entre monederos custodiados y no custodiados no te queda clara, por favor lee esta guía en profundidad.

Pensamientos Finales sobre la Red Relámpago

Por lo tanto, hemos intentado examinar brevemente cómo funciona la Red Relámpago, aunque omitiendo muchos tecnicismos. Es comprensible que no sea una tecnología intuitiva, pero para los usuarios más entusiastas y curiosos merece la pena profundizar en ella. 

A medida que aumenta la popularidad de Bitcoin, también lo hacen los comerciantes que aceptan pagos con BTC a través de la Lightning Network, y debo admitir que probar esta tecnología de primera mano es emocionante. 

Una velocidad que avergüenza a las blockchains más rápidas y una facilidad de uso inigualable (utilizando monederos custodiados), todo ello rematado con la total libertad de intercambiar valor de forma segura de un lado a otro del mundo. Gastar BTC es oficialmente posible y esta tecnología te permite hacerlo incluso por cantidades minúsculas de dinero.

Hasta la fecha, esta capa adicional de Bitcoin parece ofrecer oficialmente la solución al problema del tamaño de los bloques sin comprometer las aspiraciones de los operadores más pequeños que desean mantener un nodo completo para descentralizar nuestro querido Bitcoin.

Cuando el Bitcoin se convierte en una moneda de cambio, es posible gastar BTC de forma segura.