La Lightning Network de Bitcoin és una solució de segona capa (L2), proposada l’any 2015 per Joseph Poon i Thaddeus Dryja, i llançada el 2018 per Lightning Labs, dissenyada per abordar els problemes d’escalabilitat i permetre transaccions instantànies i econòmiques a la blockchain de Bitcoin.
Com hem comentat en altres articles, el trilema de la blockchain (descentralització, seguretat i escalabilitat) planteja reptes fonamentals per a aquestes tecnologies, i la Lightning Network sorgeix com a resposta per millorar la velocitat i el cost de les transaccions, tot facilitant operacions ràpides sense intermediaris centralitzats. Aquest protocol de pagament permet dur a terme transaccions entre nodes participants mitjançant un sistema innovador de canals de pagament (payment channels), executant operacions off-chain, alleujant la congestió a la cadena principal (L1) i mantenint els principis de descentralització i seguretat del sistema.
Com funciona la Lightning Network?
La Lightning Network permet als usuaris obrir canals de pagament off-chain, cosa que possibilita la realització de múltiples transaccions sense que cada una d’elles hagi de quedar registrada directament a la blockchain principal (L1). Aquesta capacitat augmenta considerablement la velocitat de les operacions i, alhora, redueix significativament les comissions.
A continuació, analitzem com funcionen els elements principals d’aquesta tecnologia:
Canals de pagament
Gràcies a un sistema de canals de pagament que utilitza contractes basats en hashlocks i timelocks, la Lightning Network permet executar transaccions a través d’una xarxa de pagaments interconnectada entre diversos nodes, eliminant la necessitat de recórrer a entitats centralitzades. Aquesta infraestructura no només facilita els pagaments, sinó que permet microtransaccions a gran escala, arribant a operar amb valors tan petits com 0.00000001 BTC.
Emmagatzematge de claus i seguretat
Les claus es generen utilitzant l’estàndard BIP 0032, que empra carteres deterministes jeràrquiques (HD wallets). Aquest mètode permet a les dues parts pre-generar claus dins d’un arbre de Merkle, amb un enfocament determinista que possibilita la invalidació de transaccions antigues, minimitzant la necessitat de comunicació entre nodes i millorant l’eficiència en la validació.
Contractes de bloqueig temporal amb hash (HTLC)
La implementació dels HTLCs és essencial per garantir la seguretat de les transaccions dins de la Lightning Network. Aquests contractes només permeten que una transacció s’executi quan es compleix una condició específica, com ara proporcionar un hash de la transacció. A més, incorporen un límit temporal que assegura que, si la condició no es compleix, la transacció es revertirà, protegint així ambdues parts davant d’un possible incompliment.
Expiració dels timelocks
L’expiració dels timelocks és una mesura de seguretat fonamental que garanteix la devolució dels fons a l’usuari si el destinatari no finalitza la transacció dins del termini establert. Aquesta funcionalitat aporta confiança als participants, assegurant que podran recuperar els seus diners en cas de problemes de comunicació o errors en el procés de transferència.
Contractes de pagament
La Lightning Network també permet l’ús de contractes de pagament, en què la possessió d’una clau hash actua com a prova que la transacció s’ha realitzat. En aquest escenari, el receptor només revela la clau un cop rep els fons, cosa que crea un entorn segur i eficient per a les operacions.
Direccionament de pagaments i nodes intermediaris
A la Lightning Network, els pagaments es transmeten a través d’una xarxa de nodes que s’encarreguen del direccionament de les transaccions fins al seu destinatari final. Aquesta xarxa permet que els usuaris facin pagaments sense necessitat de tenir un canal directe amb el receptor, aprofitant rutes indirectes. Els nodes intermediaris ajuden a identificar la trajectòria més eficient per a la transmissió i apliquen una petita comissió pel servei de gestió del pagament.
En aquest context, els canals de pagament són enllaços directes entre dos participants específics, mentre que el direccionament de pagaments fa referència a les diverses trajectòries que combinen aquests canals i d’altres disponibles per completar una transacció de manera eficaç i econòmica dins la xarxa.
Aquest procés de direccionament es basa en un enfocament anomenat multihop, en què la xarxa troba una ruta a través de múltiples canals per connectar dos usuaris que no tenen cap vincle directe entre si. Per exemple, si l’usuari A vol enviar fons a l’usuari C, però només té un canal amb l’usuari B, i aquest a la vegada en té un amb C, la Lightning Network pot dirigir el pagament a través de B. Així, el pagament es completa tot i que no hi hagi un canal directe entre A i C.
Avantatges de la Lightning Network
- Transaccions instantànies: En eliminar la necessitat de confirmar blocs a la blockchain principal per a cada transacció, la Lightning Network permet realitzar operacions de manera instantània, amb temps de processament que poden oscil·lar entre mil·lisegons i pocs segons.
- Escalabilitat: En operar fora de la cadena (off-chain), la Lightning Network pot processar milions de transaccions per segon a través de la xarxa, superant amb escreix les capacitats dels sistemes de pagament tradicionals. Això la fa especialment adequada per a transaccions automatitzades entre dispositius, facilitant transaccions dins l’Internet de les Coses (IoT).
- Costos: L’estructura de comissions de la Lightning Network permet fer transaccions amb costos excepcionalment baixos, cosa que obre la porta al desenvolupament d’aplicacions innovadores. Això inclou micropagaments instantanis de molt baix valor que serien inviables econòmicament dins la blockchain de Bitcoin a causa de les comissions elevades. Aquesta reducció de costos no només fomenta l’adopció de la Lightning Network per a diversos usos, sinó que també impulsa la creació de nous models de negoci en àmbits com el contingut digital, l’entreteniment i els serveis en línia.
- Interoperabilitat entre blockchains: La Lightning Network també permet realitzar intercanvis atòmics entre cadenes (cross-chain atomic swaps) de manera instantània i sense necessitat de confiar en tercers, sempre que les blockchains implicades siguin compatibles amb les mateixes funcions criptogràfiques.
Risc d’incompliment
La Lightning Network presenta diversos riscos que els usuaris han de tenir en compte, i un dels més importants és el risc d’incompliment. En un canal de pagament, els participants depenen de la col·laboració mútua per realitzar transaccions de manera segura. Si una de les parts intenta accedir als fons sense el consentiment de l’altra, s’activa un sistema de penalitzacions dissenyat per dissuadir el frau.
Tanmateix, tot i aquestes mesures de protecció, és essencial que els usuaris mantinguin una supervisió activa dels seus canals. Tancar un canal sense vigilància adequada pot comportar pèrdues financeres inesperades. Per això, una atenció constant i una gestió acurada dels canals són fonamentals per reduir aquest risc.
Casos d’ús i aplicacions
La Lightning Network està sent adoptada en diversos contextos, especialment en aquells que impliquen transaccions de baix valor o aplicacions que requereixen confirmació immediata. Alguns exemples destacats són:
- Microtransaccions i continguts digitals: La Lightning Network es posiciona com la solució ideal per a transaccions de baix valor, facilitant la compra d’articles digitals, continguts de pagament per ús i subscripcions. Això permet als usuaris pagar només pel que realment consumeixen, evitant els elevats costos de transacció associats als mètodes tradicionals.
- Comerç electrònic: Aquesta xarxa permet als comerços acceptar pagaments en Bitcoin de manera ràpida i econòmica, fet que resulta especialment útil per a productes de baix cost o transaccions recurrents. L’agilitat en el procés de pagament millora l’experiència del client i promou l’adopció de criptomonedes en el comerç en línia.
- Aplicacions descentralitzades (dApps): Els desenvolupadors poden integrar la Lightning Network dins les seves aplicacions descentralitzades, oferint als usuaris opcions de pagament ràpides i eficients. Aquesta integració no només enriqueix la funcionalitat de les dApps, sinó que també atrau més usuaris cap a l’ecosistema de les criptomonedes.
Analogia amb els sistemes de VISA i Mastercard
La Lightning Network comparteix certes similituds amb el funcionament dels sistemes de pagament com VISA i Mastercard dins l’ecosistema bancari. Tots dos actuen com a intermediaris entre els bancs emissors i els comerciants, facilitant transaccions ràpides i eficients. De manera semblant, la Lightning Network permet als usuaris efectuar pagaments instantanis i de baix cost mitjançant canals de pagament.
Aquests canals fan possible múltiples transaccions entre les parts sense necessitat de registrar cadascuna d’elles a la blockchain principal, cosa que contribueix a reduir la congestió i les comissions associades. Aquesta analogia ajuda a comprendre com la Lightning Network no només millora l’escalabilitat i l’eficiència de les transaccions en Bitcoin, sinó que també estableix un paral·lelisme clar amb els sistemes de pagament tradicionals, oferint un marc més familiar que pot facilitar-ne l’adopció.
Conclusions
La Lightning Network representa un avenç significatiu en la infraestructura de Bitcoin, ja que aborda les limitacions d’escalabilitat i proporciona un enfocament òptim per a la realització de microtransaccions en temps real. Amb una capacitat actual per processar entre 5 i 7 transaccions per segon (TPS), que equival a entre 300 i 420 transaccions per minut, Bitcoin encara es troba per sota dels estàndards d’altres sistemes de pagament tradicionals. Aquesta limitació posa en relleu la necessitat urgent de solucions més escalables.
En aquest context, la Lightning Network es posiciona com una solució efectiva, integrant canals de pagament off-chain, contractes HTLC i un sistema eficient de gestió de transaccions. A més, la seva arquitectura robusta no només alleuja la congestió de la cadena principal de Bitcoin, sinó que també manté els principis fonamentals de descentralització i seguretat de l’ecosistema.
Recursos:
[1] Lightning network summary.pdf
[2] Lightning network paper.pdf
[3] https://lightning.network/
[4] Lightning Network Specification
A Block&Capital, especialistes en selecció de personal, treballem per crear oportunitats on el creixement i l’èxit siguin a l’abast de tothom. Si estàs preparat per fer un pas endavant en la teva carrera professional, no dubtis a contactar amb nosaltres.
Últims posts
