O que é a Lightning Network?

Quando o Bitcoin foi criado, um dos seus maiores problemas era a escalabilidade.

Assim, surgia a questão: como as pessoas poderiam realizar transações de forma rápida e econômica no futuro? Isso se tornava um desafio, uma vez que a mineração de blocos acontece a cada dez minutos e comporta um tamanho máximo de bytes.

Diante disso, a solução encontrada foi a criação da Lightning Network, uma rede de segunda camada do Bitcoin. Essa rede preserva as características fundamentais de segurança e descentralização da blockchain do Bitcoin, ao mesmo tempo em que resolve as questões de agilidade e custo das taxas de transação.

Bora entender mais sobre o que é a Lightning Network do Bitcoin?!

O que é a Lightning Network?

A Lightning Network é uma solução de segunda camada que funciona como uma camada adicional à blockchain do Bitcoin, possibilitando transações mais rápidas e com custos reduzidos.

As transações ocorrem fora da blockchain, em canais de pagamento estabelecidos entre os usuários. Estes canais são registrados na blockchain apenas quando são abertos e quando são fechados, otimizando o processo.

Essa rede resolve o problema de escalabilidade do Bitcoin, habilitando os usuários a realizarem transações quase instantâneas e com taxas significativamente menores em comparação com as da blockchain principal.

Conforme mencionado anteriormente, a Lightning Network é um protocolo criado em cima do Bitcoin, de forma que não modifica nenhuma de suas propriedades fundamentais.

Assim, ela se mostra particularmente vantajosa para transações de menor valor, facilitando o uso cotidiano do Bitcoin de maneira mais prática e econômica.

Portanto, resumidamente, a lightning network é um protocolo de pagamentos off-chain, ou seja, não usa blockchain mas se apoia na blockchain Bitcoin, e funciona através de nodes e canais de pagamentos que se conectam no mundo todo.

Quem são os criadores da rede relâmpago?

Os criadores da Lightning Network, também conhecida como rede relâmpago, são Joseph Poon e Thaddeus Dryja. Eles introduziram o conceito em um white paper publicado em 2015.

O que são soluções de segunda camada do Bitcoin?

Soluções de segunda camada do Bitcoin são protocolos construídos sobre a blockchain principal do Bitcoin, destinadas a melhorar sua escalabilidade e eficiência.

Essas soluções permitem a realização de transações mais rápidas e com taxas menores, sem sobrecarregar a rede principal.

Exemplos incluem a Lightning Network e sidechains, como Liquid Network, Rootstock, ARK e RGB, entre outras, que processam transações fora da blockchain principal e registram apenas o resultado final. Isso aumenta a capacidade de transação do Bitcoin para uso cotidiano.

Para oferecer um exemplo similar do que acontece com as soluções de segunda camada do Bitcoin, pense no sistema de entrega de água em uma cidade.

Usar a blockchain principal para registrar cada transação seria como medir o consumo de água de uma casa a cada vez que uma torneira é aberta, o que seria impraticável e ineficiente.

Por outro lado, a Lightning Network seria como o uso de um medidor de água que registra o consumo total ao longo de um período, por exemplo, um mês. Isso permite o uso contínuo da água sem a necessidade de medir e registrar cada uso individual, simplificando o processo e reduzindo a carga no sistema geral.

Como a Lightning Network funciona?

A Lightning Network funciona criando canais de pagamento entre os usuários, permitindo transações rápidas e baratas no Bitcoin. Estas transações ocorrem fora da blockchain principal e são registradas nela apenas quando os canais são abertos e fechados.

A Rede Relâmpago opera como um protocolo de pagamentos “off-chain”, ou seja, funciona paralelamente à blockchain do Bitcoin, através de nodes e canais de pagamento que se conectam globalmente.

Isso significa que, embora esteja conectada à blockchain, nem todas as transações são registradas nela.

Para entender melhor, imagine um prédio onde todos os andares estão conectados ao primeiro andar, a estrutura base.

Assim como todos que entram ou saem do prédio passam pelo saguão e usam o elevador para acessar os andares desejados, no Bitcoin ocorre de maneira similar. As camadas adicionais, como a Lightning Network, precisam interagir com a camada base da blockchain para entrar ou sair do protocolo.

Leia também: Rollkit Bitcoin

Pagamentos em Lightning

Existe uma diferença significativa entre as transações on-chain e as transações na rede Lightning.

Nas transações via Lightning Network, quem vai receber o pagamento precisa gerar um invoice, que funciona como uma ordem de pagamento.

Esse invoice pode ser um código, uma sequência de letras e números, que também é transformado em um QR Code. Nele constam o destino do pagamento, o valor e a rota para o pagamento chegar ao destino.

Um detalhe importante é que o invoice tem um tempo limitado para ser pago, geralmente meia hora.

Diferentemente de um QR Code fixo com o endereço para enviar, na rede Lightning você primeiro gera esse QR Code com o invoice e o envia ou mostra para a pessoa te pagar. A pessoa escaneia, paga, e o valor chega imediatamente.

Porém, se a pessoa não efetuar o pagamento dentro dos 30 minutos do tempo do invoice, ele é invalidado, e será necessário gerar um novo invoice e enviá-lo.

Lightning Addresses

O mais próximo de algo estático para receber pagamentos são os Lightning Addresses. Estes são endereços de Lightning que podem ser criados por carteiras que suportam a rede relâmpago.

Ao configurar sua carteira Lightning, você pode criar um endereço, como o nosso areabitcoin@getalby.com, que é fixo e fica disponível no nosso YouTube. Assim, qualquer pessoa pode enviar tips ou gorjetas em satoshis para nós pelo YouTube.

Essa ferramenta tem sido bastante usada nas redes sociais. Embora não seja um mecanismo muito utilizado por comerciantes, onde o invoice ainda é o meio mais comum para pagamentos no dia a dia.

LNURL

Como vimos anteriormente, antes do LNURL, não havia a possibilidade de um QR Code fixo para pagamentos na Lightning Network. Portanto, cada QR Code gerado só podia ser usado uma vez e tinha um limite de tempo para ser pago, o que não era prático para usos comerciais.

Assim, com a criação do LNURL, a experiência de uso da Lightning Network melhorou, já que agora é possível utilizar um único QR Code para múltiplos pagamentos, sem limite de tempo, facilitando consideravelmente o processo para comerciantes e usuários.

Entendendo o problema da escalabilidade do Bitcoin

O Bitcoin tem ganhado popularidade nos últimos anos, porém, ainda enfrenta desafios em relação à sua adoção em larga escala. Um desses desafios é o problema da escalabilidade, que se refere à capacidade de processar um grande número de transações de forma rápida e eficiente.

Assim, à medida que mais pessoas usam o Bitcoin, a rede pode ficar congestionada, levando a atrasos na confirmação das transações.

Trilema das Blockchains

O trilema das blockchains é um conceito que afirma que é difícil para uma blockchain atingir simultaneamente três características principais: escalabilidade, segurança e descentralização.

Assim, o famoso trilema das blockchains (escalabilidade, descentralização e segurança) é representado por um triângulo, onde se pode escolher apenas duas dessas características. Isso ocorre porque os códigos computacionais das blockchains não conseguem integrar essas três características simultaneamente.

Portanto, se uma blockchain é segura e descentralizada, ela tende a ser mais lenta e enfrenta dificuldades de escala conforme a adoção aumenta.

Caso seja descentralizada e escalável, pode comprometer a segurança dos dados. E, se é escalável e segura, deixa de ser descentralizada, dependendo de grandes datacenters por exemplo.

Rede Bitcoin

O Bitcoin é reconhecido como a moeda mais segura e a única realmente descentralizada, características que eliminam a necessidade de centralização por bancos privados e centrais.

Contudo, a velocidade de processamento da blockchain é relativamente lenta, para preservar a segurança da rede. A rede lightning chega como uma solução para dar vazão a um número maior de transações, praticamente instantâneas e com taxas irrisórias.

Para se ter uma ideia, a rede Bitcoin processa, em média, 7 transações por segundo, um número baixo em comparação com os cerca de 4.000 da Visa.

Apenas para título de comparação, a rede lightning processa cerca de 40 milhões de transações por segundo, sendo mais rápida até mesmo que outras blockchains criadas com foco em velocidade, mas que comprometem a segurança e a descentralização.

A rede Bitcoin verifica constantemente os blocos de informações em sua blockchain (camada 1) para assegurar a segurança dos dados. Esta constante verificação, no entanto, torna a primeira camada do Bitcoin mais lenta quando comparada a soluções centralizadas.

Leia também: Como a Lightning Network vai acabar com Master e Visa!

Tá, mas isso não é algo ruim?

Não! Isso não é ruim, na verdade, é muito bom! Se o Bitcoin deseja ser uma nova rede financeira global e uma reserva de valor, ele precisa ser extremamente seguro e independente de qualquer governo, o que já é uma realidade.

Cada transação na primeira camada, na blockchain do Bitcoin, precisa ser registrada em um bloco, o que leva cerca de 10 minutos.

Além disso, os blocos têm um limite de dados que cabem nele, o que significa que nem todas as transações na fila são incluídas no próximo bloco. As transações com taxas mais altas para os mineradores têm prioridade no processamento e são registradas primeiro. Isso cria um gargalo, especialmente em momentos de alto volume de transações.

Depois que uma transação é registrada na blockchain, ela é transmitida para todos os nodes que verificam constantemente a rede.

Cada transação leva em média 10 minutos para ser inserida em um bloco e então propagada.

Agora, você entende por que a blockchain do Bitcoin não é a mais ágil para processar pagamentos de primeira camada. Pensando em um mundo onde todos utilizam Bitcoin, essa primeira camada não conseguiria atender à crescente demanda de transações.

Daí, surge a camada 2 do Bitcoin.

Por que a rede Lightning Network foi criada?

A Lightning Network foi criada para melhorar a escalabilidade do Bitcoin, permitindo transações mais rápidas e baratas. Ou seja, ela surgiu surgiu para dar mais velocidade e baratear as taxas das transações Bitcoin.

Pode-se compará-la a um segundo andar em um protocolo: a primeira camada é a base, a estrutura e tudo que mantém a rede funcionando, enquanto a segunda camada e as subsequentes adicionam funcionalidades extras que se deseja implementar na rede.

Portanto, o importante é ter uma base sólida, algo que o Bitcoin já possui.

Com esse objetivo, a rede relâmpago foi criada. Ela visa realizar milhares de transações de forma instantânea e por menos de 1 centavo.

Como usar a rede relâmpago?

Para usar a Lightning Network (Rede Relâmpago), você deve:

1. Ter uma carteira compatível: Primeiramente, você precisa de uma carteira de Bitcoin que suporte a Lightning Network.
2. Adicionar Fundos: Transfira uma quantidade de Bitcoin para sua carteira Lightning. Dependendo da carteira escolhida, esse saldo será usado para abrir canais de pagamento.
3. Abrir um Canal de Pagamento: Uma vez que você tenha fundos na carteira, você pode abrir um canal de pagamento com outro usuário ou um nó da rede. Isso bloqueia uma certa quantidade de Bitcoin no canal, que será utilizada para transações.
4. Realizar Transações: Com o canal aberto, você pode realizar ou receber pagamentos instantâneos e com taxas baixíssimas.
5. Fechamento do Canal: Quando não precisar mais do canal, ou quiser acessar seus Bitcoins na blockchain principal, você pode fechar o canal. O saldo final será atualizado na blockchain do Bitcoin.

Vale ressaltar que você só precisa abrir um canal em carteiras não-custoadiantes. Já carteiras custodiantes gerenciam o canal pra você, entretanto você estará confiando nesse intermediário.

Como abrir um canal na rede lightning?

Para abrir um canal na Lightning Network, duas partes precisam alocar fundos, ou seja, bitcoins, em um endereço multisig. Este é um tipo de endereço que requer assinaturas de duas ou mais partes para autorizar transações na blockchain.

Portanto, ele funciona como uma espécie de conta conjunta de Bitcoin, prevenindo falhas únicas. Essa transação inicial é realizada na camada 1 da blockchain.

Os bitcoins alocados neste endereço representam a capacidade máxima do canal. Por exemplo, se você e eu quisermos estabelecer um canal de pagamentos na Lightning Network, precisaremos depositar fundos nesse endereço multisig.

Dentro desse canal, poderemos trocar valores até o limite do total depositado.

Após a conclusão das transações, o canal na Lightning Network é fechado e a transação final é registrada na blockchain. Essa etapa garante que o saldo final seja ajustado e confirmado na rede.

Em resumo, as duas únicas transações que são registradas em blockchain são:

• a transação de abertura;
• e a transação de fechamento do canal.

Assim, posso abrir um canal na Lightning Network com você, onde cada um contribuiria com 2 bitcoins. Isso nos permitiria trocar satoshis (frações de Bitcoin) instantaneamente, com custo quase inexistente, a qualquer momento, desde que não excedamos o valor total de 4 bitcoins.

Quem pode abrir um canal na rede lightning do bitcoin?

Qualquer pessoa pode abrir um canal na Lightning Network, desde que possua o conhecimento técnico necessário para configurar e operar um nó Lightning e disponha de bitcoins para alocar nesse canal.

Essa solução permite a realização de milhares de transações instantâneas, eliminando a necessidade de aguardar os 10 minutos típicos para o processamento de um bloco na rede Bitcoin, o que contribui para aumentar a escalabilidade da rede.

Pontos negativos da rede relâmpago

A Lightning Network, apesar de suas vantagens, tem também seus desafios. Enquanto impulsiona a escalabilidade do Bitcoin, as soluções de segunda camada não oferecem a mesma robustez em segurança que a blockchain principal do Bitcoin.

Os nós da Lightning Network podem ser mais vulneráveis a ataques em comparação com os nós do Bitcoin. Além disso, a Rede Lightning não elimina completamente os custos transacionais, especialmente durante períodos de alta demanda, como na abertura de canais ou na busca por rotas em canais intermediários.

Apesar desses pontos que ainda necessitam de aprimoramento, a rede Lightning é crucial para o ecossistema do Bitcoin no futuro, pois representa um passo importante na evolução da rede, marcando o início de uma adoção ainda mais ampla e significando um grande progresso para a rede Bitcoin.

5 principais mentiras sobre a Lightning Network

A Lightning Network não é só o futuro do Bitcoin, é o futuro da internet e como a gente vai trocar informação e valor no mundo digital.

Portanto, aqui estão as 5 maiores mentiras sobre a Lightning Network:

1. A rede Lightning é centralizada.
2. As carteiras LN não custodiantes não são boas.
3. É preciso abrir um canal com todo mundo que for negociar.
4. Lightning vai tirar a segurança da blockchain do Bitcoin ao diminuir as taxas.
5. Precisa estar sempre online para usar a rede Lightning

Para mais informações sobre todas essas mentiras, leia nosso artigo: 5 mentiras sobre a Lightning Network

E quanto a privacidade da rede Lightning (LN)?

Você pode estar questionando a privacidade nas transações realizadas na rede Lightning.

Basicamente, a rede emprega criptografia e um protocolo semelhante ao TOR, conhecido como onion routing, para assegurar a privacidade das transações.

Esse protocolo possibilita que os nodes intermediários verifiquem e descriptografem apenas a parte da rota que lhes compete, sem acesso às informações de outros pagamentos.

Carteiras da rede lightning

Uma carteira Lightning é projetada para facilitar transações rápidas e de baixo custo utilizando a tecnologia da Lightning Network.

Existem basicamente dois tipos de carteiras Lightning:

• custodiantes
• e não custodiantes.

As carteiras custodiantes, gerenciadas por terceiros, oferecem conveniência, pois o usuário não precisa gerenciar as chaves privadas. Já as carteiras não custodiantes dão ao usuário o controle total sobre suas chaves e fundos, proporcionando maior segurança e autonomia.

Ambos os tipos são considerados hot wallets, o que significa que estão conectadas à internet.

Existem várias carteiras que suportam a rede lightning como a Blue Wallet e a Zap. Mesmo assim, para manter o seu hodl de longo prazo, o ideal é você manter seus bitcoins na sua wallet via camada 1, via blockchain, por ser a camada de maior segurança.

Crescimento da Lightning Network

A rede lightning está crescendo rapidamente. Atualmente, existem aproximadamente 90 mil canais e mais de um milhão de bitcoins alocados em canais da Lightning.

A imagem abaixo mostra todos os canais existentes hoje na rede:

Além disso, à medida que o Bitcoin ganha mais adoção, a rede Lightning também acompanha esse crescimento global. Cada vez mais países estão adotando essa rede de pagamentos.

Com a adoção da Lei Bitcoin em El Salvador, a usabilidade do Bitcoin acelerou significativamente. Como resultado, mais locais passaram a aceitá-lo globalmente e a rede Lightning experimentou um crescimento vertiginoso, quadruplicando de tamanho nos últimos dois anos.

O crescimento da rede Lightning também pode ser evidenciado pelo aumento de bitcoins alocados na rede desde 2017. Assim, quanto mais bitcoins são adicionados à rede, maior é sua capacidade e volume financeiro.

Adoção da rede Lightning

Com o crescimento na popularidade do Bitcoin e o avanço da rede Lightning, observou-se um aumento consistente no interesse pelo tema.

De acordo com o Google Trends, a média de buscas manteve-se acima de 25 pontos desde maio de 2021. Inclusive, o interesse pela Lightning Network continuou a crescer, mesmo durante o bear market (mercado em baixa) de 2022 e 2023.

Comparativamente, o volume mensal de buscas em 2019 era de cerca de 210, saltando para 1.600 buscas mensais em 2022. Isso representa um expressivo aumento de 760% em apenas três anos.

Confira mais detalhes sobre a adoção da rede lightning no Brasil.

Usabilidade da rede

No que se refere à usabilidade da rede, uma aplicação inovadora é que a Lightning Network possibilita o desenvolvimento do consumo sob demanda.

Já se viu pagando uma taxa de assinatura sem utilizar o serviço? Com a rede Lightning, podem ser criados modelos de negócios sob demanda, onde se paga apenas pelos minutos ou segundos utilizados.

Isso é incrível! Pode ser aplicado em aplicativos de música, filmes ou qualquer conteúdo online.

E indo mais longe, já pensou em receber seu salário a cada hora ou minuto trabalhado? Aqui, tempo e dinheiro se unem, permitindo micropagamentos e novos formatos de remuneração pelo seu trabalho.

Esperamos que, no futuro, as pessoas possam realizar transações cada vez mais rápidas, globalmente, a um custo baixo, e principalmente, usando Bitcoin, o dinheiro mais sólido que existe.

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