Nuevo paradigma de pagos off-chain de Bitcoin: análisis profundo del protocolo Thunderbolt

A pesar de que Bitcoin tiene características de descentralización e inmutabilidad, existen muchas incomodidades en los escenarios de pago diario. Problemas como el largo tiempo de confirmación de transacciones y altas tarifas hacen que Bitcoin sea difícil de utilizar para pagos pequeños. Además, la estructura de scripts de Bitcoin limita la mayoría de los escenarios de interacción off-chain, lo que no satisface la demanda de los usuarios por pagos rápidos.

Para resolver estos problemas, nació la red Lightning. Esta establece canales de pago exclusivos entre usuarios, logrando un registro off-chain de alta frecuencia, y sincroniza el estado final en la blockchain solo cuando se cierra el canal. Este modelo es similar a cuando amigos acumulan múltiples gastos y luego liquidan la cuenta de una sola vez.

Sin embargo, la red Lightning ha expuesto múltiples dilemas en su aplicación práctica. Primero, está la alta barrera de entrada para la construcción de canales, ya que los usuarios deben bloquear fondos por adelantado para establecer un canal de transacciones. En segundo lugar, existe el complejo problema de enrutamiento; cuando faltan canales directos, incluso si hay rutas indirectas, las transacciones pueden fallar debido a la falta de fondos en los canales intermedios o la indisponibilidad de nodos. Más grave aún es el riesgo de seguridad, ya que el sistema exige que los usuarios deben permanecer en línea para prevenir fraudes.

Estos defectos estructurales han llevado a que la aplicación práctica de la red Lightning siempre tenga dificultades para superar los cuellos de botella. Actualmente, la cantidad de fondos bloqueados en toda la red Lightning se mantiene en aproximadamente 100 millones de dólares, lo que, en comparación con el valor de mercado de billones del sistema Bitcoin, hace que su posición ecológica sea casi marginal.

Dado esto, la industria ha comenzado a explorar protocolos de pago off-chain más completos. Bitcoin Thunderbolt ha surgido como una solución de actualización de soft fork basada en la capa base de Bitcoin. Realiza cambios directamente a nivel de protocolo en la cadena principal de Bitcoin, mejorando fundamentalmente la escalabilidad, el rendimiento de las transacciones y la capacidad de programación de Bitcoin.

Thunderbolt, gracias a la tecnología de UTXO Bundling, ha logrado una optimización significativa del modo de procesamiento de transacciones tradicionales de Bitcoin. Esta tecnología permite agrupar múltiples UTXO para su procesamiento, reduciendo la cantidad de datos de transacción y aumentando la velocidad de transacción en aproximadamente 10 veces. En cuanto a la programabilidad, Thunderbolt reintrodujo y amplió el opcode OP_CAT, lo que permite a los desarrolladores construir lógicas de script más complejas y lograr funcionalidades de contratos inteligentes.

En el ámbito de la integración de protocolos de activos, Thunderbolt ha propuesto el estándar unificado Goldinals. Este es un marco de emisión de activos basado en pruebas de cero conocimiento y compromisos de estado, que permite verificar la existencia y el estado de cada token en la cadena sin depender de instituciones de confianza externas o puentes entre cadenas complejos. El sistema BitMM permite a los usuarios llevar a cabo emparejamientos de transacciones y verificación de información sin confianza en la cadena de Bitcoin.

El mecanismo central de Thunderbolt incluye firmas múltiples flexibles y ajustables, un libro mayor de comité con tolerancia a fallos asíncrona y finalización de intercambio atómico. Estos diseños aseguran la seguridad de las transacciones y las características de descentralización.

En comparación con las soluciones de red relámpago existentes, Thunderbolt presenta ventajas significativas en términos de seguridad y completitud teórica. Puede demostrar la seguridad del diseño del protocolo y asegurar que los usuarios maliciosos no puedan obtener ganancias unilaterales en ningún estado. Sin embargo, Thunderbolt también enfrenta desafíos como la complejidad de implementación, problemas de compatibilidad con la cadena principal y la falta de apoyo en el ecosistema.

El futuro desarrollo de Thunderbolt podría incluir: ser integrado como un motor DeFi del lado de Bitcoin mediante Rollup; formar un ecosistema estándar independiente que funcione en paralelo con la cadena principal; o ser reemplazado por una solución más simple. De cualquier manera, Thunderbolt otorga por primera vez a los activos de Bitcoin la composabilidad de contratos off-chain, lo cual tiene una importancia significativa para el desarrollo del ecosistema BTCFi.

A pesar de que Thunderbolt todavía se encuentra en una etapa temprana de investigación, las dos características que introduce, UTXO Bundling y OP_CAT, aportan programabilidad nativa y mayor capacidad de procesamiento en la red Bitcoin. Esto ofrece la posibilidad de unificar el protocolo ecológico de Bitcoin, incluir varios activos y realizar BitMM. Sin embargo, Thunderbolt aún está lejos de ser implementado en aplicaciones prácticas, y necesita más desarrollo y apoyo ecológico.