O que é a Lightning Network do Bitcoin: Como utilizar e por que precisamos dela
O Bitcoin foi criado como dinheiro eletrónico peer-to-peer. No entanto, a forma como o protocolo foi desenhado dificulta o seu uso para gastos do dia a dia: cada transação precisa de um tempo significativo para ser finalizada, quando comparada com redes de pagamento fiat como Visa e Mastercard. Em 2016, os programadores Joseph Poon e Thaddeus Dryja sugeriram uma solução que tornaria o Bitcoin significativamente mais rápido – o protocolo da Rede Lightning.
As transações são registradas na blockchain do Bitcoin em blocos, que são adicionados um a um a cada 10 minutos, fazendo com que a velocidade global da rede Bitcoin seja de cerca de 7-10 transações por segundo. E são necessários seis blocos, ou cerca de uma hora, para que a transação seja considerada irreversível, ou seja, demasiado difícil para agentes maliciosos reverterem ao comprometerem a blockchain – num cenário hipotético onde alguém tentasse fazê-lo.
A ideia do Bitcoin Lightning é que nem todas as transações precisam de acontecer on-chain. O tempo de finalização e as taxas da rede Bitcoin tornam as pequenas transações impraticáveis – mas podes construir uma segunda camada virtual acima da blockchain do Bitcoin, onde as pessoas podem trocar pequenos montantes e fazer o acerto de contas (settle) on-chain de vez em quando.
O que é Bitcoin Lightning?
O conceito por trás da Rede Lightning do Bitcoin, proposto por Poon e Dryja e implementado pela Lightning Labs em 2018, move pequenas transações peer-to-peer da blockchain principal do Bitcoin para a Layer 2. Os utilizadores abrem canais de pagamento entre si ao bloquearem fundos em multisigs 2-de-2. Como funciona uma multisig 2-de-2? Estas multisigs são contratos inteligentes que criam livros de registo (ledgers) temporários de transações que não são escritas na blockchain, mas que continuam a ser verificadas e protegidas pela criptografia do Bitcoin.
Os utilizadores podem transacionar entre si múltiplas vezes, mas on-chain apenas duas transações são visíveis: a que cria o canal de pagamento e a que devolve aos utilizadores os seus fundos de acordo com o estado mais recente do canal de pagamento. O estado mutável da rede Bitcoin funciona aqui como um relógio para que as transações sejam concluídas ou expirem.
Mas há mais: os utilizadores podem transacionar não apenas com as pessoas com quem abriram canais de pagamento mútuos – podem ligar-se à rede global, que consiste atualmente em 17.438 nós em todo o mundo, com mais de 5.000 BTC bloqueados em 41.109 canais. Esta rede permite que os utilizadores enviem fundos para carteiras com as quais não abriram canais, à medida que os satoshis saltam através de outros nós e canais até chegarem ao utilizador recetor. Poon e Dryja escreveram que "exigir que todos criem canais com todos os outros não resolve o problema da escalabilidade" do Bitcoin, mas ligar canais numa rede disponível para todos os participantes resolve.
Este mecanismo permite utilizar o Bitcoin para pequenas transações sem congestionar a rede Bitcoin: quando demasiadas transações estão à espera de confirmação, as taxas de transação sobem e os utilizadores têm de esperar mais tempo para que os seus pagamentos sejam processados. Manter as pequenas transações off-chain retira a pressão sobre a rede.
Como funciona Lightning network?
Compreender como Lightning network funciona ajuda a explicar por que razão esta consegue processar transações mais depressa do que a rede Bitcoin.
Para uma descrição completa dos detalhes técnicos da Lightning, consulta o white paper de Poon e Dryja – aqui daremos uma visão geral de alto nível para uma compreensão básica.
Para abrir um canal na Rede Lightning e ligares-te à rede, precisas de um nó Lightning – tal como precisas de um nó de Bitcoin para participar na rede Bitcoin. Podes alojar os teus nós de Bitcoin e Lightning no mesmo hardware ou ter dispositivos separados, dependendo do equipamento que utilizas e das tuas preferências.
Uma transação de abertura (funding) de Lightning bloqueia os teus fundos num endereço multisig P2WSH (Pay-to-Witness-Script-Hash). Começa com uma transação de financiamento, quando dois participantes criam uma multisig 2-de-2, cada um controlando uma chave. Esta transação de financiamento é difundida para a blockchain do Bitcoin.
Depois disso, ambos os participantes assinam uma transação de compromisso (commitment) inicial, gastando a partir da saída 2-de-2 da transação de financiamento. Posteriormente, podem realizar mais transações de compromisso, cada uma das quais atualiza o estado do canal de pagamento sem o difundir para a blockchain do Bitcoin.
Quando os participantes decidem fechar o canal, fazem uma transação de liquidação final, que é confirmada na blockchain. Alternativamente, uma das partes pode fechar o canal difundindo a transação de compromisso mais recente.
Como utilizar a rede Lightning do Bitcoin?
Podes usar pagamentos da rede Lightning para uma série de coisas. Em primeiro lugar, podes pagar a pessoas de forma mais rápida e privada via rede Lightning: ao contrário das transações Bitcoin on-chain, as transações Lightning, especialmente as que passam por vários saltos (hops), não ligam as carteiras do remetente e do destinatário na blockchain pública para que todos vejam.
"Eu pago a minha VPN via lightning. Prefiro que a empresa do meu cartão de crédito não saiba quem é o meu fornecedor de VPN. E se eu quiser enviar dinheiro a alguém, uso lightning e essa pessoa não sabe de onde veio", diz este utilizador do Reddit.
Para simplificar o uso da Lightning para pessoas que não querem ter o trabalho de configurar e manter os seus próprios nós, as carteiras populares suportam os seus próprios canais de pagamento – isto é mais conveniente, mas na prática equivale a utilizar custodiantes centralizados, por isso, tem isso em conta.
Podes comprar cartões de oferta (vales) através de serviços como o Bitrefill ou Cryptorefills usando Lightning, o que inclui assinaturas de VPNs, serviços de streaming e jogos, cartões de oferta para marcas de moda e cadeias de retalho, lojas de eletrónica e cartões de débito digitais pré-pagos. Normalmente, as carteiras Lightning populares oferecem integrações integradas que permitem comprar cartões de oferta. Também podes dar gorjetas aos teus bloggers favoritos no Nostr usando Lightning para os chamados Zaps. Os bitcoiners no Canadá podem até pagar contas de serviços públicos com Lightning através da Bitcoin Well.
Se és dono de um negócio, a Lightning pode ser uma boa opção de pagamento para os teus clientes que entendem de cripto. Teoricamente, gerir o teu próprio nó Lightning e servir como repetidor (relay) para as transações de outras pessoas também pode trazer-te algum rendimento na forma de taxas, mas na prática, exige um investimento significativo tanto em dinheiro como em tempo – se tiveres curiosidade sobre este aspeto, espreita esta discussão no Reddit.
Problemas com a Lightning
Sendo uma tecnologia nova e complexa, a rede Lightning do Bitcoin tem alguns riscos, que é bom ter em mente – e deve ser usada com cuidado, como qualquer tecnologia nascente.
Existem certos cenários em que agentes maliciosos podem atacar nós Lightning e fazer com que os utilizadores percam fundos – mais do que bugs no código, tais ataques seriam resultado de mecânicas técnicas e sociais complexas que podem entrar em jogo quando várias pessoas trocam dinheiro de forma descentralizada. A lista de tais ataques possíveis inclui:
- ataque de saída em massa (mass exit attack), no qual múltiplos nós coludem e ou ficam offline, bloqueando os fundos nos canais por longos períodos de tempo, ou roubam fundos ao submeterem transações de fecho que liquidam os canais usando estados de protocolo expirados;
- ataques de bloqueio de retransmissão de transações (jamming attacks): um atacante que opere um nó poderia quebrar a cadeia de saltos substituindo uma transação válida por uma maliciosa usando uma taxa mais alta – como resultado, um operador de nó honesto poderia perder fundos;
- ataque de dilatação do tempo (time-dilation attack), no qual um atacante manipula os bloqueios de tempo (time locks) para atrasar a liquidação das transações, perturbando toda a rede.
Estes são cenários puramente teóricos – pelo menos até agora, não houve casos conhecidos de tais ataques.
Mas tem havido ataques que exploram bugs em clientes Lightning. Por exemplo, em novembro de 2021, um hacker explorou um bot de gorjetas de bitcoin para o Telegram e roubou 0,14 BTC (cerca de $9.480), aproveitando um bug no cliente Éclair da ACINQ. Em outubro de 2022, um bug na implementação de nó completo de Bitcoin da Lightning Labs, o BTCD, impediu os utilizadores de criarem e fecharem canais até ser corrigido.
Dito isto – diverte-te com a Lightning, mas usa-a com cautela! O Bitcoin continua a evoluir, novas tecnologias surgem constantemente em cima dele, e é isso que o torna entusiasmante.