Resolver o problema de escalabilidade do Bitcoin não é uma tarefa fácil. Levou muito tempo de pesquisa e desenvolvimento, embora a solução já pudesse estar entre nós. Seu nome é Lightning Network e pode levar o Bitcoin a um novo patamar de escalabilidade e enfrentar a massificação das criptomoedas.
Eo protocolo Lightning Network, destina-se a melhorar a escalabilidade do Bitcoin. Isso é possível graças ao fato de funcionar como uma segunda camada sobre Bitcoin, Ele permite que você faça coisas que normalmente não poderia. Mais especificamente: transações instantâneas com comissões muito baixas.
O desenvolvimento deste protocolo começou com o trabalho de José Poon y Tadeu Dryja. Mas hoje são empresas como Blockstream, Laboratórios de Raios, microestratégia, Bloquear y ACINQ que impulsionam seu desenvolvimento.
Se você estiver interessado na parte mais técnica deste projeto, seu whitepaper pode ser encontrado neste link.
Para entender um pouco o potencial dessa tecnologia, devemos ter em mente duas coisas:
- Bitcoin foi criado como um solução de dinheiro digital.
- Esse objetivo é impossível de alcançar no estado atual da rede e do software Bitcoin, pois tem problemas de escalabilidade.
Hoje em dia, Bitcoin só pode processar 7 a 8 transações por segundo. Com tão pouca capacidade, não consegue lidar com o uso massivo de criptomoedas. Como resultado, A rede Bitcoin torna-se lenta e muito cara quando se trata de pagar comissões.
Por isso, era necessária uma forma de realizar transações rapidamente, que fosse fácil de usar e compatível com o Bitcoin sem grandes modificações. A resposta a essas necessidades e muito mais é o Lightning Network, um protocolo sobre o qual você aprenderá um pouco mais a seguir.
Por que a escalabilidade do Bitcoin é necessária para melhorar?
Certamente você está se fazendo a mesma pergunta e está dentro dos seus direitos. Você pensará que, se o Bitcoin tem uma rede tão poderosa e extensa, por que precisa melhorar sua escalabilidade. A resposta simples é: porque ao melhorar a escalabilidade, as transações são feitas mais rapidamente e são mais baratas.
Para explicar a resposta longa, vamos fazer este pequeno exercício: Imagine que você faz uma transação em Bitcoin. Nessa época, a rede tem muito pouco uso e o custo de comissão de cada transação é muito pequeno.
No entanto, o custo das comissões pode aumentar à medida que o uso da rede também aumenta. Isso porque uma fila, ou excesso de transações, é gerada no mempool. É aí, onde os mineradores tendem a priorizar transações com comissões mais altas, já que lhes oferecem maiores benefícios. Dessa forma, se você deseja que uma transação seja processada rapidamente, terá que pagar mais comissões.
No entanto, este último caso traz à tona outro problema: os custos das comissões podem aumentar a ponto de não nos permitir fazer micro pagamentos. Por exemplo, as taxas de envio de US$ 1 podem ser superiores a US$ 1.
Esta é uma situação sem sentido e que a melhoria da escalabilidade pode corrigir, daí a necessidade de melhorar esse recurso.
Como funciona a Lightning Network
O funcionamento da Lightning Network depende de vários fatores técnicos e de um processo para torná-la segura. Em primeiro lugar, A Lightning Network depende da não maleabilidade da criptomoeda garantida. Desta forma, seria impossível para um terceiro alterar as informações sobre as transações ou criptomoedas durante o processo de verificação ou geração.
Em Bitcoin e Litecoin a propriedade de não maleabilidade da transação foi introduzido graças à chegada de SegWit (testemunha segregada). Com este garfo macio, o Bitcoin resolveu esse problema e lançou os primeiros tijolos para a construção de uma nova forma de escalar.
Foi assim que começou o desenvolvimento da Lightning Network e seus chamados canais pagos. Esses canais de pagamento são a base de como a Lightning Network funciona e a chave para oferecer escalabilidade sem precedentes no Bitcoin.
O que são canais de pagamento?
Os canais de pagamento ou canais de pagamento eles são a base da Rede Lightning.
Um canal de pagamento é uma transação de assinatura múltipla no blockchain. com pelo menos um deles enviando fundos. Nesse canal, cada pessoa possui uma chave privada e cada transação futura pode ser realizada apenas se as chaves das duas partes assinarem. É um meio de consenso que demonstra que a transação foi aprovada por ambas as partes para poder ser executada.
Além disso, os canais de pagamento podem estar abertos por um determinado período de tempo. Normalmente, isso leva cerca de 10 minutos ou o que for necessário para minerar o próximo bloco no blockchain. Mas uma vez que o canal está aberto, seus participantes podem trocar instantaneamente ativos uns com os outros usando os fundos armazenados nele. Isso em poucas palavras significa que As partes que compõem um canal de pagamento da Lightning Network podem fazer pagamentos umas às outras instantaneamente.
Apesar desse comportamento, as transações realizadas no referido canal de pagamento são totalmente válidas no blockchain. Isso ocorre porque uma vez que o canal é fechado, o transações feitos são enviados para a rede, verificados e incluídos em um bloco Bitcoin.
Explicando passo a passo a Lightning Network
Para entender como funciona a Lightning Network, é melhor detalhar passo a passo todo o seu processo de operação. Por isso, explicaremos com um simples exercício como se faz, juntamente com outros pontos de interesse para tirar todas as suas dúvidas.
Em primeiro lugar, dentro do Lightning teremos dois participantes que criarão uma transação inicial na cadeia de blocos de US$ 20. Desses $ 20, $ 10 irão para Carmen e $ 10 para Aitor. Essa distribuição pode ser diferente e pode variar dentro do canal que mencionamos acima, então Carmen poderia ter $ 15 e Aitor $ 5 ao final de todas as trocas.
O que Lightning faz é pegar a tecnologia por trás dos canais de pagamento e criar uma rede que os molda usando smart contracts para garantir que possa funcionar de forma descentralizada.
Nesse sentido, teríamos o seguinte detalhamento do processo:
- Carmen abre um canal pago com Aitor, que por sua vez tem um canal com Laura, que por sua vez tem um canal aberto com David.
- No momento, temos 4 partes participando em diferentes canais de pagamento.
- Carmen quer trocar ativos com David, então ela poderá enviar fundos por meio de Aitor e Laura para finalmente chegar a David, o destinatário.
- Devido à natureza da Lightning Network, Carmen não precisaria confiar em Aitor e Laura no processo, pois a criptografia é usada para garantir que os fundos que David receberá serão exatamente os mesmos enviados por Carmen. Caso contrário, serão automaticamente devolvidos a Carmen.
Agora, ficamos com uma série de perguntas que é muito importante responder: Como é possível confiar no passo 3? O que acontece com a disponibilidade? E como você combate o engano?
Responderemos a essas três perguntas a seguir.
Como é possível confiar na etapa 3?
Na realidade, Aitor e Laura atuam como nós dentro da rede, algo semelhante aos mineradores da rede Bitcoin. Eles processam todas as transações de forma descentralizada sem ter o controle dos fundos que ajudam a movimentar.
Por isso, em nenhum momento Aitor e Laura poderiam roubar os fundos. de Carmen, pois os fundos a serem enviados só serão recebidos se a transação de saída já tiver sido feita para o destinatário final, que neste caso é David.
E quanto à disponibilidade?
Se o Aitor se desconectar, o fundo do canal não ficaria preso nele indefinidamente, mas dentro do mecanismo de contrato inteligente da Lightning Network, os usuários podem fechar canais unilateralmente. Se Aitor desaparecesse, Carmen poderia recuperar seu dinheiro graças ao atributo de tempo adicionado no contrato.
Quando um canal é fechado ao mesmo tempo, após ter realizado um número indefinido de trocas nele, os fundos finais de cada parte aparecerão no blockchain em 10 minutos ou o que for necessário para o próximo bloco aparecer na rede.
Como você combate o engano?
Se Carmen enviou fundos dela endereço multi-assinatura para David na Lightning Network, mas não cumpre e o que faz é emitir uma transação antiga no blockchain para fechar o canal no estado em que estava antes de enviar a transação para David, o próprio software em busca desse tipo de ações farão com que Carmen perca todos os seus fundos enviados para David. Isso como uma penalidade para tal ação, então Quem tentar transmitir uma transação antiga e inválida será penalizado.
Graças a esta rede de canais pessoa a pessoa, é possível encontrar um padrão dentro da rede para transmitir transações fora da cadeia de blocos sem limites. Tudo isso sem perder a confiança de que mais tarde e após o fechamento do canal ele será incluído na blockchain do Bitcoin.
Segurança de rede relâmpago
Em relação à segurança, existe um artigo publicado em 2019 que faz uma análise bastante técnica da robustez desse desenvolvimento.
Os autores, Aggelos Kiayias (IOHK e Universidade de Edimburgo) e Orfeas Stefanos Thyfronitis Litos (IOHK) conduziram uma revisão abrangente da segurança da rede Lightning e o resultado é um documento de 84 páginas que você pode consultar e baixar clicando na imagem a seguir.
Vantagens e desvantagens da Lightning Network
Vantagens
- Em primeiro lugar, Relâmpago oferece uma das opções mais poderosas para melhorar a escalabilidade do Bitcoin. O relâmpago pode levar Bitcoin até níveis próximos a 1 milhão de transações por segundo, muito mais do que aqueles administrados por sistemas de pagamento como visto de visitante o MasterCard.
- Oferece altos níveis de segurança e anonimato, uma vez que as transações ocorrem fora da cadeia, os pagamentos são praticamente impossíveis de rastrear.
- Relâmpago é compatível com outros projetos de criptomoeda além do Bitcoin. Por exemplo, é possível usar Lightning com Litecoin.
- É capaz de reduzir significativamente o nível de tráfego de transações dentro da rede Bitcoin, melhorando assim a eficiência da rede.
- As transações usando a Lightning Network são feitas quase instantaneamente.
- Permite a realização de micropagamentos e ainda permite a automação dos mesmos.
- Permite a capacidade de executar trocas atômicas cadeia cruzada. Isso permite que dois blockchains que usam a mesma função hash troquem tokens sem a necessidade de um intermediário, como uma troca.
Desvantagens
- Uma das principais desvantagens do Lightning é que pagamentos só podem ser feitos para usuários que estão conectados a um canal de pagamento. Isso significa que o usuário deve estar ativo e conectado a um canal. As transações tradicionais de criptomoeda não têm essa limitação.
- A Lightning Network é um protocolo que está em constante desenvolvimento. Prova disso é que seus criadores ainda recomendam não usar o Lightning para operações com grandes somas de dinheiro.
- O protocolo limita a liquidez do canal ao total de criptomoedas que todas as partes possuem. Essa é outra situação que ameaça as operações de alto valor, pois leva os usuários a dividir seus recursos para ter liquidez nos canais normais de blockchain e Lightning.
Embora a Lightning Network ainda esteja em um estágio inicial de desenvolvimento, as soluções de escalabilidade Bitcoin que ela oferece são um grande passo para a adoção de criptomoedas. Ao criar um canal de pagamento instantâneo e gratuito, o Bitcoin tem o potencial de substituir os cartões de crédito e até mesmo a moeda fiduciária.
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