Canales de pago

Curiosidad

1. ¿Cómo pueden dos partes realizar miles de pagos instantáneos si solo envían dos transacciones al blockchain de Bitcoin?
2. ¿Qué mecanismo impide que un participante transmita una transacción de compromiso anterior que favorezca su saldo?
3. ¿Por qué los primeros canales de pago, descritos por Jeremy Spilman en 2013, eran solo unidireccionales?

Explorar

1. La capa base de Bitcoin resuelve las transacciones en intervalos de aproximadamente diez minutos, lo que genera demoras y limitaciones en los costos para los micropagos de alta frecuencia. Los canales de pago transfieren la carga computacional relacionada con las actualizaciones del estado fuera de la cadena, permitiendo a los participantes intercambiar estados de saldo firmados indefinidamente sin necesidad de propagación por la red. La blockchain en la cadena sirve únicamente como capa de liquidación, verificando solo los eventos iniciales de financiación y el cierre final.
2. El canal comienza con una transacción de financiación: una salida multisig de tipo 2-de-2 que bloquea los fondos controlados tanto por Alice como por Bob. Si cada uno aporta 1 BTC, la capacidad del canal es de 2 BTC. Ninguna de las partes puede gastar unilateralmente estos fondos sin la firma de la otra. Esta estructura une a los participantes en una cuenta compartida que existe únicamente como un derecho potencial sobre la cadena principal.
3. Durante la operación, Alice y Bob intercambian transacciones de compromiso que representan nuevas distribuciones de saldos. Cada actualización reemplaza el estado anterior; si Alice envía 0,1 BTC a Bob, firman una nueva transacción para transferir los fondos desde la salida de Alice hacia la de Bob. Estas transacciones firmadas pero no transmitidas son transacciones válidas de Bitcoin, lo que garantiza que cualquier estado final pueda aplicarse en la cadena sin depender de la confianza en la contraparte.
4. También se debe impedir que cada parte transmita un estado obsoleto por el cual recibió más pagos. Lightning lo hace mediante secretos de revocación y mecanismos de bloqueo temporal, temas que se tratarán en una lección posterior; en resumen, publicar un estado revocado permite a la otra parte tomar todo el saldo del canal, lo que convierte el engaño en una apuesta perdida.
5. El cierre se produce de forma cooperativa o unilateral. En un cierre cooperativo, ambas partes firman una transacción de liquidación que paga sus saldos finales de inmediato, sin timelocks. Si una de las partes se desconecta o actúa de manera maliciosa, la otra puede forzar el cierre al difundir la última transacción de compromiso. En este camino unilateral, la parte que fuerza el cierre debe esperar un timelock relativo antes de poder gastar su propia parte, lo que deja tiempo para reclamar una penalización; la salida de la otra parte está disponible casi de inmediato.
6. Entre los precursores se encuentran los canales unidireccionales de Jeremy Spilman (2013), en los cuales los pagos solo podían fluir desde el pagador al beneficiario, y los canales duodireccionales de Christian Decker y Roger Wattenhofer (2015). El artículo de Joseph Poon y Thaddeus Dryja sobre la Red Lightning (borrador de 2015, versión de 2016) introdujo compromisos revocables, lo que permitió que un canal permaneciera abierto indefinidamente, así como los HTLC, que facilitaron que los pagos circularan a través de varios canales. Las implementaciones en mainnet como LND, Core Lightning y Eclair gestionan ahora estos estados, y la adopción significativa comenzó de verdad en 2018.

Datos clave

Ejercicio nueve, seis, tres, uno

Verificación de hechos

Fechas, cifras y afirmaciones verificadas con las fuentes publicadas que se enumeran a continuación.

• J. Poon & T. Dryja, 'The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payments' (2016)
• A. M. Antonopoulos, O. Osuntokun & R. Pickhardt, Mastering the Lightning Network (2021)
• Lightning Network BOLT specifications (github.com/lightning/bolts)