Lightning Network: HTTP de xarxes blockchain

Per a aquells que no tingueu coneixement de la xarxa, el protocol de transferència d’hipertext (HTTP) és el bloc bàsic d’Internet. És el conjunt de regles que regeixen com es transfereixen els paquets (és a dir, les dades) entre dos usuaris. Les dades poden ser text, vídeo, imatge o qualsevol altre element que un usuari triï enviar per Internet. El protocol HTTP funciona sobre el conjunt de protocols TCP / IP, que és el protocol fundacional d’Internet. Per entendre-ho fàcilment, imagineu-vos que TCP és un camió a la carretera i que HTTP és la càrrega que transporta aquest camió.

La Lightning Network (LN) és una de les darreres innovacions del sector de la tecnologia blockchain que té per objectiu complir una promesa feta inicialment per Bitcoin: una xarxa que pot completar transaccions a l’instant amb taxes baixes..

La Lightning Network va ser proposada per primera vegada el 2015 per Joseph Poon i Thaddeus Dryja, dos informàtics obsessionats amb Bitcoin. Van escriure un article explicant el problema d’escalabilitat de Bitcoin i van proposar una solució en forma de sistema de pagament instantani fora de la cadena, que van anomenar Lightning Network..

El problema d’escalabilitat de Bitcoin

Elizabeth Stark, una companya de Poon i Thaddeus que va editar el seu article, explica el problema d’escalabilitat de Bitcoin de la següent manera:

“Imagineu-vos que si heu d’enviar un missatge de correu electrònic, no només heu de descarregar tots els missatges de correu electrònic que heu enviat mai, sinó qualsevol altre que algú hagi enviat mai”.

Així funciona la cadena de blocs. Perquè funcioni correctament, cal tenir un consens global a tota la xarxa. Això significa que totes les transaccions i tots els canvis de la cadena de blocs han de ser verificats i transmesos a tota la xarxa per validar-los. Aquest procés de validació és obligatori, en cas contrari, hi ha el risc que la moneda digital només es pugui copiar i afegir a la cadena de blocs de manera fraudulenta..

Això s’anomena el problema de la “doble despesa” i, per entendre-ho, tingueu en compte com funciona la moneda fiduciària (moneda física). És gairebé impossible copiar monedes fiduciàries perquè hi ha moltes garanties contra això. Els comerciants simplement poden detectar una nota de moneda falsa simplement examinant-la a simple vista. El problema de la “doble despesa” és un problema similar quan es tenen en compte les monedes digitals. La validació de tota la xarxa és necessària per evitar la falsificació de les fitxes digitals.

Tot i això, això provoca un problema, ja que hi ha milers d’usuaris que intenten validar les seves transaccions en un sol moment. La cadena de blocs només pot contenir un nombre limitat de transaccions en qualsevol moment i, a mesura que s’acumulen les transaccions, el procés de validació cada cop és més lent.

The Lightning Network: la solució màgica

Lightning Network és el sant grial del problema d’escalabilitat de la cadena de blocs. La incapacitat d’escalar d’una cadena de blocs no és un problema específic de Bitcoin. Qualsevol altcoin basat en blockchain es pot integrar a la Lightning Network per permetre transaccions perfectes entre monedes digitals.

Considereu Lightning Network com una aplicació de capa dos que pot utilitzar la cadena de blocs subjacent i les seves dades per a les operacions. La cadena de blocs es pot utilitzar com a capa base per construir una Internet descentralitzada i la xarxa Lightning, juntament amb Blockstack i altres aplicacions similars, es poden construir sobre aquesta capa base. Aquestes aplicacions poden utilitzar la cadena de blocs subjacent per ancorar les seves transaccions i dades.

El que això significa és que la relació de Lightning Network amb la cadena de blocs és similar a la forma en què s’han construït diversos protocols d’aplicacions com HTTP, FTP i altres sobre les capes TCP / IP. Lightning Network es basa en la cadena de blocs subjacent per proporcionar-li suport i una major funcionalitat.

Es pot construir qualsevol nombre d’aplicacions sobre la cadena de blocs per realitzar qualsevol conjunt de tasques específiques. Lightning Network permet transaccions instantànies de gran volum. Tumblebit és un servei compatible amb Bitcoin que ofereix canals de pagament a la part superior de la cadena de blocs. Els canals estatals, que són canals de discussió bidireccionals, faciliten els contractes fora de la cadena. De la mateixa manera, es poden crear un nombre infinit d’altres aplicacions per donar suport a la cadena de blocs subjacent.

L’avantatge de crear una segona capa (capa dos), que s’ancora a la cadena de blocs, és que minimitza la quantitat de dades guardades al llibre major subyacent (la capa base). Això disminueix la càrrega de les cadenes de blocs i promou que es produeixin operacions, com ara transaccions fora de cadena, mantenint tot el procés descentralitzat.

[identificació del títol ="adjunt_3933" alinear ="aligncenter" amplada ="819"] Font: Elizabeth Stark, Blockstack Summit 2017[/ subtítol]

Com funciona

Lightning Network funciona de manera similar als contractes intel·ligents. Bàsicament utilitza els mateixos principis per promoure l’execució instantània de transaccions amb comissions mínimes. Per il·lustrar-ho amb un exemple, considerem dos usuaris: Alice i Bob. Volen dur a terme transaccions, de manera que participen en una transacció amb múltiples signatures a la cadena de blocs.

Una transacció amb múltiples signatures permet als usuaris obrir una adreça o un canal que poden utilitzar per dur a terme transaccions. Aquests canals requereixen la signatura de les claus privades de tots els usuaris implicats al canal perquè s’accepti una transacció.

L’Alice i el Bob volen dur a terme una transacció per valor de 20 dòlars en total. Com a tal, Bob compromet 15 dòlars i Alice 5 de dòlars per entrar en un canal de pagament de 20 dòlars. La cadena de blocs només veurà la transacció inicial que Bob i Alice van realitzar per entrar al canal. Mentre existeix aquest canal, Bob i Alice poden intercanviar monedes tantes vegades com vulguin, sense haver de pagar cap càrrec addicional.

[identificació del títol ="adjunt_3934" alinear ="aligncenter" amplada ="1366"] Font: Elizabeth Stark, Blockstack Summit 2017[/ subtítol]

Ara sorgeix la pregunta: què impedeix que un dels usuaris robi simplement tots els fons de l’altra persona? Hi ha una prova criptogràfica que es pot utilitzar per revertir tots els estats (transaccions) modificats a través del canal de pagament. Diguem que Alice intenta robar totes les monedes de Bob. Si això passa, Bob simplement pot tornar a la cadena de blocs i utilitzar la prova criptogràfica per recuperar no només les seves monedes, sinó també les d’Alice..

A més, diguem que Bob perd la cobertura d’Internet durant algun temps, però Alice vol que els seus fons s’alliberin del contracte. Els canals de pagament són en realitat contractes amb límit de temps. Això vol dir que, fins i tot si Bob perd la connectivitat, Alice pot treure els seus fons fàcilment després d’expirar el període d’espera. Per tant, Lightning Network protegeix els usuaris del frau de contrapartida i els usuaris poden fer transaccions entre ells sense haver de confiar.

Blockchain és el tribunal

L’inquilí principal de Lightning Network és que protegeix els usuaris del risc de contrapart. El que realment passa és que la cadena de blocs subjacent, en què es basa la Lightning Network, actua com a jutge.

A més, Lightning Network es basa en contractes intel·ligents, que es basen en la cadena de blocs subjacent. L’única addició és la funció de temps d’espera, que permet als usuaris treure els seus fons amb seguretat després del seu venciment.

Per tant, diguem que Bob i Alice entren en un canal de pagament, ara poden realitzar tantes transaccions com vulguin. Tanmateix, si algú intenta executar transaccions fraudulentes, l’altre usuari pot tornar a la cadena de blocs i demanar-li el pagament a l’altra part, amb qui s’ha contractat..

En aquest escenari, la cadena de blocs és el jutge i és similar a la forma en què funcionen els contractes a la vida real: podeu subscriure un contracte amb altres parts sense haver d’anar als tribunals. Lightning Network funciona de manera similar.

Elizabeth Stark mentre parlava a la cimera Blockstack del 2017, explica:

“De manera fonamental, la manera com funciona el llamp utilitza la cadena de blocs com a àrbitre. El blockchain és un tribunal i, en realitat, s’assembla a la forma en què tens contractes a la vida real i no tots els contractes passen a disposició judicial. D’aquesta manera podríeu fer transaccions milers o potser milions de vegades i establir-vos a la cadena de blocs subjacent i, si algú intenta enganyar-vos o simplement desapareix, sabreu que la cadena de blocs hi és per assegurar la vostra transacció “.

Resumeix perfectament el principi darrere de Lightning Network en un liner:

“Blockchain és un jutge descentralitzat i global que no es pot subornar”

Lightning Network també promou la realització de transaccions entre diferents cadenes de blocs, cosa que significa que els usuaris que posseeixen diferents criptomonedes poden realitzar transaccions i intercanviar fàcilment les seves fitxes a través de Lightning Network. Aquest procés s’anomena swaps atòmics de cadena creuada.

Els intercanvis atòmics de cadena creuada semblen una cosa d’un llibre de química, però no us preocupeu, no hi ha química a la criptomoneda, sinó només informàtica. Mitjançant el procés d’intercanvis atòmics de cadena creuada, Lightning Network pot gestionar fins i tot transaccions entre dues criptomonedes diferents. Actualment, la xarxa de llamps només admet intercanvis atòmics entre cadenes entre cadenes de blocs de Bitcoin i Litecoin.

Això permetrà als usuaris realitzar transaccions entre ells, fins i tot si un té bitcoins i l’altre té litecoin. Aquest procés implica un node intermedi entre els dos usuaris que té liquiditat en les dues monedes que s’estan tractant. La bellesa de tot aquest procés és que està totalment descentralitzat.

Això és només el començament

Lightning Network no és la primera de les dues aplicacions de capa creades a la part superior de la cadena de blocs i, segurament, no serà l’última. No obstant això, la introducció de Lightning Network i la seva ràpida acceptació, amb més de 1.268 nodes a la xarxa actualment, demostren que la comunitat de criptomonedes està cansada d’esperar llargs períodes de temps que poden arribar a dies per validar les seves transaccions. Necessiten plataformes ràpides, com ara Lightning Network.

En el futur, podem esperar amb interès les aplicacions de capa tres que es comuniquin amb les aplicacions de capa dues, que puguin compartir dades amb la cadena de blocs subjacent. Per a tots aquells que tinguin coneixement de la xarxa bàsica, això serà similar a com els protocols TCP / IP van generalitzar les 7 capes OSI de la xarxa. La tercera capa pot permetre aplicacions més complexes que permetran a la cadena de blocs gestionar tasques complicades que abans eren impossibles d’executar en un llibre major.