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Cos’è Bitcoin Lighting Network?

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Lighting Network è una tecnologia applicata a bitcoin che utilizza canali di micropagamento per scalare la capacità della sua blockchain al fine di gestire transazioni in modo più efficiente. Le transazioni su lightning network sono più veloci, meno costose e vengono confermate più rapidamente rispetto a quelle condotte direttamente sulla blockchain (ovvero, on-chain).

Togliendo le transazioni dalla blockchain principale e rendendole off-chain, lightning network è stata progettata per decongestionare la blockchain bitcoin e ridurre le commissioni di transazione associate. Lighting Network può essere utilizzata anche per gestire altri tipi di transazioni off-chain che coinvolgono scambi tra criptovalute.

Ad esempio, è utile per facilitare gli atomic swap che consentono di scambiare una criptovaluta con un’altra senza il coinvolgimento di un intermediario, come gli exchange di criptovalute.

Perché passare a Lighting Network?

Se bitcoin vuole diventare un mezzo per le transazioni quotidiane, dovrà raggiungere decine o centinaia di migliaia di transazioni al secondo, come le reti delle carte di credito o dei pagamenti elettronici. A causa della natura della sua tecnologia decentralizzata, che richiede il consenso di tutti i nodi all’interno della sua rete, bitcoin non riesce a svolgere al meglio questa funzione (nel suo stato attuale).

Ad esempio, l’approvazione e l’archiviazione delle transazioni diventeranno costose e richiederanno molto tempo se i loro numeri sulla rete di bitcoin continueranno a moltiplicarsi. Un aumento del numero di transazioni richiede anche un miglioramento di vari ordini di grandezza nella potenza di elaborazione dei computer necessari per eseguire transazioni che coinvolgono bitcoin. Inoltre, l’energia necessaria per calcolare queste informazioni è enorme, rendendo proibitivo il mantenimento di bitcoin per le transazioni quotidiane.

Lighting Network si propone di risolvere il problema dello scaling creando un secondo livello sulla blockchain principale di bitcoin. Quel secondo livello è costituito da più canali di pagamento tra parti o utenti bitcoin. Un canale di lightning network è un meccanismo di transazione tra due parti. Utilizzando i canali, le parti possono effettuare o ricevere pagamenti l’una dall’altra.

Queste transazioni vengono elaborate in modo diverso rispetto alle transazioni standard che si verificano sulla blockchain di bitcoin. Vengono aggiornate sulla blockchain principale solo quando le due parti aprono e chiudono un canale.

Le due parti possono trasferire fondi tra loro all’infinito senza informare la blockchain principale delle loro attività. Questo approccio accelera notevolmente la velocità di una transazione perché non tutte le transazioni devono essere approvate da tutti i nodi all’interno di una blockchain. I singoli canali di pagamento tra le varie parti si combinano per formare una rete di lightning nodes che possono instradare le transazioni tra di loro. Le interconnessioni tra i vari canali di pagamento danno vita al Lightning Network.

Come funziona Lighting Network

Funzionamento di Lighting Network
Funzionamento di Lighting Network

Supponiamo che Alice apra un canale con la sua caffetteria preferita e vi depositi 100 dollari in bitcoin. Le sue transazioni con la caffetteria sono istantanee perché ha un canale diretto con tale attività.

Bob, che ha un altro canale aperto con il negozio di alimentari che visita più frequentemente, compra anche il caffè dal negozio di Alice. La connessione tra Alice, la caffetteria e Bob assicura che Alice possa utilizzare i fondi dal suo saldo con la caffetteria per acquistare generi alimentari dal negozio di Bob. Allo stesso modo, Bob può utilizzare il saldo del suo negozio di alimentari per condurre transazioni con le attività nella rete di Alice.

Se Bob chiude il suo canale con il negozio di alimentari (e non ci sono altri clienti in comune tra la caffetteria e il negozio di alimentari), allora Alice dovrà aprire un altro canale con il negozio di alimentari per fare acquisti lì. In questo modo, viene creata e instradata una rete di transazioni tra più nodi Lightning in modo decentralizzato.

A un livello più tecnico, lightning network utilizza smart contract e script multi-firma per poter funzionare correttamente. Una transazione iniziale, chiamata funding transaction, viene creata quando una o entrambe le parti finanziano un canale. In un tipico ambiente multi-firma, vengono inizialmente scambiate due chiavi principali (una pubblica e l’altra privata). Lo scambio facilita l’accesso e la spesa dei fondi.

Nel caso di un lightning node, tuttavia, le firme non vengono scambiate. Questo viene fatto per evitare che la spesa delle transazioni di finanziamento venga riconosciuta dalla blockchain principale. Invece, le due parti si scambiano un’unica chiave che viene utilizzata per convalidare le transazioni di spesa (chiamate anche commitment transactions) tra di loro.

Le due parti possono condurre commitment transaction infinite tra loro e altri nodi su una lightning network. Si scambiano le chiavi principali solo quando il canale tra di loro è chiuso.

Ci sono costi per l’utilizzo di Lightning Network?

Sì, ci sono commissioni di transazione associate all’utilizzo di lightning network. Sono una combinazione di spese di instradamento (per instradare le informazioni di pagamento tra lightning node) e le commissioni di transazione di bitcoin (per aprire e chiudere i canali).

Nel novembre 2019, scienziati di due università ungheresi e dell’Institute for Computer Science and Control hanno pubblicato un documento che metteva in dubbio la capacità degli operatori di lightning network di continuare a elaborare le transazioni senza aumentare drasticamente le commissioni.

Gli autori affermano nel loro abstract che “la partecipazione è economicamente irrazionale per la maggior parte dei grandi nodi di routing che attualmente tengono insieme la rete. Sia il traffico che le commissioni di transazione devono aumentare di vari ordini di grandezza per rendere economicamente fattibile il routing dei pagamenti”.

Quali sono i problemi di Lightning Network?

Il primo problema delle lightning network – che dovrebbero essere decentralizzate – è che potrebbero portare a una replica del modello hub-and-spoke che caratterizza i sistemi finanziari di oggi. Nel modello attuale, le banche e le istituzioni finanziarie sono i principali intermediari attraverso i quali avvengono tutte le transazioni.

Avendo più connessioni aperte con gli altri, i lightning node di aziende importanti possono diventare simili a hub o nodi centralizzati nella rete. Un guasto in uno di questi hub potrebbe facilmente mandare in crash una parte significativa della rete.

Un altro problema, menzionato in precedenza, è la necessità di aumentare le tariffe per rendere economicamente sostenibile la manutenzione della rete. Questo è vero non solo per i nodi che mantengono la rete stessa, ma anche per il costo di commissioni bitcoin potenzialmente più elevate che vengono tradotte sulla rete.

Si ritiene inoltre che le reti lightning siano vulnerabili agli hack e ai furti, perché devono essere sempre online. Pertanto la conservazione “a freddo” (cold storage) delle monete non è un’opzione possibile, perché la rete non lo consente.