Pré-requisitos para a criação da rede Lightning Network e análise comparativa com outros sistemas de pagamento

A empresa Bitlum – que desenvolve aplicativos através da rede Lightning Network – criou uma série de artigos sobre a operação desta rede especificamente para a revista ForkLog. A primeira parte descreve pré-requisitos para a criação do conceito Lightning Network e oferece análise comparativa com outros sistemas de pagamento.

A série inteira inclui as seguintes partes:

• Lightning Network parte 1: Introdução: descrição dos pré-requisitos para criar o conceito da Lightning Network e análise comparativa com outros sistemas de pagamento.
• Lightning Network parte 2: Áreas de Aplicação: uma descrição breve da tecnologia e exemplos de uso em vários campos.
• Lightning Network parte 3: Contratos Inteligentes: Explicação dos principais blocos necessários para a descrição técnica mais detalhada do conceito.
• Lightning Network parte 4: Canal de Pagamento: uma explicação do conceito do canal de pagamento e sua aplicação para troca rápida de bitcoins.
• Lightning Network parte 5: Resolvendo o Problema da Escala: Explicação do uso dos canais de pagamento para construir uma rede de pagamento e resolver o problema da escala.

Pré-requisitos para a criação da rede

Em 2015, o Bitcoin enfrentou problemas de escala – a incapacidade da rede para processar mais de 3-7 transações por segundo. Esta restrição é conceitual, ou, em outras palavras, aumentar a largura de banda no formato antigo – aumentando o bloco – pode levar a um enfraquecimento da propriedade descentralizada inerente à esta moeda criptográfica – a ausência de um ponto de falha único.

A comunidade escolheu algumas maneiras de melhorar a rede. Eventualmente, o desacordo levou à divisão do Bitcoin em duas partes: o Bitcoin próprio e o Bitcoin Cash, a primeira das quais escolheu escalamento através da SegWit + Lightning Network.

Então, a primeira definição é: Lightning Network é o conceito de aumentar a largura de banda da rede Bitcoin para o número de transações comparável ao da rede Visa.

Comparação com outras redes

Antes de se aprofundar nos detalhes técnicos do conceito, proponho considerar alguns sistemas similares e compará-los entre si para entender o que exatamente pode-se esperar da tecnologia no futuro.

Para encontrar analogias e identificar semelhanças e diferenças entre elas, é preciso:

1. Identificar a interface – para revelar o que o sistema pode fazer.
2. Encontrar seus análogos – sistemas com interface semelhante.
3. Selecionar propriedades a serem comparadas – definir um número de propriedades pelas quais identificaremos semelhanças e diferenças.
4. Fazer uma comparação.

Vamos identificar a interface: considerando a rede Lightning Network como um sistema de pagamento. Neste caso, a interface será:

• Uma possibilidade de aceitar pagamentos;
• Uma possibilidade de enviar pagamentos;
• Uma possibilidade de criar contas.

Vamos encontrar análogos: entre os sistemas que podem ser adequados à este tipo de interface, pode-se mencionar o Bitcoin, PayPal, sistema bancário e alguns outros.

Vamos definir propriedades: vamos selecionar as propriedades de comparação que podem nos interessar:

• Abertura. É uma característica em que os sistemas de terceiros podem se juntar ao processamento de transações e obtenimento de comissões. Esta propriedade torna o sistema resistente a agressores externos: removendo o nó que processa transações, não destruímos o sistema todo. Um nó – neste caso – significa servidores controlados por uma unica organização.
  0: Nenhuma propriedade: parar o nó que processa transações resultará na incapacidade de usar o sistema pelos usuários.
  1: Abertura média: parar o nó que processa transações resultará na incapacidade de usar o sistema por algum subconjunto de usuários.
  2: Abertura grande: apenas parar todos os nós de processamento de transações resultará na incapacidade de usar o sistema pelos usuários.
• Descentralização. É uma propriedade em que o funcionamento da rede e a tomada da decisão final sobre a troca de saldos são independentes do elemento central.
  0: Nenhuma propriedade.
  1: Presença da propriedade.
• Anonimato. É o grau de dificuldade na obtenção de informações sobre o remetente e o beneficiário.
  0: Sem anonimato.
  1: Anonimato fraco — o anonimato é perdido a pedido de agências governamentais.
  2: Anonimato médio (pseudo-anonimato) – as transações são visíveis para todos, mas não há nenhuma correspondência entre a conta e o usuário.
  3: Anonimato forte – o remetente e o beneficiário são desconhecidos, as transações são fechadas.
• Velocidade (0-9) – é o grau que reflete o comportamento do sistema em termos da largura de banda, bem como a velocidade de processamento de transações internacionais e domésticas.
• Redundância (0-9) — é a quantidade de dados ou outros recursos que devem ser usados para manter o sistema no estado operacional. Esta propriedade possui um efeito de inércia, ou seja, começa a afetar o usuário final em forma de custos adicionais (comissão) após algum tempo.
• Aceitação (0-9) – é o grau de utilização do sistema no momento.

Bitcoin

2 — Abertura
1 — Descentralização
2 — Anonimato
1 — Velocidade
9 — Redundância
3 — Aceitação

Tais propriedades como abertura e descentralização estão presentes no Bitcoin devido ao uso de um novo tipo de banco de dados (a Blockchain) em que o mecanismo para inserir novos dados é distribuído entre uma grande quantidade de participantes e a decisão final de alterar o banco de dados não depende do serviço central. Ao mesmo tempo, a Blockchain traz uma redundância enorme, já que o mecanismo para adoção de um consenso retarda o sistema.

PayPal

0 — Abertura
0 — Descentralização
1 — Anonimato
9 — Velocidade
2 — Redundância
8 — Aceitação

O sistema PayPal é baseado nas tecnologias bem conhecidas, que não implicam na abertura ou descentralização, o que torna possível limitar esse sistema nos territórios de diferentes países. Ao mesmo tempo, esse sistema é muito rápido, porque o processamento de transações envolve um sistema único.

Sistema bancário

0 — Abertura
0 — Descentralização
1 — Anonimato
7 — Velocidade
2 — Redundância
8 — Aceitação

Lightning Network

1 — Abertura
1 — Descentralização
3 — Anonimato
6 — Velocidade
3 — Redundância
0 — Aceitação

A decisão sobre qual sistema é melhor ou pior precisa ser tomada de acordo com o contexto, por isso, é mais apropriado deixar o leitor definir as prioridades.

A Lightning Network usa a Blockchain da criptomoeda com a qual opera, mas as propriedades de abertura e descentralização são alcançadas por outros mecanismos. Também é claro que a Lightning Network perde para o Bitcoin e outros sistemas criptográficos em termos de abertura devido à estrutura interna da rede. Nos próximos artigos, veremos como as propriedades da Lightning Network citadas acima são alcançadas, bem como consideraremos os contras do conceito.

Neste artigo, analisamos a imagen geral e as características de vários sistemas através do prisma da visão tendenciosa do desenvolvedor da Lightning Network. No próximo artigo, daremos uma definição superficial da Lightning Network e tentaremos entender a possível aplicação deste sistema.

Notemos que a Bitlum está em busca de desenvolvedores, testadores betas e investidores. Veja as notícias da empresa no site www.bitlum.io.