Las watchtowers, o torres de vigilancia, son un servicio que proveen de protección en caso de que algo malo suceda con un canal de pago en la red Lightning. Esto puede ser producto de que nos hayamos desconectado por un periodo prolongado de tiempo.
El propósito de las watchtowers es manejar automáticamente todo el proceso de recuperación en representación del usuario en caso de que algo malo suceda
Las torres de vigilancias fueron conceptualizadas originalmente dentro del whitepaper de Lightning Network (LN), y se han estado mejorando y optimizando para lograr una red de pagos P2P a escala global.
Las watchtowrs son en esencia un tercero, dentro del ecosistema de Lightning, que el usuario puede emplear para delegar la monitorización de las transacciones de su canal de pago lightning.
Actúan como guardianes de la cadena de bloques para identificar y penalizar a aquellos usuarios que intentar engañar a otros en los canales pagos.
Se encuentran constantemente evaluando si un participante en un canal de LN ha enviado un estado del canal previo, lo cual puede ser suficiente para reclamar todos los fondos por tratarse de un estado inválido.
Por este servicio, las personas reciben una comisión, utilizando distintos tipos de monetizaciones.
Además, un usuario puede solicitar el servicio a varias torres de vigilancias para no tener que preocuparse de que alguna falle justo en el momento que más la necesita.
Algunos desarrollos como el filtro compacto del lado del cliente, tecnología usada en el protocolo Neutrino, reduce la responsabilidad global que una watchtower debe adquirir, pero desempeña un papel muy importante a la hora de mejorar el escalado de la red.
Aquellos usuarios preocupados por los fondos de sus canales de pagos querrán verificar el estado de los mismos dentro de la cadena de bloques de Bitcoin de vez en cuando. Y para eso harán uso de las watchtower, que provee un servicio las 24 horas del día para detectar los intentos de engaños de la otra parte en el canal.
Lightning Network en Bitcoin se toma muy en serio el tema de la privacidad, por lo que mitigar la capacidad de las watchtowers de vincular las transacciones a canales específicos es muy importante.
Por suerte, hay varias innovaciones en este campo que ayudan a mejorar la escalabilidad mientras mantienen la privacidad de los participantes.
¿Cómo funciona las torres de vigilancias de Lightning Network?
Las watchtowers son terceros que monitorean la cadena de bloques de Bitcoin todo el tiempo en representación de los clientes.
Lo que buscan son discrepancias entre la información en la cadena de bloques y la que es utilizada para cerrar el canal de pago, en particular cuando se trata de un estado del canal inválido.
Todos los canales de pagos de LN requieren un compromiso para crear el actual estado del balance del canal. Este estado es actualizado por las partes intervinientes en un canal y es la información actual de los balances de las mismas.
El último compromiso indica el estado de fondos del canal, pero siempre existe el riesgo que una de las partes emita un compromiso prvio que lo beneficie más.
Supongamos que tenemos un canal abierto con un amigo en donde nosotros tenemos 1 BTC, este es un compromiso en donde nuestro amigo tiene 0 BTC y nosotros 1 BTC.
Si realizamos un nuevo compromiso en donde le enviamos 0,5 BTC, ahora el estado del canal cambio. Pero seguimos teniendo el compromiso previo, que es más beneficios para nosotros. Enviar ese compromiso es un intento de engaño, y es lo que las torres de vigilancia buscan.
Los compromisos tienen una finalidad muy importante, que es permitir que al cerrar el canal los balances de LN se actualicen en la cadena de bloques de Bitcoin. Si nuestro amigo y nosotros decidimos terminar con el canal, entonces en Bitcoin se verá reflejado que ambos tenemos 0,5 BTC.
Cuando alguien decide enviar un compromiso previo, el mismo tiene una restricción temporal (como lo son los HTLCs) que impide que esa transacción sea ejecutada de forma inmediata. Esto ofrece la oportunidad de detectar el engaño y aplicar una penalización que le otorga todos los fondos a la otra persona.
En este caso, si nosotros intentáramos algo así y nuestro amigo lo descubre, puede recibir todos los fondos del canal. Es decir, acabar con 1 BTC. Esto es cierto aun cuando él no había destinado ninguna cantidad para abrirlo en un primer momento.
Pero para hacer algo así, la otra parte debe estar continuamente online analizando cualquier intento de este tipo. Algo que no siempre es posible porque no se tienen los conocimientos técnicos o por algún problema para estar continuamente en línea para la tarea.
Aquí es donde entran las torres de vigilancia, que monitorean las 24 horas en representación nuestra a cambio de una comisión. De esta forma podemos desconectarnos sin preocuparnos de que la otra parte nos intente engañar.
El proceso que sigue una watchtower cuando vigila un canal de dos participantes es el siguiente:
- Nosotros actualizamos el canal al enviarle a nuestro amigo 0,5 BTC.
- Ambas partes intercambian los compromisos del canal para que cualquiera pueda cerrar el mismo en cualquier momento con los fondos actualizados.
- Nuestro amigo también le envía este compromiso a una torre de vigilancia que le permite a misma publicarla en caso de que exista un problema.
- La watchtower revisa constantemente la cadena de bloques de Bitcoin para detectar si nosotros enviamos un compromiso antiguo. Ejecutando el último compromiso que tiene le permite no solo recuperar sus 0,5 BTC, sino que penalizarnos a nosotros con los otros 0,5 BTC.
De esta forma, nuestro amigo no debe preocuparse por nuestro mal accionar, ya que una watchtower puede hacer el trabajo por él.
Sin embargo, esto resuelve el problema cuando alguien quiere realizar un tipo de acción maliciosa, pero no considera los casos en los que existe un error de software que lo provoca.
Sabemos que la persona que intenta algo así puede perder todos los fondos, algo que motiva a no hacerlo y a que todo funcione honestamente. Pero si el software que se utiliza para abrir el canal lightning tiene un error, podría ocasionar este problema y hacernos perder todo el dinero.
Por suerte se están trabajando en algunos desarrollos que permitan mitigar este tipo de problemas. Aunque mientras tanto, es mejor probar con pocos fondos este tipo de tecnologías nuevas.
Las watchtowers cumple un rol fundamental en ayudar a que la red de Lightning pueda crecer, ya que son una línea defensiva persistente que lucha contra los engaños.
Sin embargo, hay algunos desafíos económicos y de monetización que deben ser resueltos antes de que esta tecnología sea adoptada masivamente.
Desafíos por delante: Economía y Monetización
Al tener gastos operativos, que aumenta a medida que adquieren más usuarios, las watchtowers deben funcionar como empresas y adoptar alguno tipo de monetización.
Los dos métodos más extendidos en este sector son:
- Cobrar una comisión en la transacción de penalización.
- Adoptar un servicio de suscripción.
Los gastos de las torres de vigilancias son para cubrir el ancho de banda y los ordenadores, especialmente el almacenamiento.
Debido a las soluciones que implementaron para que LN preserva la privacidad de los usuarios de Bitcoin, las watchtowers necesitan mucho espacio para almacenar los estados del canal de los clientes, lo cual pueden incrementar enormemente los costos.
Si bien el ancho de banda y la capacidad de procesamiento escalan junto con los usuarios, el desafío más importante es el crecimiento exponencial de la información que necesitan almacenar.
Algunas watchtowers grandes necesitan tener suficientes recursos de almacenamiento para guardar millones o miles de millones de estados de los canales. Lo cual puede aumentar a un ritmo mayor que los otros recursos y elevar los costes sustancialmente.
La buena noticia es que la información que se almacena no es muy grande, ya que los estados tienen el tamaño de tweet. Así que mientras los ingresos cubran los gastos, estas podrán funcionar de forma eficiente.
En el caso de las watchtower con muchos clientes, es el modelo de suscripción el que le permite tener un presupuesto predecible y escalar sin entrar en perdidas.
Aunque esto lleva a algunos problemas como el hecho de concentrar demasiado poder en algunas pocas operaciones, lo que se conoce como centralización. El mayor riesgo es el mapeo de las transacciones y canales que permitirá la vigilancia.
Aquí es necesario el desarrollo de tecnologías que permita la implementación de torres de vigilancia mientras también mantiene un cierto grado de privacidad para el usuario. Si se prioriza mayoritariamente lo segundo, puede que no lleguen a desarrollarse un mercado para las watchtowers.
La otra propuesta de monetización tiene que ver con cobrar una pequeña porción de la penalización en conceptos de comisiones.
Sin embargo, algo como esto haría que el modelo de negocio de las torres no se alinea con un buen funcionamiento de la red. Ya que para la watchtowers, los intentos maliciosos son justamente sus ganancias, mientras que evitarlos es el objetivo de sus clientes.
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