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Rede Lightning: o que é e como funciona

Posted on Sep 14, 2023
Rede Lightning: o que é e como funciona

O Bitcoin, desde a sua criação, foi concebido como um sistema descentralizado de dinheiro eletrônico ponto a ponto, permitindo aos usuários transferir valores sem intermediários. Este foco principal na transferência descentralizada significou que a escalabilidade e a velocidade das transações não foram priorizadas. Com suas transações levando de minutos a horas e uma taxa de transferência de transações no mundo real de 3 a 7 transações por segundo (TPS), a capacidade do Bitcoin de lidar com microtransações diárias de forma eficiente tornou-se questionável. Em contraste, plataformas de pagamento tradicionais como VISA ostentaram 6.000 TPS em 2020.

À medida que a tecnologia blockchain evoluiu, surgiram novos concorrentes com rendimento de transações superior, com Ethereum alcançando até 30 TPS e Solana apresentando impressionantes 65.000 TPS. Esta rápida evolução destacou o desafio de escalabilidade do Bitcoin. Além disso, as taxas de transação imprevisíveis do Bitcoin, que podem variar de 50 dólares a 2,50 dólares num período de alguns meses em 2021, indicaram a necessidade de uma solução, especialmente para transações mais pequenas.

Enfrentando esses desafios, a Lightning Network emergiu como a principal solução de camada 2 do Bitcoin. Proposta originalmente por Joseph Poon e Thaddeus Dryja em 2016, a Lightning Network utiliza canais de micropagamento para aumentar a eficiência do blockchain, reduzindo drasticamente os custos de transação. Ao permitir transações fora da cadeia, a Lightning Network não apenas aumenta a velocidade das transações, mas também mantém o princípio básico do Bitcoin de remover intermediários financeiros. Com a introdução da Lightning Network, camadas secundárias e terciárias foram adicionadas à estrutura da criptomoeda, enriquecendo a camada blockchain primária com funções e capacidades adicionais.

Agora, os usuários do Bitcoin podem gerenciar transações de maneira eficiente, desde transferências em grande escala até a compra de uma xícara de café, com a garantia de rapidez e economia, graças às inovações trazidas pela Lightning Network.

Qual é a história por trás da evolução da Lightning Network?

Compreender a linhagem e a metamorfose da Lightning Network é fundamental para avaliar seu estado atual. Em fevereiro de 2015, a colaboração entre Joseph Poon e Tadge Dryja tomou forma com uma única missão: lidar com as crescentes taxas de transação no Bitcoin, que estavam se tornando um problema significativo para muitos usuários.

Inspirando-se nos conceitos fundamentais discutidos pelo indescritível criador do Bitcoin, Satoshi Nakamoto , em relação aos canais de pagamento, esses dois pioneiros embarcaram em uma jornada para reduzir os crescentes custos de transação. Em janeiro de 2016, seus esforços se cristalizaram em um white paper abrangente, marcando o nascimento da Lightning Network. Este marco foi fundamental, pois catalisou o envolvimento de mais desenvolvedores no refinamento e expansão das capacidades da rede.

Nos dois anos seguintes, um salto importante foi dado pelo Lightning Labs, a principal entidade que supervisiona a Lightning Network. Eles lançaram uma versão beta para desenvolvedores, chamando a atenção de gigantes da indústria de tecnologia intrigados com a transformação potencial que uma solução de camada 2 poderia trazer ao ecossistema do Bitcoin. Entre os apoiadores mais influentes estava Jack Dorsey, o então CEO do Twitter, que imaginou uma integração perfeita da Lightning Network com o Twitter.

O tumultuado ano de 2020, profundamente marcado pela pandemia da COVID-19, testemunhou paradoxalmente conquistas inovadoras para a equipe do Lightning Labs. Os lançamentos de assinatura incluíam recursos como Keysend e Wumbo Channel, com este último expandindo o tamanho máximo de transação permitido na Lightning Network.

Hoje, a esfera da Lightning Network está repleta de diversos produtos e aplicações que abrangem vários setores, desde jogos e pagamentos até infraestrutura e análise. Alguns recursos e ofertas importantes incluem:

  • Loop : Facilita uma ponte entre transações Lightning e endereços Bitcoin na cadeia.
  • Pool : atende aos requisitos de liquidez para a base de usuários da Lightning Network.
  • Taro : abre caminho para a emissão ou introdução de novos ativos na Lightning Network.
  • Faraday : Uma ferramenta analítica sofisticada feita sob medida para operadores de nós, aprimorando o gerenciamento de canais e fundos.

O cenário atual da Lightning Network é uma prova de inovação contínua e endosso generalizado. Com desenvolvimento incansável e apoio de líderes da indústria, a Lightning Network está conquistando seu nicho como pedra angular na criptosfera em evolução.

Quais problemas a Lightning Network tenta resolver?

O Bitcoin, em seu projeto inicial, não previu o aumento exponencial nas transações diárias que eventualmente enfrentaria. À medida que esta moeda digital revolucionária ganhou destaque, surgiram certos desafios que exigiram atenção imediata:

  • Latência nas confirmações de transações : À medida que a rede Bitcoin se expandiu, a confirmação de transações tornou-se mais cara e demorada. A combinação de uma maior base de usuários e uma crescente dificuldade de mineração exigiu uma revisão na forma como as transações eram autenticadas.
  • Aumento do consumo de energia : O enorme poder computacional necessário para validar as transações e manter a blockchain do Bitcoin levou a custos de energia surpreendentes, ameaçando sua sustentabilidade a longo prazo.
  • Protegendo transações e garantindo transferências corretas de fundos : para reforçar a integridade e a precisão das transações, a Lightning Network utiliza mecanismos de última geração, como contratos inteligentes e assinaturas múltiplas. Essas ferramentas garantem que os fundos naveguem perfeitamente pela rede, chegando aos destinos pretendidos.

Para resolver essas preocupações, a Lightning Network emprega uma abordagem baseada em canais. Cria canais privados entre as entidades participantes, permitindo-lhes realizar inúmeras transações fora da cadeia. Este método garante que os participantes possam transferir fundos dentro dos limites do seu canal privado, contornando os atrasos inerentes à rede principal. Somente quando eles decidem fechar este canal é que os resultados líquidos são carregados e confirmados na blockchain principal do Bitcoin.

Esta solução inovadora de camada 2 otimiza a velocidade das transações e reduz o congestionamento, mostrando como as soluções adaptativas podem remodelar e rejuvenescer sistemas estabelecidos.

Como funciona a Rede Lightning?

Para realmente compreender as nuances e os desafios potenciais da Lightning Network, é crucial mergulhar no coração do Bitcoin. Uma das restrições inerentes à rede Bitcoin reside na sua arquitetura, onde cada transação é necessária para caber em um bloco recém-minerado. Dado que um novo bloco é anexado aproximadamente a cada 10 minutos, esta estrutura cria um gargalo inevitável para o rendimento da transação, especialmente se o protocolo fundamental do Bitcoin permanecer intacto.

Mergulhe mais fundo: Descompactando transações Bitcoin.

Historicamente, propostas para revisar significativamente o protocolo Bitcoin geraram debates acalorados, levando a momentos cruciais na história da criptografia, como ‘hard forks’. O mais notável deles resultou no nascimento do Bitcoin Cash. No entanto, em vez de traçar o caminho de um novo blockchain, a Lightning Network se apresenta como uma solução de camada 2. Esta abordagem engenhosa mantém a essência do protocolo Bitcoin enquanto amplia suas capacidades.

Em essência, a Lightning Network opera estabelecendo um canal de pagamento dedicado entre duas partes. Apenas as transações inaugurais e finais são registradas na blockchain Bitcoin. Essa estrutura garante que as transações intermediárias, que acontecem fora da cadeia, não sejam restringidas pelas limitações do protocolo Bitcoin.

Para iniciar isso, ambas as partes prometem uma certa quantia de Bitcoin ao canal, que permanece bloqueada enquanto o canal estiver ativo. A capacidade transacional do canal é igual à soma total do Bitcoin comprometido. Por exemplo, considere uma situação hipotética envolvendo Alice e Bob:

Alice decide abrir um canal com Bob. Ela contribui com 10 BTC, enquanto Bob contribui com 5 BTC. Seus 15 BTC combinados são então ancorados em uma transação de abertura no blockchain Bitcoin. Uma vez validados, o que pode levar até 10 minutos ou mais, eles podem participar de uma série interminável de transações rápidas e praticamente gratuitas. Por exemplo:

Alice transfere 1 BTC para Bob; levando a Alice: 9 BTC, Bob: 6 BTC.

Outros 2 BTC de Alice para Bob resultam em Alice: 7 BTC, Bob: 8 BTC.

Bob retribui enviando 3 BTC para Alice, mudando a dinâmica para Alice: 10 BTC, Bob: 5 BTC.

Bob transfere mais 1 BTC para Alice, terminando com Alice: 11 BTC, Bob: 4 BTC.

Quando eles decidem encerrar o canal, uma transação final refletindo os 11 BTC de Alice e os 4 BTC de Bob é anexada ao blockchain.

Mas o que acontece quando Alice quer fazer uma transação com Carol, com quem ela não compartilha canal direto? Convenientemente, Bob tem um canal ativo com Carol. Alice pode encaminhar sua transação por meio de Bob, que pode reter uma taxa minúscula para facilitar essa retransmissão. Com base no conceito de “seis graus de separação”, a Lightning Network, ao longo do tempo, oferece a Alice o potencial de realizar transações perfeitamente com praticamente qualquer pessoa na rede.

Vantagens da Rede Lightning

Conforme descrito em seu portal oficial, a Lightning Network se identifica como a “vanguarda no domínio da computação financeira multipartidária usando Bitcoin”. Os atributos intrínsecos da Lightning Network, quando justapostos ao blockchain Bitcoin convencional, apresentam as seguintes superioridades:

Escalabilidade : Uma limitação importante do blockchain Bitcoin são seus problemas de escalabilidade. A necessidade de cada transação ser encapsulada dentro de um bloco reduziu a capacidade operacional da rede. A Lightning Network aborda esse desafio, garantindo que as transações sejam processadas fora da cadeia, ao mesmo tempo que mantém os princípios de segurança e privacidade.

Velocidade : Devido à arquitetura de processamento fora da cadeia da Lightning Network, as transações são exponencialmente aceleradas. Ao operar dentro do alcance dos blocos da camada 2, a rede aumenta a eficiência. Todas as transações dependem de um mecanismo de acordo bilateral, conhecido como canal de pagamento, consolidando a posição da Lightning Network como pedra angular no cenário Bitcoin.

Capacidades de micropagamento : A habilidade da Lightning Network se estende à facilitação de micropagamentos instantâneos, um domínio onde a estrutura intrínseca do Bitcoin impõe um limite transacional, que é significativamente mais alto. Os micropagamentos rápidos são fundamentais para aplicações emergentes da Web3, como jogos, marcando-os como indispensáveis para a adoção da blockchain convencional.

Eficiência de custos : Os micropagamentos rápidos, embora vitais, também devem ser rentáveis. A Lightning Network garante taxas transacionais minimizadas, abordando um dos desafios predominantes que até levaram plataformas como Ethereum a perder força em meio às crescentes taxas de gás em 2021. Foi durante esses intervalos que cadeias alternativas como Solana e Avalanche ampliaram sua presença no mercado, e Ethereum buscou refúgio em soluções de camada 2 como Polygon e Immutable X .

Consumo Sustentável de Energia : Um dos méritos subestimados da Lightning Network é a sua pegada ecológica. Como a maioria das transações ocorre fora da cadeia, o consumo de energia associado às operações dos nós é consideravelmente reduzido. Este não é apenas um benefício técnico, mas também ambiental, especialmente numa época em que o Bitcoin frequentemente se encontra sob o escrutínio de investidores ESG (Ambientais, Sociais e de Governança). Ao diminuir o impacto energético e descentralizar a maior parte das transações do blockchain principal do Bitcoin, a Lightning Network fortalece a posição do Bitcoin do ponto de vista ESG.

Em suma, a Lightning Network não apenas aborda os desafios técnicos da blockchain Bitcoin, mas também abre caminho para um futuro criptográfico ambientalmente sustentável.

Fraude de canal fechado

A principal preocupação de segurança ao aproveitar a Lightning Network gira em torno dos riscos potenciais associados ao fechamento de canais, especialmente se um participante ficar offline. Imagine um cenário em que dois usuários, Sam e Judy, realizam uma transação e um deles nutre intenções malévolas. Isto pode dar origem a uma tática enganosa conhecida como “fechamento fraudulento de canal”.

Considere um caso em que Sam e Judy contribuem com um depósito inicial de 0,5 BTC para iniciar um canal. Posteriormente, ocorre uma transação de 1 BTC, na qual Sam adquire mercadorias de Judy. Se Judy, após despachar a mercadoria, decidir sair do canal e Sam permanecer ativo, ele possui a capacidade de transmitir o estado original. Isso significa que ele poderia voltar ao status inicial antes da transferência de 1 BTC. Consequentemente, esta manipulação permite que Sam obtenha bens avaliados em 1 BTC sem qualquer despesa financeira, podendo ainda recuperar o seu depósito inicial.

Para contrariar tais vulnerabilidades e fortalecer o quadro de segurança, a introdução de entidades terceiras, denominadas “ torres de vigia ”, torna-se indispensável. Essas torres de vigia operam como sentinelas, supervisionando meticulosamente as transações dentro da Lightning Network. A sua principal função é dissuadir e neutralizar quaisquer tentativas de execução de um fecho fraudulento de canal, garantindo que a integridade das transações não seja comprometida e que os participantes estejam protegidos contra manobras fraudulentas.

Em essência, embora a Lightning Network ofereça recursos de transação rápidos e eficientes, é crucial que os usuários estejam cientes das possíveis armadilhas e dos mecanismos de proteção em vigor, como torres de vigilância, para aumentar a segurança.

Taxas de rede relâmpago

Utilizar a Lightning Network envolve incorrer em certas taxas de transação . Esses custos podem ser divididos em vários componentes:

Taxas de roteamento : são cobranças associadas à orientação de informações de pagamento através dos diferentes nós do Lightning. À medida que a transação percorre vários nós para chegar ao seu destino, cada nó normalmente cobra uma pequena taxa por seu papel na transmissão das informações.

Taxas de gerenciamento de canal : abertura e fechamento de canais, processos essenciais para inicialização e conclusão de transações dentro da Lightning Network, acarretam custos associados.

Taxas da rede Bitcoin : Além das taxas exclusivas da Lightning Network, os usuários também devem contabilizar as taxas de transação padrão do Bitcoin, especialmente ao abrir e fechar canais, pois essas ações exigem interações com o blockchain do Bitcoin.

Taxas de serviço da Torre de Vigia : Dado que as torres de vigia desempenham um papel crítico na manutenção da segurança e integridade das transações, monitorizando atividades fraudulentas, muitas vezes impõem taxas pelos seus serviços. Por serem entidades terceirizadas, seus serviços não são gratuitos e o custo pode variar de acordo com o fornecedor da torre de vigia e a extensão dos serviços que oferece.

Quando chegar a hora de duas partes participantes se reconciliarem e concluirem sua transação, uma transação de fechamento refletindo o valor acordado precisa ser registrada na blockchain do Bitcoin. Este processo inclui taxas associadas ao encaminhamento dessas transações. A estrutura de taxas pode assumir duas formas:

  • Taxa Base : É uma cobrança fixa, independentemente do tamanho ou valor da transação.
  • Taxa de taxa : Alternativamente, algumas transações podem estar sujeitas a uma taxa de taxa, que é uma cobrança baseada em porcentagem, dependente do valor geral da transação.

Para maximizar os benefícios da Lightning Network, os usuários devem estar bem familiarizados com esses custos associados e escolher canais e serviços de torre de vigia que ofereçam tarifas competitivas e serviços confiáveis.

Qual é o futuro da Lightning Network?

A Lightning Network, entre todas as soluções da camada 2, gerou atenção e discussão substanciais na comunidade criptográfica. Embora suas estatísticas de crescimento não sejam tão astronômicas quanto algumas cadeias de camada 2 do Ethereum, ela está ganhando força e evoluindo de forma constante, graças aos esforços persistentes do Lightning Labs .

Métricas de adoção e crescimento :

De acordo com a plataforma analítica 1ml.com, especializada em rastrear a Lightning Network, há um total de mais de 5.400 BTC (equivalente a US$ 145 milhões) atualmente protegidos na rede. Este vasto ecossistema compreende cerca de 16.400 nós e 75.700 canais. Impressionantemente, a taxa média de transação nesta rede é de apenas 0,0016 satoshis (US$ 0,000000443), posicionando-a como a melhor escolha para a execução de microtransações.

Diversas aplicações :

Refletindo as aplicações versáteis do Ethereum, a Lightning Network agora abriga uma gama de aplicações que vão desde DeFi e NFTs até jogos. O kit de ferramentas em constante expansão fornecido pelo Lightning Labs tem sido fundamental para atrair desenvolvedores e promover a inovação na rede.

Integração de troca :

Várias exchanges de criptomoedas estão integrando o protocolo Lightning Network, um movimento que visa expandir seu alcance para uma base mais ampla de traders. Essa integração abre caminho para que os comerciantes executem retiradas menores de Bitcoin com rapidez e custos reduzidos.

O caminho a seguir :

Embora a Lightning Network tenha seu conjunto de desafios, o ecossistema subjacente está em constante evolução para aprimorar sua robustez, escalabilidade e experiência do usuário. O esforço coletivo dos desenvolvedores e da comunidade ressalta um futuro promissor para esta solução de camada 2.

O que são pagamentos relâmpago?

Os pagamentos relâmpago, um recurso integral da Lightning Network, fornecem uma solução inovadora para transações tradicionais de Bitcoin, oferecendo transferências quase instantâneas e de baixo custo. Construído como um protocolo de camada 2 sobre o blockchain Bitcoin, seu início foi um divisor de águas para a comunidade criptográfica mais ampla.

Compreendendo a Lightning Network e os pagamentos:

Em sua essência, a Lightning Network é uma constelação de canais de pagamento entre duas partes. Esses canais são a base das transações fora da cadeia, o que significa que não são adicionados imediatamente ao blockchain do Bitcoin, oferecendo velocidade e discrição.

Vantagens sobre as transações tradicionais:

A principal vantagem dos pagamentos Lightning em relação aos tradicionais é a velocidade e o preço acessível. Uma vez que ignoram a necessidade de validação imediata da blockchain, são mais rápidos e incorrem em taxas mais baixas, tornando-os especialmente adequados para transações menores.

Crescimento e adoção mais ampla:

O cenário criptográfico testemunhou uma adoção crescente de pagamentos Lightning. Inúmeras carteiras Bitcoin, exchanges e até mesmo empresas estão integrando-os. Com organizações como a Plisio abrindo caminho para soluções de nível empresarial, é evidente que a Lightning Network não é apenas o futuro, mas está redefinindo o presente das transações criptográficas.

Por favor, note que Plisio também oferece a você:

Crie faturas criptográficas em 2 cliques and Aceitar doações de criptografia

12 integrações

6 bibliotecas para as linguagens de programação mais populares

19 criptomoedas e 12 blockchains

Alguma pergunta?

SegWit (Segregated Witness) é uma atualização de protocolo para Bitcoin que corrigiu a maleabilidade das transações, um problema de longa data. A correção disso tornou a Lightning Network, uma solução de segunda camada para transações rápidas e de baixo custo, mais segura e mais fácil de implementar no Bitcoin. Em essência, embora desempenhem funções diferentes, a implementação do SegWit abriu caminho para uma Lightning Network mais robusta.

Embora a Lightning Network tenha sido projetada principalmente para Bitcoin, seu protocolo pode ser adaptado para outras blockchains. Na minha última atualização, Litecoin é uma das moedas notáveis que também vem se integrando à Lightning Network. No entanto, as moedas específicas suportadas podem evoluir ao longo do tempo à medida que os desenvolvedores adaptam a tecnologia para outras blockchains.

A Lightning Network pode, teoricamente, lidar com milhões de transações por segundo, já que a maioria das transações ocorre fora da cadeia. Entretanto, o número exato pode variar com base na topologia da rede e em outros fatores.

Para enviar Bitcoin para a Lightning Network, você precisará de uma carteira habilitada para Lightning. Crie uma fatura Lightning ou obtenha uma do destinatário e, em seguida, use sua carteira para pagar essa fatura, transferindo efetivamente o BTC para a Lightning Network.

Ninguém é dono da Lightning Network. É um protocolo descentralizado, com múltiplas entidades e indivíduos contribuindo para o seu desenvolvimento e funcionamento.

A Lightning Network facilita transações Bitcoin fora da cadeia por meio de canais de pagamento, permitindo transferências mais rápidas e baratas. Depois de finalizadas, as transações são agrupadas e adicionadas ao blockchain principal.

Você não pode investir diretamente no LN, mas investir em Bitcoin e serviços ou startups habilitados para LN é uma abordagem indireta.

Use uma carteira habilitada para Lightning, abra um canal de pagamento e faça transações fora da rede instantaneamente.

A Lightning Network é um protocolo de camada 2 para transações Bitcoin mais rápidas e de baixo custo.