Las visiones de la tecnología futura a menudo son prescientas sobre los trazos amplios al tiempo que flube los detalles. Las tabletas en “2001: una odisea espacial“De hecho, parezca iPads, pero nunca se ve a los astronautas pagando suscripciones o desperdiciando horas en Candy Crush.
Las fábricas de canales son una visión que surgió al principio de la historia de la red Lightning para abordar algunos desafíos que el rayo ha enfrentado desde el principio. A pesar de haber crecido para convertirse en la solución de escala de capa 2 más exitosa de Bitcoin, con pagos instantáneos y de baja tarifa, la escala de Lightning está limitada por su dependencia de los canales de pago. Aunque el rayo cambia la mayoría de las transacciones fuera de la cadena, cada canal de pago aún requiere una transacción en la cadena para abrir y (generalmente) otra para cerrar. A medida que crece la adopción, la presión sobre la cadena de bloques crece con ella. La necesidad de un enfoque más escalable para la gestión de los canales es clara. Se suponía que las fábricas de canales satisfarían esta necesidad, pero ¿dónde están?
En 2025, están surgiendo subredes que reviven el ímpetu de las fábricas de canales con algunos detalles nuevos que aumentan enormemente su potencial. Son de forma nativa interoperable con un rayo y logran una mayor escala al permitir que un grupo de participantes abran una multisig compartida Utxo y crear múltiples canales bilaterales, lo que reduce el número de transacciones en la cadena y mejora la eficiencia de capital. Lograr una mayor escala al reducir la complejidad, el arca y la chispa realizan la misma función que las fábricas de canales tradicionales con nuevos diseños y capacidades adicionales basadas en UTXO compartidos.
Channel Factories 101
Las fábricas de canales han existido desde el inicio del rayo. Una fábrica es un contrato multipartidista donde múltiples usuarios (no solo dos, como en un canal Dryja-poon) bloquean cooperativamente los fondos en un solo UTXO multisig. Pueden abrir, cerrar y actualizar canales fuera de la cadena sin actualizar la cadena de bloques para cada operación. Solo cuando los participantes se van o la fábrica se disuelve una transacción en la cadena necesaria.
Las fábricas de canales ofrecen una serie de ventajas importantes. Al permitir que múltiples canales fuera de la cadena se separen de una sola transacción en la cadena, reducen drásticamente la carga en la cadena base. Los participantes pueden reequilibrar fondos entre ellos de manera eficiente sin necesidad de tocar la cadena en absoluto: se pueden crear nuevos canales a pedido dentro de la fábrica, sin costo más allá de lo que ya se pagó en la creación de la fábrica. La capacidad de ajustar la relación de los canales a las transacciones en la cadena hace que las fábricas de canales sean uno de los enfoques de escala más eficientes de capital disponibles para los rayos en la actualidad.
Aún así, no es coincidencia que las fábricas de canales se hayan permanecido en gran medida en el tablero de dibujo a pesar de su promesa. Una fábrica de canales generalmente requiere que todos los participantes estén en línea y cooperativos para actualizar su estado, a menos que existan arreglos o protocolos especiales para manejar la asincronía. Por ejemplo, los proveedores de servicios de Lightning (LSPS) no pueden usar fábricas de canales para administrar los canales aguas abajo con sus usuarios porque todos los pares deben ser conocidos en el momento en que se crea la fábrica. Sin una forma de agregar de manera incremental a una fábrica existente, el modelo se vuelve poco práctico para los nodos cuya escalabilidad está integrada en su modelo de negocio, como es el caso de los LSP. Además, el manejo de las salidas de la fábrica, especialmente cuando los participantes no responden o no responden, involucran mecanismos complejos que podrían requerir que los participantes prevalifiquen un gran árbol de transacciones de salida potenciales que cubren todas las combinaciones posibles de comportamiento cooperativo y no cooperativo. Imagine una fábrica de cinco personas donde un compañero se desconecta o deshonra: cada uno de los compañeros restantes necesitaría rutas de salida previamente firmadas y previamente firmadas para cada eventualidad. Sin automatización o soporte del pacto, gestionar esto se convierte en una pesadilla combinatoria y operativa. Estas limitaciones técnicas y de UX dificultan la entrega de una experiencia de usuario perfecta o escalar dichos sistemas en producción.
Hemos visto varias propuestas para optimizar las fábricas de canales desde 2019, con un interés continuo pero poco despliegue de producción, hasta ahora.
Una breve historia de las propuestas de fábrica de canales
Una propuesta temprana y muy completa para las fábricas de canales vino de Conrad Burchert, Christian Decker y Roger Wattenhofer en su artículo de 2017 “,”, “,”, “,”, “,”, “,”, “,”, “,Financiación escalable de las redes de canales de micropapa Bitcoin.“Su diseño permite a un grupo de participantes bloquear fondos en un solo UTXO multipartidista y abrir múltiples canales fuera de la cadena entre pares de participantes. Cada transición de estado (canal abierta, cerrada o reequilibrio) requiere un conjunto completo de transacciones presentes. Esto asegura que cada participante tenga una forma criptográfica de seguridad de la fábrica si es necesario.
Sin embargo, la construcción Burchert-Decker-Wattenhofer tiene una grave limitación de escalabilidad: cualquier actualización del estado de fábrica requiere que cada participante esté en línea e firme el cambio. A medida que aumenta el número de participantes, el número de firmas requeridas y rutas de salida previa firmadas crecen exponencialmente, al igual que la sobrecarga de coordinación, la carga de almacenamiento y los dolores de cabeza.
Los esfuerzos para mejorar este modelo han aprovechado las características más nuevas de Bitcoin. Taproot simplifica la estructura de las transacciones de salida al permitir que sus condiciones se encapsulen en un árbol de guiones Merkle, con solo la ruta de gasto revelada en la redención. Esto reduce tanto el tamaño de la transacción como la fuga de privacidad. OP_CHECKTEMPLINIFY (OP_CTV), una bifurcación suave propuesta, optimizaría drásticamente las fábricas al habilitar las rutas de salida precommitadas sin la necesidad de una presentación exhaustiva. Con OP_CTV, una fábrica podría comprometerse con un conjunto de transacciones de salida en el momento de la creación. Cada participante sabría que pueden salir unilateralmente de una manera bien definida, reduciendo tanto la interactividad como la complejidad operativa.
A pesar de ese progreso, la implementación práctica se ha retrasado. Las barreras para la interactividad de los participantes y los esquemas de firma complejos, especialmente en ausencia de OP_CTV, son simplemente demasiado altas.
Arca y Spark: fábricas de canales de próxima generación
Dos proyectos recientes, Ark y Spark, reinventan la fábrica de canales con diferentes compensaciones. Si bien ninguno de los proyectos se comercializa explícitamente como una “fábrica de canales”, sus arquitecturas se dan cuenta efectivamente de muchos de los objetivos a los que apuntaron las propuestas de fábrica de canales tempranas. Dado que ambos se basan en un UTXO compartido y ambos son nativamente compatibles con Lightning, Spark y ARK representan encarnaciones modernas de fábricas de canales que aprovechan las herramientas y los supuestos de hoy. ¡Por fin! Ambos tienen como objetivo preservar los beneficios de las fábricas de canales (uso reducido de la cadena, asignación de liquidez escalable) al tiempo que se resuelven las debilidades clave en torno a la vida, la interactividad y la complejidad de la salida. Lo más importante, ambos proyectos adoptan un enfoque pragmático para la escala. Trabajan dentro de las reglas de consenso actuales de Bitcoin, evitando la necesidad de horquillas blandas o nuevos códigos de operación para ser útiles hoy.
Utxo compartiendo
Arca Presenta un modelo de uso compartido UTXO construido en torno al concepto de UTXOS virtual (VTXOS). En lugar de asignar salidas individuales en la cadena individuales, ARK les permite realizar transacciones fuera de la cadena utilizando un grupo compartido de liquidez administrado por un servidor ARK. Los usuarios realizan transacciones solicitando que se incluya una nueva distribución de VTXO en la siguiente ronda, cuando el servidor ARK crea un “bloque ARK” que agrega la actividad del usuario reciente y publica un nuevo UTXO compartido en Blockchain. Entonces, ARK permite a los usuarios pasar VTXO entre ellos y liquidar periódicamente la distribución de VTXO en el UTXO compartido a través de transacciones de anclaje por lotes en la cadena de bloques.
Los usuarios también pueden realizar transacciones fuera de ruta, que instantáneamente mueven VTXO entre los usuarios sin esperar la próxima ronda de transacciones de anclaje. En este caso, el servidor ARK firma el pago fuera de la ronda, que puede verse comprometido si el servidor ARK y el remitente coludan para gastar doble gasto el VTXO. Sin embargo, el receptor puede decidir si aceptar el riesgo sobre la base de la reputación del servidor ARK y tomar los fondos de inmediato, o esperar hasta la próxima ronda.
Chispa Toma un camino diferente a los utxos compartidos que se basa en el concepto de statechains. El plano del protocolo de firma compartida de Spark son los Operadores de Spark (SOS), que se unen en un consorcio llamado Entidad de Spark (SE). Cuando un usuario se une a Spark, depositan los fondos en una dirección de firma compartida controlada por ellos mismos y el SE. El SE y el usuario firman una transacción de retiro, asegurando que el usuario siempre pueda salir de manera unilateral. Se produce un pago cada vez que aparece una nueva transacción de retiro, que crea un nuevo estado actual. Con el tiempo, la historia de las transacciones adquiere una estructura de árbol, ramificándose del Utxo compartido original, y cada transacción terminal propiedad de un usuario se llama “hoja”. Naturalmente, después de cada cambio, el SOS debe eliminar las claves pasadas utilizadas para el propietario pasado (es decir, podar hojas viejas), y solo una de las SOS en el SE debe hacerlo para que el sistema funcione de forma segura. Esto permite que Spark ofrezca pagos fuera de la cadena minimizados de confianza, mientras mantiene la base UTXO sin cambios.
Al igual que Ark, Spark también presenta algunos supuestos nuevos sobre la confianza. Spark requiere al menos uno (o algún umbral configurable más alto) en el SE para actuar con honestidad y eliminar las transacciones de abstinencia anticuadas. El resultado es un modelo de confianza de “momento en el tiempo”, en el que solo se requiere confianza en el momento de la transferencia: el sistema mantiene una seguridad perfecta hacia adelante, siempre que los operadores eliminen sus acciones clave después de una transferencia. Una vez que se eliminan las claves, incluso un operador comprometido o malicioso no puede afectar retroactivamente las transacciones pasadas o robar fondos, y una eliminación de cualquiera de los cuales cuenta para todos los SO en el SE, distribuyendo la responsabilidad entre múltiples operadores.
Interoperabilidad de rayos
Para interoptar con un rayo, tanto Spark como Ark dependen de los intercambios facilitados por LSPS. Estos LSP deben participar en una entidad arca o chispa dada para actuar como puentes: ejecutan pagos de rayos en nombre de los usuarios a cambio de los activos dentro de los sistemas respectivos: VTXOS en el arca y las hojas en chispa. El proceso está asegurado por la atomicidad: el LSP solo recibe el VTXO o la hoja una vez que puede probar que el pago del rayo se ha completado con éxito al proporcionar una preimagen. Esto permite a los usuarios realizar pagos de rayos sin operar un nodo Lightning, y ancla a ambos sistemas firmemente en el ecosistema de rayos más amplio.
Si camina como un pato …
Las fábricas de canales aumentan la escala aprovechando los utxos compartidos para amplificar la escalabilidad de Lightning. Según esa medida, Ark y Spark son fábricas inequívocas de canal, aunque lucen las últimas modas en la tecnología VTXO y Statechain. Dado lo que los modelos compartidos-UTXO como estos ya están logrando, podemos esperar grandes cosas de los laboratorios de fama de canales en el futuro cercano, especialmente si se agregan nuevos códigos de operación a L1.
Tanto Ark como Spark son logros significativos en sí mismos, pero también validan los rayos. Sin poder interoperar con otras subredes (líquido, fedimint, Cashu, etc.), estas fábricas de canales renovadas serían mucho menos valiosas. Y es un rayo lo que les permite interoperar prácticamente en cualquier lugar que bitcoin pueda ir. La aparición de chispa y arca no es un signo de los límites de Lightning, sino de su indispensabilidad en la economía de Bitcoin de hoy.
No pierdas tu oportunidad de poseer El problema del rayo -Con una entrevista exclusiva con el cocreador de Lightning Tadge Dryja. Se sumerge profundamente en la capa de escala más potente de Bitcoin. Carrera limitada. Solo disponible hasta el final de los suministros.
Esta pieza es un artículo presentado en la última edición impresa de la revista Bitcoin, The Lightning Issue. Lo compartimos aquí para mostrar las ideas exploradas a lo largo del tema completo.