Cos’è la Lightning Network e come funziona?

La Lightning Network è un protocollo di pagamento “layer 2” progettato per operare sopra varie criptovalute basate su blockchain.  Il suo scopo è consentire transazioni rapide, scalabili e a basso costo, affrontando così molte delle problematiche di scalabilità del mercato degli asset digitali odierno.  La più nota di queste reti sottostanti è la più popolare di tutte – Bitcoin (BTC) (BTC ).

Quali problemi tenta di risolvere la Lightning Network?

La Lightning Network è progettata per affrontare diversi problemi significativi insiti in molte progettazioni di blockchain.  Mentre la tecnologia blockchain ha rivoluzionato le valute digitali e introdotto il concetto di finanza decentralizzata, ha anche portato con sé una serie di sfide, in particolare riguardo alla scalabilità, alla velocità e al costo delle transazioni.   Di seguito si esamina brevemente come la Lightning Network realizza il suo scopo di affrontare queste sfide.

Scalabilità: La blockchain di Bitcoin può gestire solo un numero limitato di transazioni al secondo (tps).  Questa limitazione deriva dalla dimensione del blocco e dal tempo necessario per confermare un blocco.  Man mano che la rete continua a crescere, a volte fatica a elaborare le transazioni rapidamente, portando a un accumulo di operazioni e a tempi di conferma più lunghi.

La Lightning Network affronta questo problema abilitando transazioni off-chain.  Consente agli utenti di effettuare numerose transazioni al di fuori della blockchain principale, richiedendo solo due transazioni sulla blockchain – una per aprire il canale e un’altra per chiuderlo.  Questo approccio aumenta significativamente la capacità della rete di elaborare transazioni, potenzialmente scalando a milioni di transazioni al secondo, superando di gran lunga i tradizionali sistemi di pagamento come Visa o Mastercard.

Velocità delle transazioni: Le transazioni sulla rete Bitcoin possono richiedere minuti o ore per essere confermate, a seconda della congestione della rete e delle commissioni di transazione pagate dall’utente.  Questo tipo di ritardo rende la rete principale inadatta per transazioni quotidiane, come l’acquisto di carburante o generi alimentari, dove ci si aspetta un regolamento immediato.

Le transazioni sulla Lightning Network, tuttavia, sono quasi istantanee. Questo perché avvengono off-chain e non richiedono la conferma dei miner per ogni transazione.  Invece, i pagamenti vengono regolati non appena entrambe le parti firmano la transazione, fornendo un’esperienza di pagamento fluida simile ai tradizionali sistemi di pagamento elettronico.

Commissioni di transazione: Le commissioni di transazione sulla rete Bitcoin sono note anche per diventare proibitivamente costose durante periodi di alta domanda.  Ciò deriva dal fatto che gli utenti aumentano le offerte per le commissioni per garantire che i miner includano le loro transazioni nel blocco successivo.  Queste commissioni elevate rendono impraticabili le piccole transazioni quotidiane.

La Lightning Network risolve questo problema offrendo una drastica riduzione delle commissioni di transazione.  Ciò è possibile, ancora una volta, migrando le transazioni off-chain.  Di conseguenza, queste transazioni non consumano spazio o risorse della blockchain, riducendo le gare d’asta e le commissioni associate, tipicamente ridotte a una frazione di centesimo.  Questo rende le microtransazioni e le transazioni di piccolo valore economicamente sostenibili.

Abilitando transazioni con commissioni eccezionalmente basse e regolamento rapido, la Lightning Network apre la possibilità alle micropagamenti.  Questo potrebbe rivoluzionare il modo in cui i creatori di contenuti e i fornitori di servizi monetizzano le loro offerte, consentendo modelli di business innovativi come siti di notizie a pagamento per articolo o mance per contenuti online.

Privacy: Le transazioni sulla blockchain di Bitcoin sono pubbliche e possono essere visualizzate da chiunque.  Sebbene questa trasparenza sia una caratteristica della blockchain, può anche generare preoccupazioni sulla privacy, poiché le transazioni possono potenzialmente essere ricondotte a individui.

La Lightning Network offre una privacy migliorata per le transazioni poiché solo l’apertura e la chiusura dei canali sono registrate sulla blockchain.  Ciascuna delle transazioni intermedie rimane privata tra le parti coinvolte.  Questo fornisce un livello di privacy non disponibile sulla blockchain principale.

Quindi, nel suo approccio di spostare le transazioni off-chain, la Lightning Network risolve simultaneamente vari problemi (ad esempio commissioni, finalità e scalabilità) che rendono le microtransazioni sulla rete principale impraticabili.

Di conseguenza, osservando le problematiche che la Lightning Network è pronta a risolvere, è chiaro che la soluzione di livello due rappresenta un passo significativo in avanti nell’affrontare le limitazioni intrinseche della blockchain originale di Bitcoin.  Vale la pena notare che la Lightning Network è ancora una tecnologia emergente, e le sfide legate allo sviluppo continuo e all’adozione devono essere affrontate per realizzare il suo pieno potenziale.

Come funziona la Lightning Network?

Quindi, quanto sopra dipinge un quadro di ciò che la Lightning Network può realizzare.  Come funziona esattamente il processo di spostamento delle transazioni off-chain?

Creazione di un canale di pagamento: Il processo inizia quando due parti decidono di effettuare una transazione tra loro e aprono un canale di pagamento.  Ciò comporta che entrambe le parti impegnino una quantità iniziale di criptovaluta (ad es., Bitcoin) in un portafoglio multi-firma, che richiede più di una firma per autorizzare le transazioni.

Questa transazione di finanziamento iniziale è l’unica parte del processo di creazione del canale registrata sulla blockchain. I fondi in questo portafoglio sono bloccati, il che significa che non possono essere spesi senza l’accordo di entrambe le parti, e l’importo impegnato determina la capacità del canale.

Esecuzione delle transazioni: Una volta che il canale è aperto, le due parti possono effettuare transazioni illimitate tra loro.  Queste transazioni non vengono trasmesse alla blockchain e sono, quindi, istantanee.  Ogni transazione comporta l’aggiornamento di un bilancio che riflette le loro attuali partecipazioni nel portafoglio multi-firma.  Ogni volta che il bilancio viene aggiornato, entrambe le parti lo firmano per confermare i nuovi saldi.  Queste firme garantiscono che l’ultimo bilancio sia l’unico valido, impedendo a una delle parti di tentare di imbrogliare trasmettendo un bilancio obsoleto.

Chiusura del canale: Entrambe le parti possono chiudere il canale in qualsiasi momento.  La chiusura del canale comporta la trasmissione del più recente bilancio concordato alla blockchain di base.  Questa è la seconda transazione relativa al canale di pagamento che appare sulla blockchain.  Una volta confermata questa transazione di chiusura, i fondi nel portafoglio multi-firma vengono distribuiti a ciascuna parte secondo il bilancio finale.

Instradamento dei pagamenti attraverso la rete: Il vero potere della Lightning Network deriva dalla sua capacità di instradare pagamenti tra parti che non hanno un canale diretto aperto tra loro.  Ciò avviene tramite una rete di canali di pagamento interconnessi, consentendo agli utenti di inviare pagamenti attraverso la rete tramite nodi intermediari.  Questi intermediari aggiornano i loro saldi dei canali per inoltrare il pagamento fino a raggiungere la destinazione finale.

Per garantire la sicurezza e l’atomicità (proprietà tutto-o-nulla) di questi pagamenti multi-hop, la rete utilizza gli Hash Time-Locked Contracts (HTLC).  Gli HTLC impiegano hash crittografici e blocchi temporali per assicurare che gli intermediari possano reclamare i fondi per l’inoltro di un pagamento solo se il pagamento raggiunge il destinatario previsto entro un certo intervallo di tempo.  I fondi vengono restituiti al mittente se il pagamento non raggiunge il destinatario prima della scadenza del blocco temporale.  Questo meccanismo impedisce agli intermediari di rubare fondi e garantisce che i pagamenti siano completati interamente o annullati.

Come potete vedere, la Lightning Network offre una soluzione sofisticata ai problemi che impediscono a reti come Bitcoin di essere realmente utilizzate come valuta.  Tuttavia, la complessità della rete, inclusa la gestione dei canali e della liquidità, pone sfide che continuano a essere affrontate man mano che la tecnologia si sviluppa.

Sviluppo

Parlando di sviluppo, la Lightning Network continua a rappresentare un sviluppo fondamentale nello spazio delle criptovalute, basato su innovazione e potenziale.

Tornando all’inizio, il concetto di Lightning Network è stato descritto in un white paper intitolato “The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payments,” pubblicato nel 2016.  Il documento è stato scritto da Joseph Poon e Thaddeus Dryja, i quali proposero la Lightning Network come soluzione alle sfide di scalabilità di Bitcoin.  La loro idea era abilitare un secondo livello sopra la blockchain di Bitcoin per facilitare transazioni istantanee e a basso costo.

Dopo la pubblicazione del white paper, l’idea guadagnò rapidamente consenso nella comunità delle criptovalute.  Diverse squadre e organizzazioni iniziarono a lavorare su implementazioni della Lightning Network. In particolare, emersero tre principali implementazioni da entità che rimangono i principali sviluppatori della Lightning Network fino ad oggi.

1. Lightning Labs – Lightning Labs è un contributore significativo allo sviluppo della Lightning Network, concentrandosi sulla costruzione di LND (Lightning Network Daemon), una delle implementazioni più diffuse del protocollo Lightning. LND è progettato per essere una soluzione scalabile, sicura e leggera per abilitare transazioni rapide attraverso la rete Bitcoin. Lightning Labs è in prima linea nella spinta per l’adozione e lo sviluppo della Lightning Network, offrendo vari strumenti e servizi per migliorarne l’usabilità e l’accessibilità.
2. Blockstream – Blockstream è un altro sviluppatore leader della Lightning Network, che lavora su c-lightning (ora noto come Core Lightning), un’implementazione della Lightning Network mirata a prestazioni ed estensibilità. I contributi di Blockstream alla Lightning Network fanno parte del suo più ampio impegno a far avanzare Bitcoin e la tecnologia blockchain. Core Lightning è noto per il suo focus sul servizio a utenti enterprise e sviluppatori che desiderano costruire applicazioni sulla Lightning Network.
3. ACINQ – ACINQ è un’azienda attivamente coinvolta nella ricerca, sviluppo e promozione di standard all’interno della comunità Lightning Network. Il suo lavoro si è concentrato sul miglioramento della scalabilità, sicurezza e usabilità della Lightning Network, rendendola più accessibile a un pubblico più ampio.

Ciascuna di queste organizzazioni rimane profondamente coinvolta nella ricerca, nello sviluppo e negli sforzi di implementazione continui per migliorare l’efficienza, la sicurezza e l’esperienza utente della Lightning Network, contribuendo in modo significativo alla sua crescente adozione e funzionalità.  Inoltre, ognuna partecipa attivamente alla più ampia comunità di Bitcoin e criptovalute, contribuendo a discussioni, proposte e standard che aiutano a plasmare il futuro della Lightning Network.

Crescita e adozione:

Gli sforzi dei principali sviluppatori della Lightning Network non sono passati inosservati.  Questo è evidente osservando la rapida adozione di ciò che ciascuno ha creato.  Dal numero di nodi e canali alla capacità totale della rete in Bitcoin in costante aumento, c’è un interesse e una fiducia crescenti nelle capacità della Lightning Network.  Attualmente, esistono molti modi per interagire con la Lightning Network.

• Supporto tramite exchange centralizzati come Kraken
• Portafogli software come Breez, Zap e altri.
• Eventi della community come hackathon, meetup e progetti volti a esplorare e ampliare le capacità della rete

Nonostante la sua crescita, la Lightning Network ha affrontato sfide, inclusi timori sulla centralizzazione, sulla sicurezza dei fondi nei canali di pagamento e sulla complessità tecnica per gli utenti medi.  La community e gli sviluppatori stanno lavorando attivamente per affrontare queste problematiche, cercando di migliorare la robustezza della rete e la sua facilità d’uso.

Man mano che la Lightning Network continua a evolversi, innovazioni come i pagamenti multipath, che consentono di suddividere pagamenti più grandi su più canali, e miglioramenti nell’efficienza dell’instradamento e nella gestione dei canali sono aree di sviluppo notevoli.  Inoltre, il potenziale della Lightning Network viene esplorato oltre i semplici pagamenti, includendo applicazioni di finanza decentralizzata (DeFi) e asset tokenizzati.

Eventi notevoli

Mentre molti eventi nella storia della Lightning Network si distinguono, uno è riuscito a catturare l’interesse del pubblico in generale – la ‘Lightning Torch’ o ‘#LNTrustChain’.

La Lightning Torch è iniziata a gennaio 2019 come esperimento sociale all’interno della comunità delle criptovalute.  Si basava su un’idea semplice: un pagamento veniva passato da persona a persona attraverso la rete, con ogni destinatario che aggiungeva una piccola quantità di Bitcoin prima di trasmetterlo.

Entro la fine della campagna, la transazione originale era stata inoltrata attraverso numerosi paesi in tutto il mondo, facilitata da centinaia di appassionati.  In tal modo, la Lightning Torch ha dimostrato il potenziale della rete per piccole transazioni rapide e ha attirato notevole attenzione sui social media, coinvolgendo figure di spicco nei settori tecnologico e cripto.

Lightning Network – La soluzione Layer 2 leader per Bitcoin.

La storia della Lightning Network è una testimonianza dello sforzo continuo per scalare Bitcoin e migliorare la sua utilità come valuta digitale.  Dalla sua concettualizzazione da parte di Poon e Dryja all’ampio coinvolgimento e adozione della community, la Lightning Network ha compiuto passi significativi verso la realizzazione di transazioni di criptovaluta istantanee e a basso costo.  Man mano che matura, il ruolo della rete nell’ecosistema più ampio delle criptovalute e della tecnologia blockchain probabilmente si espanderà, riflettendo il suo potenziale di trasformare i pagamenti digitali.