Bitcoin Lightning Network Overview

Lightning Network da Bitcoin – O que é e como investe nela? 

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A Bitcoin, por ser o projeto de criptomoeda mais popular e duradouro de todos os demais, está a definir as tendências e a impulsionar a indústria das criptomoedas para o desenvolvimento de soluções destinadas a maximizar a redução das taxas de transação e à melhoria do desempenho e da escalabilidade da rede.

Sete transações por segundo foi a velocidade idealizada para o sistema Bitcoin. Não era possível escalar protocolos ou aumentar o número de transações por unidade de tempo. A largura de banda precisava de melhoria dez anos após ficarmos a conhecer a primeira moeda virtual. O problema da escalabilidade com a Bitcoin foi abordado através da criação do protocolo de pagamento Lightning Network (LN), que funciona sobre o livro-razão distribuído da criptomoeda.

Este artigo pretende fornecer uma análise compreensiva da Lightning Network da BTC, bem como esclarecer o seu funcionamento. Também ficará por dentro das vantagens fantásticas que a Lightning Network tem, não esquecendo as suas desvantagens significativas. No final do artigo, disporá de um guia para investir na Lightning Network, da Bitcoin.

Principais considerações

  1. A disponibilidade dos nós de participação e Lightning Network subjacentes são uma solução de camada 2 concebida para resolver o problema da escalabilidade da cadeia BTC.
  2. A Lightning Network baseia-se num sistema de nós que realizam negócios entre redes de diferentes blockchains.
  3. O investimento na Lightning Network é realizado comprando BTC em qualquer bolsa de criptomoedas ou lançando um nó Lightning separado utilizando software especial. Um nó que deixa de responder ou que fica offline pode causar problemas no sistema de pagamento que utiliza o encaminhamento.

O que é a Lightning Network da Bitcoin e como funciona?

A blockchain Bitcoin foi inundada com moedas meme sob o formato de token BRC-20 no início de maio, resultando em taxas de transação mais altas e em congestão. Um nível de tráfego elevado na rede forçou a Binance, a maior bolsa de criptomoedas do mundo, a suspender temporariamente os levantamentos de Bitcoin duas vezes por dia até que consegia restaurar um nível aceitável de capacidade para os utilizadores levantarem as suas moedas. Os representantes da bolsa indicaram que a sua equipa de programação estava a trabalhar em integrar as transferências através de uma inovação designada por Lightning Network, que descreveram como “idealmente adequada para estas situações”.

O protocolo Lightning Network (LN) é um sistema de escalabilidade para o livro-razão público da BTC, que atua como uma solução para a sua largura de banda limitada. Pode ser utilizado para conduzir transferências de moedas praticamente instantâneas com comissões mínimas. O conceito do protocolo surgiu pela primeira vez numa publicação técnica entitulada “A Lightning Network da Bitcoin: Pagamentos Instantâneos Off-chain Escaláveis” em 2015. A autoria do documento é dos programadores J. Poon e T. Dridja. Desde o surgimento da Lightning Network, a comunidade de programadores tem vindo a trabalhar coletivamente para melhorar tanto o protocolo quanto as aplicações e ferramentas que suportam as transações no formato LN.

Imaginando o funcionamento da Bitcoin como uma autoestrada enorme onde infinitos veículos (transações) competem por espaço limitado, o protocolo LN age como uma faixa dedicada que lhe permite contornar a estrada principal congestionada. Isto é alcançado criando canais de pagamento dedicados, onde as transações (abrir transação e fechar transação) pode decorrer instantaneamente, com comissões LN mínimas e sem ter de escrever cada uma no livro-razão partilhado da Bitcoin.

A Lightning Network proporciona uma rede nova, uma segunda camada, onde os utilizadores podem pagar uns aos outros peer-to-peer sem realizarem transações na blockchain da BTC para cada pagamento. Os utilizadores podem pagar uns aos outros na Lightning Network com a frequência que quiserem, sem criarem transações ou cobrarem comissões Bitcoin adicionais dentro da cadeia. Eles só têm de utilizar a blockchain do sistema Bitcoin para carregarem inicialmente a Bitcoin na Lightning Network e para o pagamento, ou seja, para remover a Bitcoin da Lightning Network.

Fruto disso, muitos mais pagamentos BTC podem ocorrer off-chain, com apenas as transações de carregamento inicial e de liquidação final a terem de ser validadas e armazenadas pelos nós da Lightning Network da BTC. Além de reduzirem o fardo sobre os nós, as liquidações na Lightning Network são mais baratas para os utilizadores. Afinal de contas, não têm de pagar taxas blockchain e são mais privadas para os utilizadores porque não são publicadas para todos os participantes na rede e não são permamentemente armazenadas.

Embora a Lightning Network tenha sido inicialmente concebida para o sistema Bitcoin, esta pode ser implementada em qualquer livro-razão partilhado que cumpra com alguns requisitos técnicos básicos. Outras blockchains, tais como a Litecoin, já suportam a Lightning Network. Além disso, várias outras blockchains estão a desenvolver soluções de segunda camada semelhantes, para as ajudarem com o escalamento.

A Lightning Network da Bitcoin pretende prestar transações instantâneas e baratas enquanto alcança um processamento de aproximadamente 1 milhão de transações por segundo.

Curiosidade

Atualmente, a Lightning Network da Bitcoin já foi finalizada. Muitas bolsas e plataformas de criptomoedas estão envolvidas na sua implementação e o resultado dos esforços das equipas de programação pode ser visto agora mesmo. Considerando a escala deste projeto, as suas propriedades (características) específicas dão a esta rede várias vantagens interessantes, entre estas encontramos:

1. Escalabilidade

A escalabilidade da Lightning Network não tem par graças à sua arquitetura off-chain, que lhe permite processar milhões de transações por segundo, evitando a congestão da rede. Isto torna-a ideal para micropagamentos e transações de alta frequência que requerem comissões baixas e velocidades de transação ultrarrápidas.

Os pagamentos na Lightning passam, tipicamente, por vários canais de pagamento para alcançarem o seu destino. Habitualmente, constatamos que os pagamentos dão quatro ou cinco voltas (nós de encaminhamento). Assumindo que cada volta demora um segundo, um pagamento é processado em quatro a cinco segundos. Caso o pagamento não requeira quaisquer voltas, ou seja, caso seja utilizado um canal de pagamento partilhado com o destinatário, o pagamento será processado numa fração de um segundo.

2. Velocidade (Pagamentos instantâneos)

Devido aos protocolos de transferência de dados de alta velocidade entre nós, o livro-razão partilhado da Bitcoin baseado no sistema Lightning tem uma alta velocidade de processamento das transações entre vários endereços de criptomoedas. Dado que as operações são retiradas do livro-razão público principal e executadas em blocos de camada 2, elas são muito mais rápidas e mais eficientes devido a um mecanismo de consenso de duas partes, conhecido como um canal de pagamento. Além disso, dado que a rede consegue processar pagamentos em paralelo se 1000 pares de nós estiverem a ser executados a 1000 TPS, a rede realiza 1 000 000 de TPS.

3. Suporte para micropagamento

A parte mais pequena da Bitcoin é o satoshi (0,00000001 BTC). A Lightning Network permite pagamentos ainda mais pequenos do que os satoshis. Ao contrário da Lightning Network, a Bitcoin tem um processamento de transação mínimo de mais de 100 vezes superior. O cumprimento deste caso de uso é crítico para a usabilidade da cadeia dado que as aplicações Web3 como os jogos dependem cada vez mais de micropagamentos rápidos.

A Lightning Network cria micropagamentos rápidos, mas estes só podem ser rentáveis se conseguirem ser concluídos com custos de transação extremamente baixos. Tipicamente, a blockchain perde quota de mercado para as rivais devido ao processamento ineficiente da transação. 

4. Baixos requisitos de energia

A Lightning Network reduz o consumo de energia dos seus nós dado que as transações são retiradas da cadeia. A energia necessária para suportar estas transações off-chain é significativamente inferior à que seria necessária na rede Bitcoin, por conseguinte, este dado tem implicações significativas segundo a perspetiva da sustentabilidade.

Como resultado das críticas, provenientes dos investidores que procuram boas credenciais de energia para os seus investimentos, relativos à governança ambiental, social e corporativa (ESG), a Bitcoin tem vindo a tornar-se cada vez mais impopular. A Lightning Network também presta uma ajuda à reputação da Bitcoin, segundo a perspetiva ESG, porque reduz o consumo de energia e retira a maioria das transações do livro-razão distribuído.

5. Comissões de transação baixas

Dado que as transações da Lightning Network não dependem do livro-razão distribuído principal, estas estão geralmente sujeitas a comissões mais baixas do que as da blockchain principal. Além disso, os micropagamentos são particularmente vantajogos devido ao custo elevado das transações on-chain para transferências de pequenos valores. No contexto das transações do dia a dia, onde a eficiência dos encargos é fundamental, a Lightning Network é uma solução atrativa devido às suas comissões de transação mais baixas.

Vários estudos demonstraram que as comissões médias da LN são significativamente mais baixas do que as das redes de pagamento tradicionais. O envio de património pela Lightning Network tem um encargo de comissão típico de 0,0029%, que é 1000 vezes menos caro do que os processadores de pagamento tradicionais como Mastercard ou Visa.

6. Privacidade reforçada

Para assegurar um nível de segurança elevado para a Lightning Network, foi desenvolvida uma solução baseada em protocolo, tal como a “Base da Tecnologia Lightning 12” (BOLT 12), sendo que a recente atualização proposta para a mesma não só melhora a privacidade como também fornece muitos outros recursos valiosos.

Também há soluções independentes como a lnproxy, uma ferramenta para a privacidade da conta, e a LNURL, um conjunto de ferramentas para permitir a comunicação entre várias aplicações e serviços Lightning na Internet. Graças a estas soluções, cada nó Lightning dará a todos a privacidade que devem ter por defeito.

Desvantagens consideráveis relativamente à Lightning Network da Bitcoin

Devido aos benefícios persuasivos descritos supra, a rede Lightning tem uma grande participação nos esforços do projeto Bitcoin em reduzir os custos de transação e em aumentar a largura de banda da blockchain. No entanto, há sempre o reverso da moeda, e uma rede assim não deixa de ter as suas falhas. Analisemos as principais de seguida.

Recursos de liquidez do canal

A LN funciona estabelecendo um canal de pagamento entre duas partes com o estabelecimento de liquidez, onde apenas a primeira e última transações são contabilizadas na blockchain Bitcoin. Qualquer número de transações entre a primeira e a última ocorrerão off-chain. Devido à escassez de restrições dentro da blockchain, todas as transações intermédias decorrem muito mais depressa.

A liquidez e a largura de banda podem ser limitadoras, particularmente na adoção em grande escala ou em grandes transações. Provavelmente, este problema está enraizado na escalabilidade da LN. Contudo, a necessidade de liquidez do canal representa um desafio. Para transacionarem, os utilizadores têm de ter fundos suficientes bloqueados nos canais. Este requisito pode limitar a usabilidade da Lightning Network, dado que pode não ser adequada para utilizadores com liquidez limitada ou para os que participam em transações pouco frequentes.

Problemas de centralização

Os problemas de centralização surgem não só das torres de vigia de controlo, mas também devido à existência de vários nós grandes criados por organizações, levando ao domínio na rede. Essa consequência do crescimento poderia minar a natureza de rede descentralizada dos ativos digitais e, potencialmente, levar a dificuldades como a censura ou o controlo da transação. De momento, não há nenhuma solução definitiva para esta potencial preocupação.

Fiabilidade da rede

A disponibilidade dos nós participantes e a infraestrutura subjacente são pré-requisitos para o funcionamento da Lightning Network. Um nó que deixa de responder ou que fica offline pode provocar problemas no sistema de pagamento que utiliza o encaminhamento. Mesmo com as tentativas contínuas de aumentar a fiabilidade da rede, a experiência do utilizar e a confiança geral na rede ainda podem ser negativamente impacatadas por períodos de interrupção esporádicos ou pela indisponibilidade do nó.

Além disso, os nós têm de estar sempre online porque há uma possibilidade de se o nó sair da cadeia, o outro utilizador poder fechar o canal de pagamento, ficando com todos os fundos para si. No entanto, a rede fornece tempo para disputar as transações.

Complexidade

A utilização da rede Lightning é um processo complexo que requer conhecimento dos termos e oeprações específicos destes sistemas. Em termos da experiência do utilizador, há uma perceção de que a Lightning Network, por ser uma solução de camada 2, cria complexidade adicional quando comparada com transações tradicionais. Isto é, a rede ainda não é simples e suficientemente conveniente para a adoção em massa. A configuração e gestão dos canais de pagamento, a localização das rotas de pagamento e a manutenção de liquidez de canal Lightning Network suficiente podem ser desafiadores para os utilizadores que não estão familiarizados com a documentação técnica.

Volatilidade do preço da Bitcoin

A volatilidade da Bitcoin é um grande problema, não só em termos do trading de criptomoedas nos mercados spot, entre outros, mas também em termos de efetuar transações na Lightning Network. Este problema deve-se ao facto de que quando o preço da moeda muda significativamente, o valor da transação também muda, bem como as suas comissões. Isto pode ser um obstáculo quando realiza pagamentos em grandes volumes.

Por outro lado, há serviços especializados que oferecem os seus produtos para a LN, que lhe permitem realizar uma análise minuciosa das estatísticas da carteira de criptomoedas e manter um registo de todas as operações na rede. Um dos exemplos mais latentes de uma destas soluções é a Lightning Labs, que permite transferir fundos em segundos entre diferentes endereços através de canais de pagamento individuais.

Como investir na Lightning Network da Bitcoin

A Lightning Network é considerada como sendo uma tecnologia relativamente nova que requer melhorias em termos de usabilidade para a adoção em massa, na privacidade, no evitar de encerramentos injustos de canal, entre outras.

No entanto, a Lightning Network pode crescer significativamente com melhorias no protocolo da blockchain subjacente, tais como assinaturas Schnorr e Taproot, para lidar com as preocupações de privacidade e de segurança. Também há várias extensões propostas para o protocolo LN, tais como a Eltoo, para melhorar os mecanismos de penalização e de escalamento e as Fábricas de Canal para manuseamento mais eficiente do canal.

Vale a pena mencionar que o suporte para a LN por parte de muitas carteiras de criptomoedas também joga a favor do desenvolvimento da tecnologia. Isto permite que cada vez mais e mais titulares de Bitcoin (e além) utilizem a rede para os seus respetivos propósitos.

Por falar no processo de investir na Lighting Network, vale a pena realçar que este é bastante simples e consiste em vários passos importantes. Entretanto, há duas formas de investir nesta rede. 

Comprar e deter Bitcoin

A forma mais fácil de investir na Lightning Network (LN) é comprando e detendo ativos Bitcoin. Há uma correlação simples aqui: quantas mais pessoas apoiarem a Bitcoin, maior será a procura pela rede. Hoje, a compra de Bitcoin pode ser realizada em qualquer bolsa ou plataforma de criptomoedas, independentemente da sua fama ou marca. A posse de qualquer carteira de custódia ou sem custódia permite armazenar a moeda enquanto tira total partido da nova rede, tal como a alta velocidade de processamento da transação e os encargos mínimos sobre a operação. 

Gerir um nó Lightning

A segunda forma de investir nesta rede é criar um nó Lightning. Os nós Lightning são operadores de infraestrutura e cada recebe um identificador único na rede. Apenas os nós são capazes de processar as transações. O seu número tem vindo a crescer uniformemente desde os primeiros dias da rede, apesar de a diferentes ritmos. Dado que a rede é uma construção muito dinâmica, o seu número muda diariamente.

Para gerir um nó Lightning, é necessário adquirir equipamento especializado que cumprirá todos os requisitos necessários do ecossistema responsável pelo lançamento e configuração do nó. De seguida, é necessário instalar software especial, configurá-lo e criar o nó. Além disso, um requisito obrigatório é a presença de uma carteira de transações com ativos de criptomoedas. 

Conclusão

A Lightning Network é um novo passo no desenvolvimento da primeira criptomoeda, assinalando uma tentativa de torná-la mais rápida e segura, oferecendo baixos custos de transação e escalabilidade elevada no futuro. Sem qualquer dúvida, o projeto Lightning evoluirá e modernizar-se-á à medida que as suas integrações e aplicações crescem anualmente, aumentando a procura pela tecnologia blockchain. O mesmo aplica-se aos requisitos de segurança e de usabilidade que a rede do livro-razão da principal criptomoeda no mercado tem de atender.

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