Cos'è il Lightning Network?

05.12.2018

Il concetto di Lightning Network (LN) è stato creato da Joseph Poon e Thaddeus Dryja nel 2015. L’idea principale alla base del progetto è l’elaborazione di un protocollo di pagamento che possa essere usato come soluzione off-chain per affrontare il problema della scalabilità che affligge la blockchain di Bitcoin, sebbene il concetto sia applicabile anche ad altre Criptovalute.

L’introduzione del Lightning Network è la risposta alle limitazioni a cui sia Bitcoin che molte altre criptovalute devono far fronte. Attualmente, la blockchain di Bitcoin è in grado di elaborare da 2 a 7 transazioni al secondo (TPS). Con la crescita dell’ecosistema delle criptovalute e con un numero sempre maggiore di persone che si uniscono al network, le transazioni trasmesse alla blockchain sono probabilmente destinate ad aumentare. Gradualmente, il network diventa sempre più congestionato e il rendimento complessivo viene compromesso, riducendo significativamente l’usabilità pratica di Bitcoin come valuta digitale globale. In tale contesto, il LN è stato creato come tentativo per ridurre la congestione del network della blockchain di Bitcoin.

Come funziona?

Il Lightning Network è composto da un network di trasferimento off-chain sviluppato sulla blockchain di Bitcoin. Il sistema opera a livello peer-to-peer (P2P) e il suo utilizzo si basa sulla creazione dei cosiddetti canali di pagamento bidirezionali, attraverso i quali gli utenti possono eseguire transazioni dirette di criptovalute.

Quando due controparti decidono di aprire un canale di pagamento, hanno la possibilità di trasmettere fondi da uno wallet all’altro. Sebbene il processo di creazione di un nuovo canale di pagamento preveda una transazione on-chain, tutte le transazioni che avvengono all’interno del canale sono off-chain e non richiedono un consenso globale. Di conseguenza, queste transazioni possono essere eseguite rapidamente attraverso uno smart contract, incorrendo in commissioni decisamente inferiori e TPS notevolmente superiori.

Per aprire un canale di pagamento, le due controparti interessate devono impostare uno wallet multi-firma e aggiungervi dei fondi. I fondi all’interno di wallet multi-firma sono accessibili solo quando vengono fornite le chiavi private di entrambe le parti (due o più, a seconda dei casi). Questo significa che una delle parti non può accedere allo wallet senza il consenso dell’altra.

Per fare un esempio, supponiamo che Alice voglia usare il Lightning Network per scambiare bitcoin con Bob. Prima di tutto, i due aprono un canale di pagamento, usando uno wallet multi-firma. Mentre il canale di pagamento funziona come uno smart contract, lo wallet multi-firma agisce da cassaforte, in cui vengono depositati i fondi da scambiare. Fintanto che il canale di pagamento resta aperto, Alice e Bob possono eseguire tutte le transazioni off-chain che vogliono.

Subito dopo ciascuna transazione, sia Alice che Bob firmano e aggiornano la propria copia del bilancio, in cui viene registrato il numero di monete in loro possesso. Quando non ne hanno più bisogno, possono chiudere il canale di pagamento e trasmettere il bilancio finale alla blockchain di Bitcoin. Lo smart contract LN garantisce che entrambe le parti riceveranno i propri bitcoin, basandosi sulla versione finale del bilancio.

Riassumendo, i partecipanti devono interagire solo due volte con la blockchain di Bitcoin. Una volta per aprire il canale di pagamento e un’altra per chiuderlo. Ne risulta che tutte le transazioni eseguite all’interno del canale non interagiscono direttamente con la main chain.


Network Routing

Anche se due controparti non hanno a disposizione un canale di pagamento diretto, possono comunque inviare e ricevere bitcoin attraverso canali di pagamento interconnessi. Ciò significa che Alice può inviare fondi a Charlie senza dover creare un canale diretto con lui, a condizione che ci sia una rotta tra di loro contenente fondi sufficienti.

Quindi, se Alice ha un canale di pagamento aperto con Bob e Bob ha un canale con Charlie, Alice può inviare bitcoin attraverso Bob. Il routing del pagamento potrebbe coinvolgere diversi nodi del Lightning Network, ma lo smart contract cercherà automaticamente il percorso più breve a disposizione.

 

Vantaggi del Lightning Network

  • Il progetto del LN sta lavorando per raggiungere una soluzione off-chain che risolva il problema della scalabilità. Se avrà successo, potrebbe ridurre il traffico sulla blockchain di Bitcoin.

  • Attraverso l’uso di canali di pagamento bidirezionali, il Lightning Network rende possibili transazioni quasi istantanee.

  • Il LN potrebbe rivelarsi adatto per i micropagamenti, in quanto consente il trasferimento di importi molto piccoli, arrivando anche a 1 satoshi. Inoltre, l’economia Machine-to-Machine potrebbe implementare micropagamenti automatizzati, in cui le transazioni vengono eseguite tra dispositivi elettronici senza bisogno di interventi umani.

 

Limiti del Lightning Network

  • A differenza delle transazioni on-chain, all’interno di LN non è possibile effettuare pagamenti se il ricevente è offline.

  • I partecipanti del network potrebbero dover monitorare i canali di pagamento regolarmente per proteggere i propri fondi (questo rischio può essere eliminato usando servizi di monitoraggio esterni).

  • Il LN non è adatto per grandi pagamenti. Il network si fonda su diversi wallet multi-firma (in pratica wallet condivisi), ed è molto probabile che questi non contengano un bilancio sufficiente per agire da intermediari di pagamenti ingenti.

  • Aprire e chiudere un canale di pagamento richiede una transazione on-chain, la quale richiede solitamente lavoro manuale e commissioni più alte.

      

Quando Arriverà il Lightning Network?

Prendendo in considerazione la versione beta della mainnet annunciata da Lightning Labs, la data di lancio del Lightning Network è stata stabilita per il 15 Marzo 2018. Tuttavia, il LN non è ancora stato effettivamente implementato sulla blockchain di Bitcoin.

In seguito al lancio della beta, si è verificato un enorme aumento nel numero di nodi LN e canali di pagamento. A novembre 2018, la dashboard di Grafana segnala più di 12,500 canali di pagamento.

Il lavoro collettivo di nodi e canali di pagamento è ciò che rende Lightning Network una soluzione interessante al problema della scalabilità. La versione beta è attualmente in fase di sperimentazione e la sua efficienza è ancora da dimostrare. Nonostante questo, il Lightning Network presenta un potenziale enorme per migliorare l’ecosistema di Bitcoin e delle criptovalute.

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