Rete fulmini

Cos’è la rete Lightning?

La rete fulmini è una tecnologia di secondo livello applicata al bitcoin che utilizza canali di micropagamento per scalare la capacità della sua blockchain di condurre transazioni in modo più efficiente. Le transazioni condotte su reti fulminee sono più veloci, meno costose e più prontamente confermate rispetto a quelle condotte direttamente sulla blockchain bitcoin (ovvero, on-chain ).

Togliendo le transazioni dalla blockchain principale e rendendole fuori catena, la rete fulminea è stata progettata per de-congestionare la blockchain bitcoin e ridurre le commissioni di transazione associate. La rete fulmini può anche essere utilizzata per condurre altri tipi di transazioni off-chain che coinvolgono scambi tra criptovalute. Ad 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 criptovaluta.

Punti chiave

• La rete fulmini è una soluzione tecnologica destinata a risolvere il problema della velocità delle transazioni sulla blockchain bitcoin introducendo transazioni fuori registro.
• Proprio come la blockchain, la rete fulminea disintermedia le istituzioni centrali, come le banche, che oggi sono responsabili dell’instradamento della maggior parte delle transazioni.
• La rete di fulmini è stata formalmente elaborata per la prima volta in un documento di Joseph Poon e Thaddeus Dryja nel 2015.

Capire la rete Lightning

La rete lampo 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 per cui è stata ideata la rete di illuminazione 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, in modo simile alle carte di credito o alle 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.

Ad esempio, l’approvazione e l’archiviazione delle transazioni diventeranno costose e richiederanno 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 fulmini 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 sulla blockchain principale solo quando due parti aprono e chiudono un canale.

Tra questi due atti, le parti possono trasferire i fondi tra loro all’infinito senza informare la blockchain principale delle loro attività. Questo approccio accelera notevolmente la velocità di una transazione perché non è necessario che tutte le transazioni siano 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 nodi fulminei che possono instradare le transazioni tra di loro. La risultante interconnessione tra i vari canali di pagamento è la rete Lightning.

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 esso.

Bob, che ha un altro canale aperto con il negozio di alimentari che visita più di frequente, acquista anche il caffè dal negozio di Alice. Il collegamento tra Alice, la caffetteria e Bob garantisce che Alice possa utilizzare i fondi del 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 aziende nella rete di Alice.

Se Bob chiude il suo canale con il negozio di alimentari (e non ci sono altri clienti in comune tra il bar e il negozio di alimentari), allora 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 fulminei in modo decentralizzato.

A un livello più tecnico, la rete fulmini utilizza contratti intelligenti e script multisignature per implementare la sua visione. Una transazione iniziale, chiamata transazione di finanziamento, viene creata quando una o entrambe le parti finanziano un canale. In un tipico ambiente con più firme, vengono inizialmente scambiate due chiavi principali (una pubblica e un’altra privata). Lo scambio facilita l’accesso e la spesa dei fondi.

Nel caso di un nodo fulmine, 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 una singola chiave che viene utilizzata per convalidare le transazioni di spesa (chiamate anche transazioni di impegno) tra loro.

Le due parti possono condurre infinite transazioni di impegno tra loro e altri nodi su una rete fulminea. Si scambiano le chiavi principali solo quando il canale tra di loro è chiuso.

Sono previste tariffe per l’utilizzo di Lightning Network?

Sì, ci sono commissioni di transazione associate all’utilizzo della rete Lightning. Sono una combinazione di costi di instradamento per l’instradamento delle informazioni di pagamento tra i nodi fulmini e le commissioni di transazione di bitcoin per aprire e chiudere i canali.

Nel novembre 2019, gli scienziati di due università in Ungheria e l’Institute for Computer Science and Control hanno pubblicato un documento che metteva in dubbio la capacità degli operatori di rete fulmini di continuare a elaborare le transazioni senza aumentare drasticamente le commissioni. Gli autori affermano nel loro abstract, “la partecipazione è economicamente irrazionale per la maggior parte dei grandi nodi di routing che attualmente tengono insieme la rete. O il traffico o le commissioni di transazione devono aumentare di ordini di grandezza per rendere il routing dei pagamenti economicamente sostenibile”.

Quali sono alcuni problemi con la rete Lightning?

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

Avendo connessioni più aperte con gli altri, i nodi fulmini per aziende importanti possono diventare hub simili o nodi centralizzati nella rete. Un guasto in uno di questi hub potrebbe facilmente bloccare una parte significativa della (o l’intera) rete.

Un altro problema significativo, 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 di fulmini stessa, ma anche per il costo a catena di commissioni bitcoin potenzialmente più elevate che vengono tradotte sulla rete.

Si ritiene inoltre che le reti Lightning siano vulnerabili ad attacchi informatici e furti perché devono essere sempre online. In quanto tale, la conservazione a freddo delle monete non è un’opzione perché la rete non lo consente.