Cos'è il Lightning Network?

Proposta in un white paper del 2016, la Lightning Network (LN) è una soluzione di livello 2 costruita sopra Bitcoin.

In questo articolo approfondiremo la storia e lo stato attuale del Lightning Network di Bitcoin.

Indice

Perché è stato creato il Lightning Network di Bitcoin?

Il Lightning Network è stato creato in risposta ai problemi di scalabilità di Bitcoin, in particolare la velocità e il costo delle transazioni Bitcoin.

Il massimo teorico delle transazioni per secondo (TPS) di Bitcoin è 10, anche se in realtà è tra 3 e 7. In confronto, processori di pagamento tradizionali come VISA hanno gestito in media 6.000 TPS nel 2020 (basato sulla dichiarazione di VISA di 188 miliardi di transazioni all'anno).

Le commissioni di transazione di Bitcoin possono variare notevolmente a seconda della domanda corrente di utilizzo della rete. Ad esempio, il 20 aprile 2021 le commissioni di transazione medie erano superiori a $50, mentre il 9 agosto 2021 la media era intorno a $2.50. Per grandi transazioni, come trasferimenti bancari o rimesse internazionali, la velocità e il costo di Bitcoin sono comparabili o superiori alle alternative. Ma se Bitcoin deve essere utilizzato per pagamenti quotidiani (le cosiddette micro-transazioni, ad esempio, una tazza di caffè, benzina), la velocità delle transazioni deve aumentare e i costi di transazione devono diminuire drasticamente.

Lightning Network in teoria

Per capire come funziona LN, e le sfide attuali di LN, dobbiamo parlare di Bitcoin. Il fattore limitante della rete Bitcoin è che ogni transazione deve essere inserita in un nuovo blocco sulla catena. Poiché i blocchi vengono aggiunti alla catena approssimativamente ogni 10 minuti, c'è un limite difficile al numero di transazioni possibili senza alterare significativamente il protocollo Bitcoin.

Leggi di più: Come funzionano le transazioni Bitcoin?

I dibattiti su grandi rielaborazioni del protocollo Bitcoin sono avvenuti in passato e hanno portato a 'hard fork', più notevolmente la creazione di Bitcoin Cash. Il Lightning Network, piuttosto che creare una nuova blockchain, è una soluzione di livello 2. Ciò significa che consente al protocollo Bitcoin di rimanere relativamente invariato, ma fornisce i vantaggi che grandi rielaborazioni potrebbero portare -- almeno in teoria.

LN funziona impostando un canale di pagamento tra due parti, dove solo la prima e l'ultima transazione vengono messe sulla blockchain di Bitcoin. Qualsiasi numero di transazioni tra la prima e l'ultima avverrà fuori catena, il che significa che quelle transazioni non sono limitate dal protocollo Bitcoin.

Per avviare un canale di pagamento, entrambe le parti devono impegnare una quantità di Bitcoin. Quel Bitcoin è tenuto e non può essere rilasciato finché il canale di pagamento rimane aperto. La quantità totale di Bitcoin che può essere trasferita attraverso questo canale è la quantità totale di Bitcoin impegnata. Ecco un esempio per illustrare questo:

Alice e Bob vogliono formare un canale di pagamento tra di loro. Alice impegna 10 BTC e Bob impegna 5 BTC nel canale di pagamento. Una transazione di apertura che contiene i 15 BTC combinati di Alice e Bob viene messa sulla blockchain di Bitcoin. Una volta che quella transazione è stata aggiunta alla blockchain, il che può richiedere 10 minuti o più, Alice e Bob possono effettuare un numero illimitato di transazioni a velocità molto più elevate e a costo praticamente zero. Di seguito sono riportate le transazioni tra Alice e Bob:

Alice invia 1 BTC a Bob Alice: 9 BTC Bob: 6 BTC
Alice invia 2 BTC a Bob Alice: 7 BTC Bob: 8 BTC
Bob invia 3 BTC ad Alice Alice: 10 BTC Bob: 5 BTC
Bob invia 1 BTC ad Alice Alice: 11 BTC Bob: 4 BTC

Quando uno o entrambi desiderano chiudere il canale, una transazione di chiusura viene inviata alla blockchain con i saldi finali di Alice e Bob. In questo caso, il saldo finale di Alice è 11 BTC e quello di Bob è 4 BTC.

E se Alice vuole transare con Carol? Bene, accade che Bob abbia un canale di pagamento con Carol, quindi Alice transa con Bob, e Bob passa la transazione a Carol. Nota che in questo scenario, Bob potrebbe prendere un piccolo pagamento per il passaggio della transazione. Col tempo, secondo la teoria dei sei gradi di separazione, LN permette ad Alice di transare con chiunque altro.

Lightning Network node mesh network Il nodo A transa con il nodo Q nonostante abbia solo canali di pagamento diretti con i nodi C e B.

Lightning Network in pratica

LN è un protocollo relativamente nuovo. Affronta molte sfide che vanno dalla usabilità alla sicurezza.

Ci sono preoccupazioni su quanto sia facile gestire un nodo LN. Affinché LN abbia successo, richiede una rete robusta di nodi Bitcoin che eseguono il protocollo LN. Gestire un nodo LN può essere abbastanza difficile e potrebbe essere il caso che ci siano problemi di incentivo al pagamento per la gestione di nodi più piccoli. Si può sostenere che gestire LN non è troppo più difficile di gestire un nodo bitcoin completo, però. Tuttavia, poiché LN è principalmente mirato alle micro-transazioni, l'esperienza quotidiana con LN sarà attraverso portafogli abilitati per LN. A differenza di alcuni dei portafogli Bitcoin più affermati, la novità di questi portafogli abilitati per LN significa che ci sono compromessi tra versioni custodial e non-custodial. I portafogli LN non-custodial sono più difficili da usare -- più confusi, meno diretti. Le opzioni custodial sono più facili da usare, ma si deve fare affidamento su una terza parte con il proprio Bitcoin.

Leggi di più: Capisci la differenza tra portafogli custodial e non-custodial, e come si relaziona alla libertà economica.

LN deve anche confrontarsi con i concorrenti. A partire da febbraio 2024, LN ha bloccato circa 5.000 BTC. Questo potrebbe sembrare tanto, ma in confronto, oltre 150.000 Bitcoin sono bloccati su Ethereum (WBTC, wrapped Bitcoin) a partire da febbraio 2024. Poiché i tempi di blocco su Ethereum sono approssimativamente ogni 14 secondi rispetto ai 10 minuti di Bitcoin, è già molto più veloce transare Bitcoin tramite WBTC sulla rete Ethereum. Inoltre, è concepibile che progetti Ethereum come ETH 2.0 e Ethereum Plasma ridurranno le commissioni di transazione abbastanza da rendere il Lightning Network non necessario e obsoleto. È anche importante ricordare che l'utilizzo di WBTC porta con sé tutti i massicci vantaggi dell'accesso alla DeFi, cosa che LN non fa.

Infine, e più preoccupante, LN ha affrontato una serie di vulnerabilità. Queste includono:

Attacchi di griefing: I fondi non vengono persi, ma causa il congelamento dei fondi Lightning della vittima in modo che il canale di pagamento non possa elaborare alcuna transazione.
Flood and loot: Un attaccante costringe molte vittime a reclamare i loro fondi dalla blockchain contemporaneamente (alluvione). L'attaccante utilizza questa congestione per rubare fondi che non sono stati reclamati prima della scadenza (saccheggio).
Attacchi di dilazione temporale: Un attaccante allunga il tempo in cui una vittima diventa consapevole di nuovi blocchi ritardando la consegna dei blocchi.
Attacchi di pinning: Un attaccante inganna una vittima facendola chiudere il suo canale LN in modo improprio e ruba singole transazioni.

Lavoro ancora da fare sul Lightning Network di Bitcoin

Sebbene LN soffra di vulnerabilità, nessuno ha ancora sfruttato queste. È probabile che poiché l'expertise richiesta per sfruttare queste vulnerabilità è così alta, nessuno lo ha fatto. Gli sviluppatori di LN sono fiduciosi che trovare queste vulnerabilità renderà solo la rete più forte - che è una fase necessaria di crescita. Gli sviluppatori sono ottimisti sulla creazione di varie soluzioni per le vulnerabilità che hanno trovato finora, anche se gli attacchi di pinning e di dilazione temporale richiederanno modifiche sia alle implementazioni di LN che al Bitcoin Core contemporaneamente.

Il Lightning Network di oggi affronta molte sfide, ma il protocollo è ancora relativamente giovane e questi tipi di problemi sono da aspettarsi. Gli sviluppatori di Lightning continueranno a migliorare il protocollo e potrebbero essere in grado di risolvere i problemi per aiutare a scalare Bitcoin su layer-2.

Leggi di più: Capisci le differenze tra Bitcoin e Bitcoin Cash, e perché Bitcoin Cash serve principalmente un caso d'uso diverso.

Per una valutazione sobria della Lightning Network, scritta da un collaboratore a tempo pieno di Bitcoin Core, dai un'occhiata al post eccellente di Antoine Riard.

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