2020 marcó un antes y un después en el crecimiento de la red Lightning de Bitcoin

Con ya casi tres años de desarrollo a cuestas, Lightning Network (LN) es uno de los proyectos de la comunidad de Bitcoin más exitosos. La red de pagos ha reportado año tras año un crecimiento constante y gran apoyo de los usuarios, pero en particular para el 2020 se registraron algunos de los avances tecnológicos más destacados para el uso masivo y la maduración de la red Lightning.

La cantidad de nodos públicos en Lightning Network aumentó un 100% en el transcurso del 2019 y el 2020, según data de 1ML. Asimismo, alcanzó la capacidad de 1.053 bitcoins en todos sus canales, su punto histórico más alto. En conjunto con estos hitos, la red Lightning ahora es muy distinta a la del año pasado, con canales capaces de enrutar hasta 10 BTC en una transacción y nodos que operan de forma automática.

La incorporación de nuevos servicios, tales como AutoLoop, o estándares del tipo LSAT han marcado un antes y un después para la experiencia de usuario de Lightning Network. La red ha ido evolucionando a un producto con mayor accesibilidad, dejando atrás sus primeros estadios experimentales. La consolidación de la red ha motivado su adopción entre grandes firmas del ecosistema, tales como NiceHash y Electrum.

No obstante, debido al poco tiempo que lleva la red Lightning en el mercado, el 2020 también fue período complicado para la seguridad y privacidad de la red de pagos. La aparición de varias vulnerabilidades en los contratos HTLC de Lightning generó discusiones en la comunidad, donde cada vez más miembros han propuesto aumentar la resistencia de la red ante ataques gubernamentales y de criminales cibernéticos.

En este artículo exploraremos a profundidad los sucesos más importantes que ocurrieron en la comunidad de Lightning Network en el transcurso del año 2020.

Adopción y distribución de nodos de la red Lightning

En los últimos 12 meses Lightning Network ha tenido un crecimiento notable en la cantidad de nodos públicos activos. Por ejemplo, para el 2019 se contabilizaban poco más de 4.000 nodos activos, mientras que para finales del 2020 se sabe que existen unos 8.000 nodos con canales en funcionamiento, según datos de 1ML.

El incremento de los nodos conectados a la red ha sido del 100% en poco más de un año, si tomamos en cuenta los datos anteriormente citados. Asimismo, la cantidad de bitcoins depositados en canales de la red Lightning también aumentó considerablemente al registrar 1.053 BTC disponibles, la cifra más alta registrada en toda la historia de la red. La cantidad de canales abiertos también aumentó aunque su variación fue más leve, para finales del 2019 se reportaban unos 27.000 canales públicos activos y para la actualidad se registran más de 33.000 canales en funcionamiento.

Además de estos datos, se sabe por una investigación llevada a cabo por académicos de Suiza y Austria, que la mayoría de estos nodos se encuentran en América del Norte. El 45% de los nodos públicos de la red Lightning están ubicados en este territorio, siendo Estados Unidos el país que tiene mayor presencia. Europa, por otro lado, concentra el 43% de los nodos restantes y América Latina tan solo el 0,8%.

A pesar de esta distribución geográfica, también se denunció en el 2020 que el manejo de Lightning Network está cada vez más centralizado. El reporte, firmado por expertos a nivel internacional, afirma que la aparición de «hubs» o centros de conmutación de canales distribuye de forma desigual el enrutamiento de las transacciones entre nodos. De esta manera, el 80% de los bitcoins que se encuentran disponibles en la red Lightning son procesados por tan solo el 10% de los nodos.

La investigación concluyó que «unos pocos nodos son importantes para las mediaciones» y estos no crecen tan rápido en cantidad con el paso de los años. La situación se produce debido a que los nodos buscan enrutamientos más cortos y, por ende, más baratos. Esto propicia la creación de hubs, o nodos con una gran cantidad de canales, que sirven como intermediarios para procesar dichas transacciones a bajo precio. Una actividad que puede exponer a los usuarios de la red Lightning a la censura o a un rastreo más sencillo de transacciones, todo esto debido a la centralización de la red.

A pesar de esta característica, que para algunos es defectuosa porque va en contra del espíritu de privacidad y descentralización de Bitcoin, la realidad es que el uso cada vez más extendido de la red Lightning es una realidad que se ha ido conformando en el 2020. Uno de los monederos de Bitcoin más populares del mercado, Electrum, decidió integrar la red Lightning en su versión 4.0 a inicios de año.

El mercado de NiceHash, una de las empresas dedicadas a la minería de criptomonedas más exitosas del ecosistema, también incorporó a LN en su mercado de hash rate. Los usuarios empezaron a pagar y retirar bitcoins desde dicha red a medios del 2020, consolidando así el nuevo servicio. Kraken, por otro lado, confirmó recientemente sus planes para operar con transacciones de Lightning; otra adopción que ampliaría aún más el uso común de la red entre usuarios de Bitcoin.

Avances tecnológicos en Lightning Network

Además de su crecimiento en número de nodos e interacciones, el 2020 se caracterizó por los avances tecnológicos que fueron introducidos a Lightning Network para mejorar su funcionamiento. La red registró un aumento en la capacidad de sus canales, se introdujeron nuevos servicios de finanzas descentralizadas (DeFi) y añadieron nuevas funciones para la administración de los nodos.

El año abrió con el lanzamiento de Loop, un producto desarrollado por la startup Lightning Labs y que está destinado a mejorar el manejo de los canales de pago. La nueva implementación mejoró la eficiencia de las transacciones, ya que los operadores pueden ahora suministrar bitcoins y liberar fondos sin tener que cerrar ningún canal de pago.

La aparición de Loop disminuyó los gastos por tarifas que acumulaban los usuarios, pero para simplificar aún más el manejo de los canales de pago, a finales del 2020 Lightning Labs lanzó un segundo servicio llamado AutoLoop. Esta herramienta automatiza el uso de Loop para el manejo de liquidez en los canales, por lo cual los nodos solo tienen que establecer los parámetros de sus operaciones, y el servidor recarga y vacía los fondos según lo definido.

Siguiendo con las herramientas que ayudan a controlar los canales de pago que fueron lanzadas en 2020, destaca también el tablero Lightning Terminal. Un producto que también está enfocado en el manejo de transacciones y la administración de saldos, pero cuya interacción es más gráfica e intuitiva y, por ende, más fácil de utilizar para usuarios novatos.

El desarrollador ZmnSCPxj, por su parte, lanzó una herramienta capaz de automatizar el enrutamiento de transacciones de nodos c-Lightning, otro cliente de la red Lightning desarrollador por Blockstream. El producto, llamado CLBOSS, es novedoso puesto que tiene la capacidad de rastrear nodos cercanos, creando automáticamente canales con ellos para procesar pagos con mayor facilidad y de forma descentralizada. El usuario lo único que necesita a determinar previamente la capacidad de entradas en bitcoin que tendrán sus canales, puesto que el resto del trabajo es llevado a cabo por el software.

En el 2020 también se introdujo en Lightning el estándar LSAT, acrónimo de la frase en inglés «Lightning Service Authentication Tokens». Gracias a este nuevo protocolo los usuarios de la red de pagos pueden autentificar sus transacciones en línea y hacer pagos de servicios en la Internet sin necesidad de suministrar data sensible. Por ejemplo, una persona ahora puede subscribirse a una página y pagar con bitcoins desde LN sin necesidad de hacer uso de tarjetas de crédito, contraseñas o correos electrónicos para comprobar su identidad.

Wumbo fue otra de las implementaciones más importantes del año, puesto que esta característica permitió remover el límite de bitcoins a enrutar que tenían los canales de la red. Cuando LN fue lanzada para el público, se dispuso que los canales no podían tener una capacidad mayor de 0.1677 BTC, con el objetivo de proteger los fondos de los usuarios en una plataforma que era netamente experimental. Sin embargo, al considerar que la red no ha tenido mayores fallas y para permitir transacciones cada vez más grandes, se determinó aumentar la capacidad de los canales a entre 5 y 10 BTC.

En el transcurso del año se hicieron, a su vez, avances tecnológicos en el sector de seguridad. Uno de los servicios más destacados en este sector fue Eye of Satoshi (TEOS), una solución de vigilancia creada por el español Sergi Delgado cuyo objetivo principal es evitar la propagación de acciones malintencionadas entre usuarios de la red de pagos. La idea de TEOS es evitar que terceros exploten vulnerabilidades en la red y roben criptomonedas, una práctica común entre usuarios maliciosos que cierran canales de pago de forma unilateral o interceptan contratos HTLC.

Las aplicaciones de finanzas descentralizadas (DeFi) hicieron acto de presencia en Lightning de Bitcoin recientemente, renombradas como LiFi (Lightning Finance, en inglés). La red celebró en noviembre el lanzamiento de su primer pool de liquidez sin custodia. El mercado permite que los usuarios de Lightning puedan comercializar la liquidez de sus canales a otras personas sin necesidad de intermediarios. Un proyecto que ha logrado ser exitoso, sobre todo si tomamos en cuenta que en menos de un mes alcanzó a movilizar 21 BTC.

Seguridad y privacidad en la red Lightning de Bitcoin

Uno de los temas más comentados y controversiales del 2020 para la comunidad de Lightning fueron las vulnerabilidades y los errores remanentes en la red. Para preocupación de los usuarios, en el año se descubrió un total de 5 vulnerabilidades graves que hacían posible el robo de bitcoins.

CriptoNoticias reportó para finales de abril que era posible atacar la red de Lightning usando la función de reemplazo por comisión (RBF), esta brecha hacía posible el robo de fondos en los canales. Un usuario malicioso puede cerrar un canal de forma unilateral y lograr con una comisión muy alta, a través de RBF, que se confirme más rápido que la transacción de cierre honesto para así robar a otra persona. Estos casos se buscan mitigar con soluciones de vigilancia como Eye of Satoshi y los llamados «canales ancla», ya disponibles en la última versión de LND. Estos últimos son una implementación de la funcionalidad CPFP (los hijos pagan por los padres) en las transacciones de canales de la red Lightning.

Para septiembre, Olaoluwa Osuntokun, CTO de Lightning Labs, confirmó que una de las vulnerabilidades de la red fue explotada y recomendó mantener límites de capacidad en los canales para evitar grandes robos. A pesar de las alarmas, un mes después se volvió a reportar otras dos fallas más críticas que ponen en peligro los fondos de los usuarios ante la posibilidad que tiene los hackers de interceptar contratos HTLC.

En búsqueda de mitigar los alcances de estos ataques, desarrolladores de Lightning Network han propuesto diversas soluciones que aumenten el costo de las incursiones maliciosas. Por ejemplo, se planteó la posibilidad de implementar un mecanismo llamado «Circuit Breaker», descrito como un cortafuego que permite establecer límites en la cantidad de contratos HTLC que pueden recibir los nodos en una comercialización.

Con Circuit Breaker, el operador de nodo puede configurar este límite, el cual sería de un número más alto para los nodos de confianza y un límite más bajo para aquellos nodos desconocidos. Esta función evitaría que usuarios maliciosos puedan saturar un canal de pago con múltiples micropagos y robar así todos los fondos.

En julio también se detectó otro error, pero ahora de privacidad en los mensajes de negociación de los contratos HTLC (Contratos bloqueados por hash y tiempo), el cual hace posible la exposición de información privada de los usuarios. Los HTLC son un tipo de pago en donde, para verificar la recepción de dicho pago, se bloquean los fondos por un tiempo determinado hasta recibir una respuesta. La vulnerabilidad en esta función permite que un hacker pueda llegar a identificar al emisor y receptor de una transacción. Estos ataques debilitarían la privacidad de la red, siendo esta una de sus características más aclamadas.

Aunque no ha existido un ataque directo a la privacidad de LN por medio de esta vulnerabilidad encontrada, resulta inquietante que agencias como el Servicio de Impuestos de Estados Unidos (IRS) están cada vez más interesadas en desentrañar el anonimato de las transacciones de la red y rastrear su historial.

La agencia contrató recientemente a la empresa de vigilancia de blockchains Chainalysis, junto a la firma Integra FEC, designándoles la actividad de desarrollar nuevos métodos que le permitan monitorear las operaciones en Monero y la red Lightning de Bitcoin. La idea del IRS es fiscalizar cualquier forma de criptomoneda, y aquellas basadas en la privacidad tienden a ser las más difíciles de regular. En su cometido por desprivatizar a LN, la entidad ofreció unos 625.000 dólares a aquellas personas que puedan descifrar el funcionamiento de la red y rastrear operaciones.

A pesar de estos intentos, la realidad es que la comunidad de Bitcoin sigue trabajando en aumentar la privacidad de sus transacciones. La incorporación de Taproot en el código de Bitcoin podría marcar una diferencia notable en cómo se registran y visualizar las transacciones en el historial de Bitcoin. Taproot hará indistinguibles todas las transacciones que se procesan en la red, las cuales se verían como operaciones estándar a pesar de que sean transacciones con CoinJoin, multifirma e incluso apertura de canales en Lightning.

Esto último es de especial interés para los usuarios de LN, puesto que si no se puede diferenciar una transacción normal de otra que ha sido llevada a cabo para abrir un nuevo canal, no se podrá saber cuáles direcciones están enviando su dinero a Lightning. Asimismo, como la red Lightning no escribe en el registro de Bitcoin cada una de sus operaciones, sino solo las transacciones de apertura y cierre de canales, resultaría cada vez más complejo saber de quién es el dinero que se moviliza en un canal y qué uso se le da. Es decir, esto aumentaría aún más la privacidad de la red de pagos y podría llegar a motivar el uso de esta para obtener mayor anonimato.