Rede Lightning: Explicação Detalhada

Bem-vindo ao meu guia da Rede Lightning!

Neste guia, vou lhe dizer o que é a Rede Lightning, como ela funciona e para que pode ser usada. Você não precisará ir a nenhum outro lugar para ter a rede Lightning explicada a você.

Ao final deste pequeno guia, você saberá o que é bom, o que é ruim e o que é importante sobre a rede Lightning Bitcoin. Começarei com um olhar sobre onde tudo começou...

A Bitcoin foi criada por 'Satoshi Nakamoto' em 2009. Em 2011, eles tinham desaparecido, para nunca mais serem ouvidos! Ninguém sabe quem é Nakamoto ou exatamente como eles queriam que a plataforma fosse desenvolvida no futuro.

Isto é um problema porque a Bitcoin é uma peça de tecnologia incrível, mas não é perfeita. Se ela vai continuar sendo a maior moeda criptográfica do mundo, então ela precisará mudar e melhorar. É aqui que entra a comunidade Bitcoin.

A comunidade Bitcoin está cheia de desenvolvedores talentosos e entusiastas, engenheiros e cientistas da computação. Todos eles têm idéias sobre como melhorar a rede Bitcoin. Algumas dessas idéias são tão pequenas que mal são notadas e outras são tão grandes que novas moedas criptográficas são criadas por eles!

O desenvolvimento do qual vou lhes falar hoje é um dos mais importantes até agora. É chamada de Rede Lightning e pode mudar para sempre a forma como usamos a moeda criptográfica.

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O que é a Rede Lightning?

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A Rede Lightning foi proposta pela primeira vez por Thaddeus Dryja e Joseph Poon em 2015. O problema que ela foi projetada para resolver é um dos maiores que as moedas criptográficas enfrentam, a escalabilidade.

Escalabilidade é como uma plataforma pode lidar bem com um enorme aumento de seu número de usuários. Para entender o problema, vamos dar uma rápida olhada em como Bitcoin funciona...

Noções básicas de Bitcoin

A Bitcoin é uma plataforma de pagamento descentralizada peer-to-peer. É descentralizada porque não é administrada por uma empresa como a Visa e não tem um líder (Satoshi Nakamoto já se foi há muito tempo, lembra-se?). Bitcoin é administrada por seus usuários em uma rede de milhares de computadores chamados nós.

Os nós contêm um registro completo de cada transação Bitcoin que já foi feita. Este registro é chamado de blockchain. Mais da metade de todos os nós precisa concordar que cada nova transação é válida antes que ela possa ser adicionada à blockchain. Isto é chamado de consenso.

Um bloco de novas transações leva cerca de dez minutos para ser processado e adicionado à blockchain. Os nós que fazem a maior parte do trabalho de processamento das transações são chamados de mineiros e são remunerados pelo trabalho que fazem. Isto significa que o envio de Bitcoin não só é lento, como também pode ser bastante caro.

Você pode adivinhar o resto a partir daqui! Vamos voltar à escalabilidade.

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O problema da escalabilidade

À medida que a Bitcoin se torna mais popular, sua rede de nós cresce. Quanto mais nós houver, mais tempo leva para que eles cheguem a um consenso sobre novas transações. A velocidade média das transações diminui à medida que a rede fica maior.

No momento, a Bitcoin pode processar cerca de 3-7 transações por segundo (Tx/s). Agora compare isso com dois dos concorrentes do mundo real da Bitcoin. O PayPal pode processar 150 Tx/s e Visa em torno de 2000 Tx/s, mas pode chegar a 56.000 quando está ocupado. Quando o Bitcoin está ocupado, os usuários esperaram 6 dias para que as transações fossem processadas! As taxas de transação também tendem a subir durante períodos ocupados, de modo que os usuários têm que pagar mais por menos.

Esse é o problema de escalabilidade Bitcoin e muitas outras moedas criptográficas estão lutando contra isso. O que a rede Lightning vai fazer a respeito disso? Vamos descobrir...

Como funciona a Rede Lightning?

Você deve ter ouvido que a rede Lightning foi explicada como uma solução de segunda camada. Isto significa que a rede Lightning está tentando resolver o problema de escalabilidade adicionando uma camada extra à rede Bitcoin. Eis como ela funciona...

A rede Lightning permite que os usuários estabeleçam seus canais de pagamento. Isto significa que milhares de transações de pequeno e médio porte podem ser realizadas fora da blockchain principal.

Imagine que Joe trabalha para Thad. A Thad paga Joe 1BTC por dia por um contrato que dura 30 dias. A dupla montou um canal de pagamento na rede Bitcoin Lightning. Esta informação é adicionada à blockchain principal e é chamada de transação de âncora.

Todos os dias, o 1BTC é transferido de Thad para Joe em seu novo canal de pagamento. Estas transações são chamadas de micropagamentos e acontecem instantaneamente. O par precisa concordar sobre cada transação dentro de seu canal de pagamento.

Ao final de 30 dias, o contrato termina e o par fecha o canal de pagamento. O saldo final do canal é enviado para a rede, processado e adicionado à cadeia de bloqueio principal. Isto é chamado de transação de liquidação. Assim, embora 30 micropagamentos tenham ocorrido entre Thad e Joe em seu canal de pagamento, apenas duas transações precisam ser adicionadas à blockchain principal.

Usando a rede Lightning, a Thad conseguiu enviar Bitcoin para Joe rapidamente e a blockchain principal ficou livre para processar mais transações de grande porte. Todo mundo é vencedor!

Em seguida, vou analisar mais de perto como Thad e Joe montaram seu canal de pagamento e como o sistema pode crescer para se tornar uma rede inteira...

Canais de pagamento 

Para criar um canal de pagamento na rede Lightning, Thad e Joe precisam de uma carteira com várias assinaturas. Isto é um pouco como uma conta bancária conjunta. Uma carteira com várias assinaturas é criada por um depósito de fundos. Em nosso exemplo, seria um depósito de 1-30BTC pela Thad. Esta é a transação de âncora que é adicionada à blockchain principal.

Uma carteira com várias assinaturas requer que cada usuário forneça dois tipos de informações para que as transações sejam realizadas. Eles são;

• Endereço público: Esta é a localização digital do Bitcoin. Você pode pensar nele como um endereço de e-mail, as informações podem ser enviadas a ele e recebidas dele.
• Chaves privadas: Estas funcionam como uma espécie de senha para o endereço público. Cada usuário tem suas linhas de código privadas que utiliza para "assinar" transações que vão e vêm do endereço público.

Se algum dos usuários não fornecer estas informações, então as transações no canal de pagamento não acontecerão. Então, como é que um canal de pagamento se torna uma rede de pagamento super-rápida?

Redes de pagamento

O que há de especial nos canais de pagamento da rede Lightning é que eles podem se conectar para se tornarem redes de pagamento de milhares ou mesmo milhões de usuários.

Joe e Thad não precisam estabelecer canais de pagamento com cada usuário da rede Lightning para fazer transações com eles. Imaginemos que Joe é casado com Lou e eles têm seu canal de pagamento para despesas domésticas. Este canal de pagamento liga Thad e Lou através de Joe, assim Thad e Lou podem agora enviar um ao outro Bitcoin sem a criação de outro canal de pagamento.

Agora imagine que Thad, Lou e Joe têm cada um 10 canais de pagamento únicos com outros usuários e cada um desses usuários criou 10 canais de pagamento únicos também. Em breve você estará olhando para uma rede de milhões de nós capazes de enviar Bitcoin um ao outro instantaneamente. Um único pagamento poderia passar por milhares de nós para chegar ao seu destino em menos de um segundo!

Eu sei o que você está pensando. Se meu pagamento passa por milhares de nós diferentes para chegar onde eu quero que ele chegue, o que impede que outro usuário o roube? Continue lendo para descobrir...

Segurança da Rede Lightning

Os micropagamentos na rede Lightning são guiados por contratos inteligentes. Os contratos inteligentes são conjuntos de regras que devem ser seguidas para que as transações ocorram. Por exemplo, os usuários podem anexar taxas às transações que são pagas a cada nó pelo qual passam. Um contrato inteligente garantiria que as taxas só seriam pagas após a conclusão da transação.

Isto dá a todos os usuários da rede Lightning um bom motivo para não interferir nas transações.

Uma nota rápida sobre as taxas da rede Lightning

As taxas da rede Lightning provavelmente serão muito pequenas em comparação com as taxas cobradas pelos mineiros na blockchain principal. O trabalho feito pelos nós da rede Lightning é muito mais fácil do que o feito pelos mineiros. Qualquer usuário que tente cobrar taxas elevadas para permitir que os pagamentos passem através de seu nó seria evitado. No entanto, as taxas logo somariam valores respeitáveis devido ao alto volume de transações da rede Lightning.

Duas outras características importantes da segurança da rede Relâmpago são os timelocks e os compromissos assimétricos de revogação. Aqui está o que eles fazem:

• Timelocks podem ser usados para estabelecer um limite superior no tempo em que um canal de pagamento permanece aberto. Isto impede que um usuário desapareça e deixe o saldo trancado na carteira. Em nosso exemplo, se Joe só trabalhasse por 15 dias e depois desaparecesse, Thad poderia reivindicar de volta os 15BTC restantes na carteira usando um timelock pré-definido.

• Os compromissos assimétricos de revogação são uma forma de punir os usuários que tentam enganar o sistema e remover sua parte de uma carteira em um momento que lhes convém. Compromissos assimétricos de revogação permitem aos usuários estabelecer condições onde o usuário enganado poderia reivindicar o saldo total de uma carteira, deixando o trapaceiro sem nada!

Agora você sabe o que é a rede Bitcoin Lightning e como ela funciona. Vamos ver em que estágio de desenvolvimento a rede está e quem a está utilizando...

Cronologia da Rede Lightning

Pode-se argumentar que a data de lançamento da rede Relâmpago foi 6 de dezembro de 2017, quando seu protocolo foi emitido pela primeira vez no GitHub. Entretanto, o daemon oficial da rede Lightning não foi lançado até 7 de janeiro de 2017, portanto isto também poderia ser considerado a data de lançamento da rede Lightning!

Nota: Um daemon é um programa que roda no fundo de um computador.

Em 27 de dezembro de 2017, um desenvolvedor chamado Alex Bosworth pagou sua conta de telefone celular Bitrefill usando a rede Bitcoin Lightning. Pensa-se que este seja o primeiro uso de um pagamento pela Rede Lightning na rede principal Bitcoin.

Desde então, a rede principal da Rede Lightning tem estado em uma longa fase de testes. Vários desenvolvedores têm pesquisado e testado projetos da rede Lightning. Os principais são Lightning Labs, ACINQ e Blockstream.

Em março de 2018, o Lightning Labs lançou o Lightning Charge, uma ferramenta para os desenvolvedores criarem lApps. lApps são aplicações Lightning, tais como serviços de pagamento que serão baseados na rede Lightning.

Espera-se que os bancos e outras grandes organizações usem Charge para construir lApps que seus milhões de clientes irão utilizar. Um dos primeiros lApps a se tornar popular é o Poketoshi, um jogo em que os usuários se candidatam a controlar famosos personagens Pokemon com pagamentos pela rede Lightning!

Outras moedas criptográficas também estão começando a seguir a liderança da Bitcoin. A Litecoin lançou sua rede Lightning em abril de 2018 e a Stellar incluiu a rede Lightning em seu Roadmap de 2018.

A rede Lightning funcionará em qualquer plataforma que suporte contratos inteligentes e carteiras com várias assinaturas. Isto significa que poderemos ver as redes Lightning fornecendo soluções de segunda camada para plataformas como Ethereum, Ripple, e Zcash em breve.

O mecanismo de busca e análise, 1ml, lista mais de 2.500 nós com mais de 7.800 canais de pagamento operando hoje na rede Lightning. Entretanto, a rede não está pronta para ser utilizada por milhões de pessoas e problemas recentes confirmaram isso...

Problemas da Rede Lightning: 2018

Em janeiro de 2018, a co-fundadora da Lightning Labs, Elizabeth Stark, criticou a Blockstream por permitir que seus clientes pagassem por mercadorias usando a rede principal da rede Lightning. Stark acusou a Blockstream de arriscar o dinheiro de seus clientes ao utilizar tecnologia que ainda não foi devidamente testada. Ela tweetou, "Má jogada @Blockstream".

Em março de 2018, a rede sofreu um ataque DDoS. O ataque veio após um desenvolvedor de Bitcoin, Peter Todd, ter alertado a comunidade sobre este tipo de risco. Ele também explicou que ataques como estes na rede Lightning também poderiam afetar a principal blockchain da Bitcoin.

Nota: Um DDoS é um ataque distribuído de negação de serviço onde os hackers interrompem uma rede com milhares de pedidos falsos ou spam.

Agora você sabe de onde veio a rede Lightning e para onde ela está indo. Você até sabe quando a data de lançamento da rede Lightning foi (você só precisa escolher uma!). Antes de ir, vou fazer um resumo de tudo de bom e de tudo de ruim sobre este novo e excitante desenvolvimento.

Rede Lightning: Prós e contras

Minha avó sempre me diz para começar com as más notícias, então aqui estão elas!

CONs

✗ A Rede Lightning ainda não está pronta. É difícil dizer quão bem sucedida ela pode ser até que esteja sendo utilizada por centenas de milhares de pessoas. Infelizmente, a Rede Lightning tem problemas suficientes para manter a comunidade de desenvolvimento ocupada por muito tempo. 

✗ Você precisa estar online para parar os trapaceiros. Algumas das medidas de segurança que mencionei anteriormente só funcionam quando os usuários estão online. Os desenvolvedores sugeriram o uso de um serviço de cobrança de taxas que guardaria contratos inteligentes enquanto os usuários estão offline. Estes serviços Watchtower ainda estão nos estágios iniciais de criação em locais como os Lightning Labs. 

✗ A rede pode se tornar muito centralizada. Alguns membros da comunidade criptográfica estão preocupados que a forma como as redes de pagamento se formam possa fazer com que a plataforma se torne mais centralizada. Isto significa que nós bem financiados com milhares de canais de pagamento poderiam se tornar poderosos hubs centrais através dos quais a maior parte do tráfego da rede fluiria. Imagine uma versão blockchain de uma grande empresa como a Amazon na rede Bitcoin Lightning! As moedas criptográficas deveriam cortar o intermediário e não encorajá-los!

E agora a boa notícia!

PROs

✓ É uma solução a longo prazo para o problema da escalabilidade. Outras plataformas - como a Bitcoin Cash - fizeram mudanças na Bitcoin que eles pensam que resolvem o problema de escalabilidade. No entanto, suas soluções tendem a ser de curto prazo. Se alguma vez a rede for verdadeiramente escalável, então ela virá na forma de um projeto como a rede Lightning. Algumas outras soluções sugeridas são grandes o suficiente para resolver o problema completamente.

✓ Micropagamentos significam microtaxas. A rede Lightning poderia resolver o segundo maior problema da Bitcoin, que são as altas taxas. Quando foi criada, a Bitcoin prometeu transações super-rápidas e taxas baixas ou nulas. Até o momento, ainda não cumpriu com o prometido. Mas com a Rede Lightning, ela pode ser capaz de fazê-lo em breve!

✓ A Rede Lightning dá aos usuários mais controle. A principal blockchain Bitcoin é amplamente controlada pelos mineiros. Os mineiros utilizam equipamentos muito potentes e caros para completar as tarefas envolvidas no processamento das transações. Na rede Lightning, os nós podem ser operados por qualquer pessoa; em laptops, PCs domésticos e (um dia em breve) telefones celulares. O Bitcoin foi projetado para incluir todos e é exatamente isso que a rede Lightning quer fazer.

Isso é tudo pessoal, a rede Lightning explicada. Vou deixá-los com alguns últimos comentários...

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Pensamentos finais

Em 23 de janeiro de 2018, a principal empresa de serviços de pagamento, Stripe, anunciou que estava terminando seu apoio aos pagamentos da Bitcoin. O gerente de produto, Tom Karlo, disse que a Bitcoin tinha "se tornado mais adequada para ser um ativo do que para ser um meio de troca". Isto significa que a Bitcoin é valiosa, mas não é mais boa em ser dinheiro!

Como tecnologia, a Bitcoin está anos à frente dos bancos tradicionais, mas como um sistema monetário, tem muito trabalho a fazer. Quero que você pense em todas as pequenas compras que faz durante o dia. Você consegue imaginar comprar um bilhete de ônibus ou uma xícara de café com uma transação Bitcoin? O ônibus estaria atrasado e seu café já estaria frio quando a transação tivesse sido acrescentada à blockchain!

Usar a blockchain Bitcoin principal para pequenas compras é como usar uma transferência bancária ou um cheque para pagar por uma xícara de café. Você simplesmente não o faria. Você usaria um cartão de crédito ou dinheiro, não é mesmo?

Nos Estados Unidos, 72% de todas as compras sem dinheiro são feitas com cartões de crédito e débito, mas elas representam apenas 3% dos gastos totais em dólares. Estes são os tipos de micropagamentos que deveriam estar acontecendo na rede Relâmpago. Imagine quanto mais rápido a rede Bitcoin funcionaria se a blockchain principal fosse usada apenas para processar os 28% das transações que compõem 97% dos gastos totais?

Se o Bitcoin vai ter sucesso como dinheiro digital, então ele precisa se tornar um melhor "meio de troca". Na minha opinião, a rede Lightning é a melhor solução que foi sugerida até agora. Ainda não está totalmente pronta, mas quando estiver, poderemos ver o tipo de rede Bitcoin que Satoshi Nakamoto estava imaginando em 2009.