O que é o Bitcoin Lightning Network e como Funciona?

A Bitcoin Lightning Network é uma solução inovadora que visa tornar as transações de Bitcoin mais rápidas, baratas e escaláveis. Ela funciona criando canais de pagamento off-chain entre os usuários e roteando transações por meio de uma rede interconectada. Isso alivia a congestionada blockchain principal da Bitcoin, tornando-a mais eficiente para uso cotidiano. Neste artigo,explorar como a Lightning Network funciona em detalhes.

Sumário

O que é a Rede Lightning?

Lightning Network é uma solução de camada 2 no blockchain Bitcoin. As soluções da camada 2 são um componente chave para escalabilidade em blockchains . De todas as soluções da camada 2, a Lightning Network é crucial devido à sua associação com o Bitcoin e sua capacidade de ajudar a agregar valor utilitário à cadeia.

O Bitcoin foi idealizado e criado como um sistema de dinheiro eletrônico peer-to-peer . Isso significava que os usuários poderiam transferir valor sem intermediário. No momento da sua criação, o(s) criador(es) do Bitcoin concentraram-se principalmente nestes dois aspectos, sem se concentrarem na escalabilidade e no rendimento das transações. Embora nos estágios iniciais isso não fosse um grande incômodo, com o passar dos anos, isso provou ser um enigma. Era comumente conhecido como o trilema do blockchain , onde os arquitetos do blockchain tinham que encontrar o equilíbrio certo entre descentralização, escalabilidade e segurança .

O Bitcoin se tornou o blockchain mais descentralizado e é considerado bastante seguro. No entanto, a escalabilidade tem sido uma preocupação para as transações baseadas em Bitcoin. As transações levam de dois minutos a várias horas para serem concluídas na rede Bitcoin .

Este problema tem sido mais pronunciado à medida que surgem novos blockchains, como Ethereum e Solana, com melhor rendimento de transações. As transações por segundo (TPS) do Ethereum de 30 são maiores do que as cinco por segundo do Bitcoin. Solana leva a comparação a novos níveis com até 65.000 TPS.

A ascensão de blockchains escaláveis deixou cadeias como Bitcoin e Ethereum sem outra escolha a não ser confiar em soluções de camada 2. Melhores rendimentos de transações também são fundamentais para cadeias que desejam ter um ecossistema de aplicativos saudável. A experiência do usuário em aplicações financeiras descentralizadas (DeFi) pode ser rapidamente prejudicada por atritos como baixa velocidade de transação e altos custos de transação.

História por trás da evolução da Lightning Network?

É essencial apreciar as origens e como a Lightning Network evoluiu até chegar ao que é hoje. Em fevereiro de 2015, Joseph Poon e Tadge Dryja se uniram para resolver uma das questões mais prementes e pontos vocais do ecossistema Bitcoin: o aumento nas taxas de transação.

Seguindo a sugestão dos escritos de Satoshi Nakamoto sobre canais de pagamento, a dupla independente começou a trabalhar na redução das taxas de transação. Em janeiro de 2016, um white paper detalhado foi publicado e o trabalho na Lightning Network ganhou força com mais desenvolvedores começando a colaborar com a dupla.

Alguns anos após o white paper e a colaboração dos desenvolvedores, o Lightning Labs (a empresa que mantém a Lightning Network) lançou uma versão beta para os desenvolvedores testarem. Isso começou a atrair pesos pesados da indústria de tecnologia para tomar conhecimento dos planos do Lightning Labs e do valor que a solução de camada 2 pode agregar ao ecossistema maior.

Um dos grandes nomes que apoiaram o Lightning Labs foi o então CEO do Twitter, Jack Dorsey, com planos de integrar a Lightning Network ao Twitter. Finalmente, 2020, o ano da pandemia de COVID-19, foi um ano marcante para a equipe do Lightning Labs, que viu lançamentos marcantes com recursos como Keysend e Wumbo Channel. Wumbo foi um lançamento importante que aumentou o tamanho da transação que pode ser realizada na Lightning Network.

Atualmente, o ecossistema Lightning possui uma variedade de produtos, projetos, soluções e experimentos em setores verticais e funcionalidades que incluem jogos, carteiras e pagamentos, gerenciamento de nós, infraestrutura e recompensas. Alguns recursos e produtos dignos de nota desenvolvidos na Lightning Network são os seguintes:

Loop: Loop permite que os usuários façam uma transação Lightning para um endereço Bitcoin na rede ou enviem Bitcoin na rede diretamente para um canal Lightning.
Pool: Pool ajuda a gerenciar as necessidades de liquidez do usuário da Lightning Network.
Taro: Taro ajuda a emitir ou cunhar ativos na Lightning Network.
Faraday: Faraday é uma ferramenta de análise de dados que ajuda os operadores de nós a otimizar canais e fluxo de fundos.

Com novos projetos sendo desenvolvidos e vários grandes nomes apoiando Bitcoin e Lightning Network, este ecossistema está se tornando um dos mais prósperos do mundo criptográfico.

Como funciona a Rede Lightning?

Bitcoin Lightning Network é uma inovadora camada de pagamento para a rede Bitcoin, que se baseia no conceito original de canais de pagamento proposto por Satoshi Nakamoto. Esta tecnologia permite a criação de canais de pagamento diretos entre duas partes, permitindo transações quase instantâneas e de baixo custo.

Lightning Network como funciona — *funcionamento a Lightning Network*

Para iniciar um canal de pagamento, uma das partes envolvidas precisa bloquear uma certa quantidade de Bitcoin na rede como garantia. Esse valor é então usado para facilitar as transações dentro do canal. O destinatário, por sua vez, pode enviar faturas para a parte pagadora e retirar os fundos conforme necessário. Se o usuário desejar manter o canal aberto, ele pode adicionar mais Bitcoin ao canal a qualquer momento.

Uma característica fundamental da Lightning Network é que as transações dentro dos canais não precisam ser registradas na blockchain principal da Bitcoin a cada vez. Em vez disso, as transações são mantidas off-chain, apenas atualizando o saldo do canal. Isso permite que as partes envolvidas realizem um número praticamente ilimitado de transações entre si, quase instantaneamente e com custos mínimos.

A capacidade de roteamento da Lightning Network é habilitada pela rede de canais interconectados. Os nós da Lightning Network, chamados de “nós relâmpago”, são criados pela combinação de vários canais de pagamento. Isso cria uma rede altamente escalável e descentralizada que pode processar transações de forma eficiente e rápida.

Eventualmente, quando as duas partes decidirem encerrar a transação, elas poderão fechar o canal. Todas as transações do canal são então consolidadas em uma transação, que é enviada à rede principal do Bitcoin para ser registrada. A consolidação garante que muitas pequenas transações não obstruam a rede de uma só vez. Agregá-los em uma transação leva menos tempo e esforço para a validação dos nós. Sem canais de pagamento, as transações menores atrapalham as maiores, congestionando a rede e aumentando a carga de trabalho de validação dos nós.

Imagine que Isabel gosta de ir ao cinema regularmente e prefere pagar com Bitcoin. No entanto, se ela optar por fazer uma transação na blockchain principal da Bitcoin para comprar um ingresso de cinema a cada vez, pode enfrentar alguns problemas. Primeiro, devido à limitação de escalabilidade do Bitcoin, a transação pode levar mais de uma hora para ser confirmada. Além disso, a Isabel terá que pagar as altas taxas de transação da rede Bitcoin, mesmo que esteja fazendo uma pequena transação.

Por outro lado, métodos de pagamento tradicionais, como cartões de crédito, funcionam bem para a compra de ingressos de cinema, porque empresas como a Visa possuem infraestrutura capaz de processar mais de 24.000 transações por segundo. Em contraste, a rede Bitcoin, em um dia comum, é capaz de validar apenas cerca de sete transações por segundo.

Aqui, a Lightning Network entra em jogo como uma solução. Ela permite que Isabel e o cinema estabeleçam um canal de pagamento off-chain. Dentro deste canal, eles podem realizar transações para comprar ingressos de cinema instantaneamente e com custos mínimos, sem a necessidade de registrar cada compra na blockchain principal da Bitcoin. Isso torna as transações diárias, como comprar ingressos de cinema, muito mais eficientes e acessíveis, tornando o uso do Bitcoin mais prático para transações de menor valor.

É perfeitamente possível realizar transações sem quaisquer restrições fora do blockchain. As transações fora da cadeia podem ser confiáveis para fazer cumprir o blockchain, considerando que elas acabam na rede principal quando os canais de pagamento são fechados. A mainnet é o árbitro de todas as transações. Embora os protocolos fora da cadeia tenham seu próprio livro-razão, esse livro-razão sempre se integra de volta à cadeia principal, que é fundamental para o design da Lightning Network.

Potenciais desvantagens e riscos da Lightning Network

Apesar de adicionar uma dimensão chave para aprimorar as capacidades da Bitcoin Network em todo o trilema blockchain, a Lightning Network tem suas desvantagens. As questões principais são as seguintes.

Custo e atrito para entrar na Lightning Network
Risco de contraparte durante as transações
Falta de escalabilidade funcional.

Embora a Lightning Network traga eficiência nas transações uma vez que os canais de pagamento são criados entre o remetente e o destinatário, o processo de configuração do canal é complicado. Os usuários precisarão transferir fundos para a Lightning Network e bloqueá-los em um canal. O processo de transferência de fundos para a Lightning Network é caro.

Uma vez que os fundos sejam bloqueados no canal e as transações entre as duas partes comecem, os fundos ainda estarão em risco. Os fundos podem ficar presos no canal devido a problemas técnicos ou a contraparte pode optar por fechar o canal se o usuário ficar offline e retirar os fundos. Esses riscos off-line estão sendo mitigados por torres de vigilância e provedores de serviços Lightning. Mas isso acrescenta um vetor de centralização à rede.

Até o momento, não houve uma solução infalível para o risco de contraparte ao qual um usuário está exposto na Lightning Network quando o canal é aberto. A Lightning Network também possui uma limitação mais funcional.

Devido à própria natureza dos canais de pagamento serem apenas entre duas partes, não é perfeito. Como resultado, uma empresa que pretenda pagar ou transacionar com múltiplas contrapartes terá de abrir canais para cada uma delas e geri-las individualmente. Pela própria natureza da configuração, a empresa também estaria exposta ao risco de contraparte em cada um desses canais.

Vantagens tangíveis da Lightning Network

Em seu site oficial , a Lightning Network a explica como “líder no desenvolvimento tecnológico em cálculos financeiros multipartidários com Bitcoin”. A Lightning Network oferece as seguintes vantagens sobre o blockchain nativo do Bitcoin.

Escalabilidade
Velocidade
Suporte para micropagamento
Baixos requisitos de energia.

A falta de escalabilidade tem sido um dos recursos mais comentados no que diz respeito ao blockchain Bitcoin. A adição de cada bloco para cada transação prejudicou gravemente a escala da rede. A Lightning Network resolve isso retirando as transações do blockchain, tendo em mente considerações de segurança e anonimato.

Além disso, à medida que as transações são retiradas da blockchain principal e realizadas em blocos da camada 2, elas são muito mais rápidas e eficientes. As transações são realizadas por meio de um mecanismo de consenso bipartido conhecido como canal de pagamento. Isso torna a Lightning Network um dos principais componentes do ecossistema Bitcoin.

A Lightning Network também facilita micropagamentos rápidos. O Bitcoin impõe uma saída mínima de transação que é mais de 100 vezes maior que a Lightning Network. Micropagamentos rápidos são o futuro dos aplicativos Web3 , como jogos , e alcançar esse caso de uso é extremamente importante para a usabilidade da cadeia.

Micropagamentos rápidos são possibilitados pela Lightning Network; no entanto, só são viáveis se estes micropagamentos puderem ser realizados com taxas de transação muito baixas. A falta de processamento eficiente de transações muitas vezes leva a blockchain a perder participação de mercado para seus concorrentes.

O ecossistema DeFi no Ethereum teve atritos perceptíveis em 2021, quando as taxas do gás aumentaram devido ao crescimento explosivo da cadeia. Como resultado, o ecossistema Ethereum teve que contar com soluções de camada 2, como Polygon e Immutable X, para obter eficiência nas transações. Este também foi o momento em que concorrentes como Solana e Avalanche ganharam impulso e participação de mercado.

Por último, mas não menos importante, considerando que as transações são retiradas da cadeia, a Lightning Network reduz a energia necessária para operar os nós. Isto tem implicações significativas do ponto de vista da sustentabilidade, uma vez que a necessidade de energia para apoiar essas transações é menor do que se tivessem sido realizadas na rede Bitcoin.

O Bitcoin tem recebido críticas de investidores ambientais, sociais e de governança (ESG) que buscam boas credenciais energéticas para seus investimentos. Ao reduzir a pegada energética e retirar a maior parte das transações do blockchain do Bitcoin, a Lightning Network também ajuda as credenciais do Bitcoin do ponto de vista ESG.

Qual é o futuro da Lightning Network?

O futuro da Lightning Network é motivo de crescente interesse e expectativa. Embora as estatísticas de uso mostrem um crescimento sólido na rede, é importante notar que, em comparação com algumas das mais recentes soluções de camada 2 no Ethereum, o tamanho ainda pode parecer modesto. No entanto, a equipe por trás do Lightning Labs continua trabalhando diligentemente no desenvolvimento do ecossistema para os próximos anos.

A adoção da Lightning Network está em ascensão. Segundo 1ml.com, um aplicativo de análise da Lightning Network, mais de 5.400 BTC, no valor de aproximadamente US$ 145 milhões, estão bloqueados na rede. Com quase 16.400 nós e 75.700 canais em uso, a rede continua a crescer. O custo médio de transação permanece extremamente baixo, em torno de 0,0016 satoshis (US$ 0,000000443), tornando-a uma opção viável para microtransações.

O ecossistema de carteiras também evoluiu. Agora, existem várias carteiras compatíveis com dispositivos móveis, como Breez, Wallet of Satoshi e Eclair, disponíveis para usuários de Android e iOS. Isso torna a Lightning Network mais acessível para uma ampla base de usuários.

Além disso, o Lightning Labs expandiu o conjunto de ferramentas disponíveis para desenvolvedores e usuários, abrindo portas para aplicações em DeFi, provedores de liquidez, tokens não fungíveis (NFTs) e jogos semelhantes aos da blockchain Ethereum na Lightning Network.

A inclusão da Lightning Network por exchanges de criptomoedas é outro marco importante. Isso permite que os traders retirem pequenas quantidades de Bitcoin de forma rápida e econômica, melhorando a acessibilidade e a utilidade da rede.

Para garantir a segurança, administradores de rede chamados de “Torres de Vigia” estão ativos na rede, protegendo os usuários de possíveis fraudes. Esses “vigias” atuam para evitar golpes em canais de pagamento, detectando e congelando fundos de nós que tentam fechar canais de forma desonesta.

Embora a Lightning Network enfrente desafios, como a escalabilidade, o ecossistema está amadurecendo e oferece um potencial significativo para experiências mais intuitivas e robustas no futuro. Com o contínuo desenvolvimento e adoção, a Lightning Network tem o potencial de desempenhar um papel importante na expansão do uso prático da Bitcoin.

Conclusão

a Lightning Network representa uma solução promissora para os desafios de escalabilidade enfrentados pela rede Bitcoin. Embora o seu crescimento e adoção tenham sido gradualmente ascendentes, as estatísticas demonstram que a rede está ganhando força. Com um número crescente de canais de pagamento, nodes e aplicações sendo desenvolvidos, a Lightning Network está gradualmente se tornando uma infraestrutura mais robusta e acessível.

A capacidade de realizar transações quase instantâneas e de baixo custo torna a Lightning Network adequada para microtransações e pagamentos do dia a dia, tornando a Bitcoin mais prática como meio de troca. Além disso, a expansão para áreas como DeFi, NFTs e jogos promete um futuro empolgante para a rede.

No entanto, desafios de escalabilidade, segurança e adoção contínua ainda precisam ser superados. À medida que a Lightning Network evolui e amadurece, é importante continuar acompanhando seu desenvolvimento, pois ela tem o potencial de desempenhar um papel fundamental na melhoria da utilidade da Bitcoin como uma forma de pagamento rápida e eficiente. Com o tempo, poderemos ver uma integração mais ampla e experiências de usuário ainda mais intuitivas, tornando a Lightning Network um elemento vital no ecossistema criptográfico global.

O conteúdo da CriptoEra destina-se a ser de natureza informativa e não deve ser interpretado como conselho de investimento. Negociar, comprar ou vender criptomoedas deve ser considerado um investimento de alto risco e todo leitor é aconselhado a fazer sua própria pesquisa antes de tomar qualquer decisão.