Hyperloop: un método cooperativo para rebalancear canales de pago en Lightning Network

Lograr mayor escalabilidad de la red de enrutamiento de bitcoins Lightning Network es uno de los desafíos que confronta la comunidad de este ecosistema. En especial, en lo referente a sus limitaciones para administrar la liquidez en los canales de pago. Una propuesta denominada Hyperloop busca solucionar el rebalanceo de los canales de pago en Lightning Network.

El proyecto Hyperloop, concepto creado por Alex Bosworth y Bryan Vu, dos desarrolladores de Lightning Labs, viene a complementar un paquete de tecnologías llamadas Lightning Loop, las cuales abordan algunos aspectos del flujo de fondos en los canales de la red Lightning.

Hyperloop fue concebido por sus desarrolladores como forma para minimizar los costos asociados a los intercambios submarinos (submarine swaps) en Lightning Loop. Este concepto fue presentado en mayo de este año, durante el evento Magical Crypto Conference 2019, en Nueva York.

En aquel momento, Bosworth explicó que Lightning Network es una red complementaria de la red de Bitcoin, lo cual implica que cada una tiene sus ventajas y desventajas. Por consiguiente, cree que es necesario sacar el mejor provecho de las características de cada lado, para lograr un sistema altamente efectivo cuando se trata de transferir valor.

En este sentido, Bosworth cree que las propuestas Hyperloop, aún en fase conceptual, y Lightning Loop, ya en producción en versión alfa para desarrolladores, son pasos en la dirección correcta para “solucionar algunos problemas económicos básicos de liquidez en Lightning”, dijo en un tuit, en junio de 2019.

With the release of Loop In, we’re a lot closer to fixing some basic liquidity economic problems in Lightning. With the HyperLoop project the attention will turn back to super-power these swaps using tools we have at hand now and the new tools coming to Bitcoin in the near term. pic.twitter.com/AlQyUS5aIb

— Alex Bosworth ☇ (@alexbosworth) June 26, 2019

“Con el proyecto HyperLoop, la atención se volverá hacia superempoderar estos swaps (intercambios), utilizando las herramientas que tenemos a mano y las nuevas herramientas que llegarán a Bitcoin en el corto plazo”, se lee en la publicación de Bosworth.

El problema de la liquidez en Lightning Network

Lightning Network funciona mediante el establecimiento de canales de pago entre dos partes, que les permiten realizar transacciones entre sí, fuera de la cadena de bloques (off-chain) de Bitcoin. No obstante, dichos canales cuentan con una capacidad específica de bitcoins, definida por una transacción de fondeo al momento de crear el canal.

Esto implica que la capacidad de transar en la red de micropagos, está supeditada al estado actual del canal de pago. Sea que se encuentre al tope y ya no pueda recibir más pagos, o bien que los fondos sean insuficientes, la transacción en Lightning podría fallar. Todo el proceso se basa en los HTLC (Hash Time Lock Contracs,  por sus siglas en inglés), que son los contratos inteligentes, atados al tiempo que sirven de base a la tecnología.

Una de las limitaciones más evidentes de los canales de pago en Lightning Network consiste en que no son recargables. Es decir, si Alice y Bob abren un canal de pago y Alice agota el saldo de su monedero, el diseño actual de la red no le permitirá acreditar saldo nuevo. Para hacer nuevos pagos a Bob, Alice tendrá que cerrar su canal y abrir uno nuevo, asumiendo los costos correspondientes en tiempo y comisiones.

Lightning Loop como base de Hyperloop

Para dar respuesta al escenario anteriormente descrito, Bosworth y Vu desarrollaron Lightning Loop, un servicio sin custodia que permite añadir y extraer saldo de los canales de pago en Lightning Netwok. La solución, liberada en versión alfa en el mes de marzo de este año, consta de dos módulos (entrada y salida), denominados Loop in y Loop out.

Estos establecen un puente o enlace entre la blockchain de Bitcoin (on-chain) y Lightning Network (off-chain), que permite a los usuarios transferir fondos desde y hacia la cadena de bloques. De este modo los canales de pago puede reponer o liberar saldo según su necesidad. La transferencia de fondos se logra usando la tecnología de los submarine swaps.

Pese a que esta solución permite reequilibrar el flujo de fondos en los canales, los intercambios ocurren directamente en la cadena de bloques con el consecuente pago de comisión de transacción. “Es una operación pesada, no es solo una transacción, hay múltiples transacciones y múltiples salidas, lo que hace que esto sea costoso”, explicó Bosworth. Es allí donde surge Hyperloop, como una fórmula para hacer más eficientes estos intercambios.

Transacciones cooperativas en Hyperloop

Esencialmente, Hyperloop propone agrupar un lote de transacciones de intercambios submarinos en una única transacción cooperativa, usando una metodología conocida como “aglomeración de firmas” (signature aggregation). De esta manera, los usuarios pagarían solo una fracción de la comisión de red, al transferir fondos desde la cadena, hacia sus canales de pago fuera de la cadena.

Con la aglomeración de firmas, si podemos lograr que un grupo de personas se unan para firmar cooperativamente, se puede tomar el costo normal de la firma para mover fondos en la cadena, de todas las partes que están en la cadena, a una sola firma. No creo que haya ninguna limitación para eso.

Alex Bosworth, desarrollador de Lightning Labs

Bosworth explicó que el proceso implicaría crear una configuración de canal temporal para hacer el intercambio, depósito que se haría usando el protocolo multisig (firmas múltiples). “Firmamos todas las transacciones como si fuéramos a la cadena, pero luego las reemplazamos por una transacción cooperativa que omite el HTLC que viviría en la cadena”, señaló el desarrollador. “Estamos trabajando en la combinación de firmas multisig para que muchas personas puedan combinar sus firmas en una sola firma”.

Una vez creada la transacción cooperativa, se genera un evento a través de Lightning Loop, para enviar o recibir los fondos en el canal de pago. En opinión de Bosworth, la propuesta Hyperloop también se beneficiaría del protocolo AMP (Atomic Multipath Payments), que se encarga de combinar los balances de múltiples canales de pago.

Otra ventaja de Hyperloop es que las salidas de las transacciones serán muy pequeñas, de unos 30 bytes, según calcularon los creadores del proyecto. Esto implica un ahorro de 10 veces el espacio que se utiliza en un intercambio, lo que permitirá agregar hasta 1.000 personas en una sola transacción.

El desarrollador Jameson Lopp, CTO de la startup Casa, fabricante de nodos preconfigurados de Lightning Network, dijo en una entrevista que Hyperloop “ofrece una nueva ruta para manejar la liquidez” en la red de enrutamiento de bitcoins. No obstante, se mostró escéptico con respecto a cómo esta idea podría calar en los usuarios no expertos.

Pienso que la gran pregunta es cómo usamos realmente esta tecnología [Hyperloop], cómo hacemos que esta tecnología sea fácil para alguien a quien solo le gusta cliquear un botón y tener todo hecho de antemano. Porque si requieres que la gente salga a encontrar un proveedor de liquidez en alguna parte, y administre el tipo el método para realizar intercambios de igual a igual, eso no va a ser una experiencia de usuario amigable.

Jameson Lopp, CTO de Casa

Al parecer, Lopp es de los que creen que lograr la cooperación de muchas partes durante un corto período de tiempo, aun para abaratar sensiblemente costos de las transacciones, no será tarea fácil. No obstante, Bosworth cree que el sistema será capaz de “reequilibrar hasta 2 mil millones de personas por año” y se podrá implementar sin bifurcaciones ni cambios en las reglas de Lightning. Hasta ahora solo se ha dado a conocer el concepto de Hyperloop, por lo que habrá que esperar a que se produzca el lanzamiento del software.