Diante do problema de escalabilidade demonstrado pelo bitcoin ao longo de 2017, boa parte da comunidade e desenvolvedores vêm apostando na Lightning Network (LN) como grande solução.
Neste artigo sobre a Lightning Network você conseguirá entender um pouco mais sobre esta implementação e alguns dos motivos pelo qual foi tão esperado seu lançamento oficial.
Problema de escalabilidade
O grande problema a ser combatido pela LN é a limitação do blockchain do Bitcoin em termos de transações por segundo (TPS). Mesmo com a adoção cada vez maior do Segwit, que aumentou a capacidade de inclusão de mais transações por bloco, percebemos que esta taxa de TPS não chega nem perto da rede do Visa, capaz de lidar com uma taxa superior a 24.000 transações por segundo:
“A VisaNet lida com uma média de 150 milhões de transações todos os dias e é capaz de suportar mais de 24.000 transações por segundo.”, diz o site oficial da Visa.
Já o Bitcoin, por sua vez, processa na média um pouco mais de 4 transações por segundo, com picos entre 6 e 10 TPS (próximo do limite da capacidade dos blocos). Definitivamente ainda não é o suficiente para adoção do nível da Visa ou MasterCard.
Gráfico com a taxa de TPS da rede Bitcoin. Perceba que a quantidade de transações são insignificantes em comparação à Visa, ou até mesmo outras criptomoedas. Fonte: Blockchain.com
Bitcoin e outras criptomoedas
Sendo assim, qual a grande vantagem do Bitcoin em relação a outras criptomoedas mais escaláveis, por exemplo?
A resposta é simples: segurança. Além de rápida, é extremamente importante que a rede Bitcoin seja segura e descentralizada, e é por isso que o Bitcoin continua sendo a principal criptomoeda dentre todas as existentes deste enorme mercado.
Estamos falando de uma criptomoeda que possui sua rede (blockchain) funcionando há 10 anos quase de maneira ininterrupta. Fora isso, o Bitcoin mantém a descentralização como objetivo principal da rede, ao contrário de outras criptomoedas e tokens que existem no mercado, a exemplo da Ripple, que é extremamente escalável, mas o token é centralizado.
Por todo este aspecto da segurança, é natural que transacionar bitcoin seja mais caro que transacionar outras criptomoedas. Este é um dos motivos de grandes críticas ao Bitcoin – a questão dos micro pagamentos. A pergunta mais comum que lemos por aí é a seguinte: “Como vou pagar meu cafezinho pagando essa taxa da rede Bitcoin?”
A solução: Lightning Network
Para permitir que você pague seu cafezinho com bitcoin surge a LN. Não só seu café, mas qualquer micro pagamento. Resumidamente, a LN permite que você transacione com a segurança da rede Bitcoin, mas sem necessariamente realizar a transação pelo blockchain.
A ideia é que você abra canais de negociações com outros usuários que você já tem certo costume de realizar micro pagamentos.
Por exemplo: Vamos imaginar que Fulano resolva comprar seu pão fresco na padaria com bitcoin, e vamos supor que ele gaste 0.0001 BTC toda manhã. O grande problema nessa situação é que, por se tratar de micro pagamentos, se todas as transações rodassem pelo blockchain, as taxas sempre comeriam uma parte desta quantia.
Qual a solução? Basicamente, Fulano abre um canal de negociações com a padaria através da LN. Isso significa que as transações realizadas dentro deste canal serão propagadas em uma outra rede, ou seja, uma segunda camada do blockchain.
O canal entre Fulano e a padaria ficaria aberto até que uma das partes resolva fechá-lo. Sendo assim, para cada canal de negociações da LN, apenas 2 transações serão lançadas no blockchain: a transação de abertura do canal e a de fechamento do canal.
Além disso, e aí que entra a mágica da Lightning Network, tanto o padeiro quanto Fulano podem usar o canal para transacionar com outras pessoas, pois cada um pode ter vários canais e as conexões conversam entre si.
O que é a Lightning Network
O blockchain é lento e caro. Se eu precisasse enviar alguns bitcoins para você em momento de congestionamento na rede, você os receberia em algumas horas e eu teria que pagar uma tarifa alta pela transação. Considerando essa fama do blockchain, como ele se tornaria de uso corriqueiro em todo o mundo?
Qualquer ideia que possa resolver a questão da limitação de expansão do blockchain é digna de atenção, tempo e esforço. A Lightning Network representa isso. Porém, antes de entender a solução, precisamos entender o problema.
Por que o blockchain é lento?
Veja o blockchain como um registro. Esse registro contém algumas páginas (blocos) em que informações de algumas transações são inseridas em cada página. Assim que uma página é preenchida com registros de transações, essa página precisa ser adicionada ao registro antes que transações sejam registradas na próxima página.
Antes que uma página seja adicionada ao registro (chain) alguns dados precisam ser processados para garantir que todos concordam com o conteúdo a ser gravado. Esse processo demora cerca de 10 minutos (para o blockchain do Bitcoin) para cada página.
Dentre outras coisas, uma transação contém informações sobre o emissor, o recipiente, a quantia e a tarifa da transação.
Opa, tarifa da transação?
Sim, há uma tarifa adicional.
Você pode pagar essa taxa para incentivar os mineradores a registrar sua transação em uma página o mais rápido possível.
Não há um valor fixo. Você tem plena autonomia para decidir quanto está disposto a pagar para acelerar esse processo. Quanto mais alta a tarifa, mais prioridade a sua transação terá em relação as outras transações não confirmadas.
A todo momento, há várias transações a serem registradas na página atual.
Os mineradores, isto é, os computadores que operam na rede Bitcoin, precisam escolher, dentre as transações disponíveis, quais serão registradas na próxima página. Para ajudá-los na escolha, eles observam quais transações oferecem os melhores ganhos.
Se houver uma uma quantidade significativa de transações para preencher uma página e se essas transações tiverem uma tarifa mais alta que a sua, a sua transação ficará na fila. A espera pode demorar de alguns minutos a algumas horas. Em alguns casos, alguns dias.
Tudo isso porque o espaço nas páginas é bem limitado, já que páginas grandes demais levariam a centralização de poucos validadores capazes de manter o blockchain. Por esse motivo, os blockchains são lentos e caros demais para que todas as pessoas comecem a usá-los.
Em um mundo ideal, a adoção do blockchain significaria que mais transações seriam feitas, no entanto, a medida que o número de transações aumentasse, a rede ficaria lenta. O que é uma barreira à adoção do blockchain. Um verdadeiro paradoxo.
A Lightning Network é uma solução em potencial para o problema.
Como funciona a Lightning Network
A Lightning Network se baseia na premissa de que nem todas as transações precisam ser registradas no blockchain.
Suponha que eu e você fizéssemos algumas transações. Nesse caso, podemos deixar de registrar as transações nas páginas do blockchain e efetuá-los no registro.
Em termos gerais, funcionaria assim – vamos abrir uma coisa chamada canal de pagamento entre nós e registrar a abertura desse canal no blockchain. Agora, podemos fazer incontáveis transações mediante esse canal de pagamento. Além disso, esse canal pode ficar aberto por horas, dias, semanas ou décadas.
O único momento em que mexeríamos no blockchain novamente seria para fechar o canal de pagamento. Na hora de fechar o canal, bastaria registrar o status final das transações ocorridas através do canal no blockchain.
Com a aplicação da ideia de canal de pagamento, podemos criar uma rede. de canais de pagamentos de modo que raramente seria necessário registrar transações no blockchain.
Imagine três personagens – Xan, Yelena e Zeke.
Se Xan e Yelena têm um canal de pagamento aberto entre si, e Yelena e Zeke também têm um canal de pagamento aberto entre si, logo Xan pode enviar dinheiro a Zeke através da Yelena. Imagine que Xan queira enviar 1 BTC para Zeke, Yelena enviará 1 BTC para Zeke e Xan reembolsará Yelena com 1 BTC.
Essa é a ideia da Lightning Network. Como você não estará usando o blockchain frequentemente, as transações acontecerão muito rapidamente. Você deve ter percebido que a mágica acontece nos canais de pagamentos. Vamos aprender o truque mágico, entãoo.
Mas o que são canais de pagamento?
Os canais de pagamento são como uma caixa de depósito de segurança em que duas pessoas depositam valores iguais de dinheiro e cada uma delas coloca um cadeado diferente na caixa.
A ação de depositar quantias iguais de dinheiro em uma caixa compartilhada é registrado no blockchain como uma “transação em aberto” e, a partir daquele momento, um canal de pagamento está aberto entre aquelas duas pessoas.
A ideia de trancar dinheiro em uma caixa tem o intuito de que ninguém poderá gastar o dinheiro da caixa sem a participação da outra parte. Portanto, o dinheiro na caixa é usado para transações entre as duas partes.
Imagine que tanto Xan quanto Yelena colocaram 10 BTC em uma caixa compartilhada. Se Xan quisesse enviar 2 BTC a Yelena, como ele faria isso?
Para realizar essa transação, ele transferiria uma promessa de posse dos dois bitcoins que ele possui na caixa compartilhada com Yelena. Após essa transferência de promessa, se a caixa for aberta, Xan conseguirá resgatar 8 BTC e Yelena resgatará 12 BTC.
Porém, eles não abrirão a caixa porque querem continuar a fazer transações entre eles. Essa é a beleza do arranjo.
Se no dia seguinte a Yelena precisar enviar 1 BTC a Xan, ela poderia fazer o mesmo – transferir uma promessa de posse de uma de suas moedas para Xan. Após essas duas transações, Xan poderia resgatar 9 BTC e Yelena poderia resgatar 11 BTC.
Para concluir, o canal de pagamento é basicamente uma combinação de juntar dinheiro com outra pessoa e depois transferir promessas de posse do dinheiro compartilhado, conforme combinado. Se em algum momento Xan ou Yelena quisessem fechar o canal, eles podem.
O fechamento do canal significaria apenas abrir a caixa e pegar o dinheiro guardado lá. Essa abertura da caixa acontece no blockchain e, nesse momento, as quantias e seus respectivos donos são registrados para sempre.
Agora que você já entende um pouco sobre a segunda camada do Blockchain, o que tá esperando para testar a tecnologia? Veja como receber alguns satoshis na rede Lightning lendo a matéria “Ganhando criptomoedas de graça com faucets“.
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