Rete Fulmine

Che cos'è la rete Lightning?

La rete lampo è una tecnologia di secondo livello applicata al bitcoin che utilizza canali di micropagamento per ridimensionare la capacità della sua blockchain di condurre transazioni in modo più efficiente. Le transazioni condotte su reti Lightning sono più veloci, Meno costoso, e più prontamente confermati di quelli condotti direttamente sulla blockchain bitcoin (cioè, in catena).

Togliendo le transazioni dalla blockchain principale e rendendole off-chain, la rete lampo è stata progettata per decongestionare la blockchain bitcoin e ridurre le commissioni di transazione associate. La rete Lightning può essere utilizzata anche per condurre altri tipi di transazioni off-chain che coinvolgono scambi tra criptovalute.

Per esempio, è utile per facilitare gli scambi atomici che consentono di scambiare una criptovaluta con un'altra senza il coinvolgimento di un intermediario, come gli scambi di criptovalute.

Punti chiave

• Il lightning network è una soluzione tecnologica destinata a risolvere il problema della velocità delle transazioni sulla blockchain bitcoin introducendo transazioni off-ledger.
• Proprio come blockchain, la rete dei fulmini disintermedia le istituzioni centrali, come banche, che sono responsabili dell'instradamento della maggior parte delle transazioni oggi.
• La rete di fulmini è stata elaborata formalmente per la prima volta in un articolo di Joseph Poon e Thaddeus Dryja nel 2015.

Comprendere la rete Lightning

La rete di fulmini è stata proposta per la prima volta da Joseph Poon e Thaddeus Dryja nel 2015 e da allora è in fase di sviluppo. Il problema che la rete di illuminazione è stata ideata per risolvere è il tempo di transazione lento e il throughput di bitcoin.

Se vuole raggiungere il suo potenziale di diventare un mezzo per le transazioni quotidiane, bitcoin dovrà raggiungere decine o centinaia di migliaia di transazioni al secondo, simili a carte di credito o reti di pagamento elettronico. A causa della natura della sua tecnologia decentralizzata che richiede il consenso di tutti i nodi all'interno della sua rete, bitcoin è carico di tali problemi nel suo stato attuale.

Per esempio, l'approvazione e l'archiviazione delle transazioni diventeranno costose e richiederanno molto tempo se i loro numeri sulla rete di bitcoin si moltiplicano. Un aumento del numero di transazioni richiede anche un miglioramento di 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.

La rete lampo ha proposto di risolvere il problema del ridimensionamento 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 rete lampo 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 aggiornati solo sulla blockchain principale quando due parti aprono e chiudono un canale.

Tra questi due atti, le 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 tutte le transazioni non devono essere approvate da tutti i nodi all'interno di una blockchain. I singoli canali di pagamento tra varie parti si combinano per formare una rete di nodi fulminei in grado di instradare le transazioni tra di loro. Le interconnessioni tra i vari canali di pagamento danno vita al Lightning Network.

Come funziona la rete Lightning

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

Bob, che ha un altro canale aperto con il negozio di alimentari che visita più frequentemente, compra anche il caffè dal negozio di Alice. Il legame 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 effettuare transazioni con le attività commerciali nella rete di Alice.

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

A livello più tecnico, la rete Lightning utilizza contratti intelligenti e script multi-firma per implementare la sua visione. Una transazione iniziale, chiamata operazione di finanziamento, viene creato 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 nodo fulmineo, però, le firme non vengono scambiate. Questo viene fatto per evitare che la spesa delle transazioni di finanziamento venga riconosciuta dalla blockchain principale. Anziché, le due parti si scambiano un'unica chiave che viene utilizzata per convalidare le transazioni di spesa (chiamate anche transazioni di impegno) tra di loro.

Le due parti possono condurre transazioni di impegno infinite tra loro e altri nodi su una rete lampo. 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 della rete Lightning. Sono una combinazione di spese di instradamento per instradare le informazioni di pagamento tra i nodi Lightning e le commissioni di transazione di bitcoin per aprire e chiudere i canali.

A novembre 2019, scienziati di due università ungheresi e dell'Istituto per l'informatica e il controllo hanno pubblicato un documento che metteva in dubbio la capacità degli operatori di rete lampo di continuare a elaborare le transazioni senza aumentare drasticamente le commissioni. Gli autori dicono nel loro abstract, "La partecipazione è economicamente irrazionale per la maggior parte dei grandi nodi di instradamento che attualmente tengono insieme la rete. Sia il traffico che le spese di transazione devono aumentare di ordini di grandezza per rendere economicamente fattibile l'instradamento dei pagamenti".

Quali sono alcuni problemi con la rete Lightning?

Il problema più ovvio con le reti di fulmini, che devono essere decentralizzati, è che potrebbero portare a una replica del modello hub-and-spoke che caratterizza i sistemi finanziari di oggi. Nel modello attuale, banche e istituzioni finanziarie sono i principali intermediari attraverso i quali avvengono tutte le transazioni.

Avendo connessioni più aperte con gli altri, i nodi Lightning per aziende importanti possono diventare hub simili o nodi centralizzati nella rete. Un errore in uno di questi hub potrebbe facilmente causare l'arresto anomalo di una parte significativa della rete (o dell'intera).

Un altro problema significativo, menzionato in precedenza, è la necessità di aumentare le tariffe per rendere economicamente sostenibile il mantenimento della rete. Questo è vero non solo per i nodi che mantengono la rete Lightning stessa, ma anche il costo a catena 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. Come tale, la conservazione a freddo delle monete non è un'opzione perché la rete non lo consente.