Rapporto di avanzamento: Come Lightning Network, Liquid Network e Stacks stanno affrontando la sfida della scalabilità?

Una sfida chiave nel mondo delle criptovalute è la scalabilità, in particolare per quanto riguarda la velocità di elaborazione delle transazioni. Le blockchain, ad esempio, spesso faticano con una bassa scalabilità o capacità.

Per mettere le cose in prospettiva, la blockchain di Bitcoin può gestire al massimo sette transazioni al secondo (TPS), un contrasto netto con la robusta capacità di elaborazione di un’azienda come Visa (V ), che può gestire fino a 24.000 TPS.

Questo rimane un grosso problema nelle criptovalute a causa di quello che è noto come il trilemma della blockchain. Ciò significa che una blockchain può raggiungere solo due delle tre caratteristiche; decentralizzazione, scalabilità o sicurezza, alla volta. Pertanto, i compromessi sono inevitabili!

Quando si tratta della più grande criptovaluta, Bitcoin, trasferire l’asset crittografico on-chain può essere un processo lento, costoso e inefficiente. Questo perché il suo creatore pseudo‑anonimo, Satoshi Nakamoto, ha limitato la dimensione del blocco a 1 Megabyte (MB) per impedire lo spam della rete, limitando così anche la scalabilità di Bitcoin.

La blockchain di Bitcoin utilizza il meccanismo di consenso Proof-of-Work (PoW) per confermare le transazioni. E solo dopo che un certo numero di miner ha verificato le transazioni avviene il regolamento finale e viene generato un blocco. Poiché un blocco richiede in media 10 minuti per essere elaborato, solo un piccolo numero di transazioni può passare alla volta. Inoltre, un aumento della domanda porta a un aumento delle commissioni, limitando l’utilità di Bitcoin.

Ciò ha scatenato un dibattito sulla scalabilità, risultando in un’ondata di innovazione tecnologica nella comunità Bitcoin.

La soluzione più ovvia a questo problema è aumentare la dimensione del blocco. Tuttavia, non è così semplice, poiché farlo potrebbe indebolire la decentralizzazione del protocollo, l’etica principale dello spazio cripto.

Una delle prime soluzioni al problema è stata proposta nel 2015 dallo sviluppatore Pieter Wiulle, chiamata Segregated Witness (SegWit). Questo processo modifica il modo in cui i dati delle transazioni sono memorizzati per aumentare la capacità del blocco senza cambiare il limite di dimensione.

SegWit è stato implementato sulla blockchain di Bitcoin nell’agosto 2017, modificando il limite a 4 MB senza compromettere la decentralizzazione. Tuttavia, la maggior parte dei blocchi Bitcoin rimane intorno a 1,3 MB di dimensione. Questo hard fork ha anche portato alla divisione della rete e alla creazione di Bitcoin Cash (BCH).

Un altro modo per scalare Bitcoin è attraverso reti aggiuntive, chiamate layer, che consentono di trasferire BTC senza utilizzare direttamente la blockchain. In sostanza significa costruire sopra Bitcoin senza apportare modifiche alla blockchain originale.

Con le soluzioni di scalabilità a strati, Bitcoin funge da livello finale di regolamento per le transazioni, garantendo stabilità, decentralizzazione e sicurezza. Nel frattempo, il secondo layer gestisce un gran numero di pagamenti in batch. Per ottenere ciò, la soluzione a strati si collega alla blockchain ma non trasmette ogni singola transazione alla blockchain, risparmiando sulle commissioni e consentendo un regolamento più rapido.

Oggi esamineremo alcune delle soluzioni di scalabilità Bitcoin più importanti, quindi cominciamo!

Lightning Network (LN) 

Una delle soluzioni di scalabilità Bitcoin più popolari, the Lightning Network, è stata originariamente concepita in un whitepaper scritto da Joseph Poon e Tadge Dryja nel 2015. Il suo testnet è stato rilasciato a maggio 2016, e la sua prima implementazione è stata pubblicata a gennaio 2017, anche se la prima transazione reale su un canale Lightning Network non è avvenuta fino alla fine del 2017.

LN è progettato per rendere le transazioni Bitcoin il più veloci ed economiche possibile introducendo una blockchain “layer 2”. Utilizza smart contract per creare canali di pagamento off‑blockchain tra coppie di utenti e, una volta stabiliti, i fondi possono essere trasferiti tra loro quasi istantaneamente.

Per creare un canale di pagamento, il pagatore deve bloccare una certa quantità di BTC sulla rete. Gli utenti possono chiudere i loro canali di pagamento e regolare i saldi finali sulla blockchain di Bitcoin in qualsiasi momento.

Il L2 registra solo l’apertura e la chiusura dei canali di pagamento sulla blockchain di Bitcoin, consentendo di muoversi più velocemente e offrire maggiore privacy.

In questo modo, il “leading technological development in multiparty financial computations with Bitcoin” fornisce alla blockchain nativa i vantaggi di velocità, scalabilità, supporto ai micropagamenti e bassi requisiti energetici. Tuttavia, LN non è priva di svantaggi, i principali sono: rischio di controparte durante le transazioni e mancanza di scalabilità funzionale.

Secondo i dati forniti da 1ML, attualmente ci sono oltre 4.670 BTC bloccati in LN e 69.000 canali in uso.

Nel tempo, Lightning Network è cresciuta in popolarità ed è ora un ecosistema di prodotti, progetti e soluzioni che attraversano settori che vanno dal gaming, portafogli e pagamenti alla gestione dei nodi, infrastrutture e ricompense. Ad esempio, Pool aiuta a gestire le esigenze di liquidità di LN, e Taro consente di coniare asset su LN.

Più recentemente, Binance ha annunciato l’integrazione riuscita di Bitcoin su LN, promettendo una soluzione più scalabile per depositi e prelievi di BTC, unendosi a Kraken, OKX, Bitfinex e River Financial, che hanno già adottato questa soluzione di scalabilità.

Lightning Labs, una delle aziende che lavorano su Lightning Network, ha rilasciato diverse funzionalità nel 2020, come Keysend e Wumbo Channel, quest’ultima ha aumentato la dimensione delle transazioni che possono essere eseguite su LN.

Mentre l’Intelligenza Artificiale (AI) ha conquistato il mondo quest’anno, Lightning Labs ha annunciato un nuovo set di strumenti per sviluppatori che possono integrare Bitcoin con applicazioni AI e Large Language Models (LLM) come ChatGPT, consentendo loro di inviare, ricevere e gestire pagamenti Bitcoin on-chain e su LN.

Liquid Network 

Lanciata da Blockstream nel 2018, Liquid Network è un’altra sidechain layer‑2 che migliora la funzionalità e le prestazioni di Bitcoin. È progettata per consentire l’emissione, il trasferimento e lo scambio rapidi, sicuri e privati di stablecoin, token di sicurezza e asset crittografici sulla blockchain di Bitcoin.

Questa soluzione a strati costruisce tecnologie e applicazioni sopra Bitcoin. Opera in modo indipendente dalla rete principale tramite Liquid Federation, un gruppo di organizzazioni native del mondo cripto che confermano nuovi blocchi e assicurano e gestiscono i fondi Bitcoin detenuti nel portafoglio multi‑firma della rete. I membri della Federation votano anche i rappresentanti del consiglio che guidano le decisioni operative e di manutenzione della piattaforma.

Come sidechain, Liquid consente agli utenti di trasferire BTC da e verso la mainchain tramite un meccanismo bidirezionale. Qui, gli asset sono ancorati 1:1 al valore dell’asset nativo che rappresentano, permettendo a chiunque di utilizzare i propri token su un’altra blockchain. La rete Liquid emette il proprio asset nativo, una versione “wrapped” di BTC chiamata Liquid Bitcoin (L‑BTC), che viene sempre creata e bruciata da una quantità equivalente di BTC bloccata dalla governance di Liquid.

Per iniziare, gli utenti devono avviare un “peg‑in”, un processo completato inviando BTC a un indirizzo Bitcoin gestito dalla Liquid Federation, che in cambio invia una quantità equivalente di L‑BTC da utilizzare nell’ecosistema Liquid. L‑BTC può anche essere ottenuto da exchange centralizzati (CEX), OTC e piattaforme di swap.

Ora, per scambiare L‑BTC nuovamente in BTC sulla rete Bitcoin, l’utente deve avviare un “peg‑out”, che prevede l’invio di L‑BTC a un indirizzo di burn per essere rimosso permanentemente dalla Liquid Network; una volta completato, la Liquid Federation invia una quantità equivalente di BTC all’utente.

Con un tempo di blocco di soli 60 secondi e una finalità a due blocchi, Liquid Network può offrire una capacità di transazione molto più elevata rispetto a Bitcoin. Inoltre, la firma dei blocchi non solo aumenta la velocità delle transazioni, ma gli utenti non devono pagare extra per elaborarle rapidamente. Inoltre, con il tipo di asset e la quantità di token nascosti dal registro pubblico, le transazioni Liquid hanno una riservatezza nativa.

Utilizzando lo strumento Liquid Swap, è possibile scambiare qualsiasi coppia di asset Liquid (come L‑BTC e L‑USDT). Dispone anche di swap atomici, consentendo scambi peer‑to‑peer tra Bitcoin e Liquid senza affidarsi a un intermediario fidato.

Tuttavia, questa rete non solo consente swap trustless usando order book non custodial, ma permette anche l’emissione di token di sicurezza e altri asset digitali, qualcosa non possibile sul layer principale di Bitcoin a causa della sua programmabilità limitata. Questi nuovi token possono rappresentare vari asset digitali, inclusi stablecoin, token di utilità, NFT e titoli.

Ma, naturalmente, Liquid Network non è priva di preoccupazioni, come i 15 Functionaries controllati da poche parti, che generano problemi come punti singoli di fallimento, censura e attacchi malevoli.

Stacks (STX) 

Questa blockchain layer 2 potrebbe aver guadagnato trazione nel 2023, ma le sue basi risalgono al 2013 grazie a Muneeb Ali e Ryan Shea, quando era conosciuta come Blockstack. Tuttavia, il testnet di Stacks non è stato lanciato fino al mercato orso del 2018, e la sua mainnet è andata in diretta pochi mesi dopo, nell’ottobre 2018.

Con un aggiornamento significativo della rete a gennaio 2020, la mainnet Stacks 2.0 si è collegata e ancorata nativamente alla piattaforma Bitcoin, introducendo una nuova era di innovazione per lo sviluppo sulla più grande rete blockchain.

L’azienda ha raccolto 21,2 milioni di dollari nella prima vendita di token qualificata dalla Securities and Exchange Commission (SEC) nel 2017. Il suo token nativo, STX, è usato per pagare le transazioni sulla blockchain Stacks così come per alimentare gli smart contract di Stack.

Stacks utilizza un nuovo meccanismo di consenso chiamato Proof-of-Transfer (PoX), che richiede ai miner di inviare BTC ad altri partecipanti della rete. Il protocollo Stacks seleziona quindi casualmente un miner vincente e lo ricompensa con STX e commissioni. Inoltre, la rete utilizza un sistema di ricompensa chiamato “stacking”, secondo il quale i BTC vengono distribuiti agli utenti per il supporto alla rete e per aver bloccato token STX per un certo periodo.

PoX funziona in parallelo con il consenso Proof-of-Work (PoW) di Bitcoin, usandolo come layer di regolamento. Ciò significa che le transazioni Stack sono raggruppate e poi inviate per essere verificate e validate sulla rete principale.

Questa capacità di sfruttare la sicurezza della blockchain Bitcoin per il regolamento delle transazioni può aiutare a costruire l’ecosistema DeFi di Bitcoin su Stacks, che mira a far diventare i token sBTC la base per un Web3 più sicuro.

sBTC è un “trust‑minimized” Bitcoin Peg bidirezionale che consentirà flussi di capitale Bitcoin verso i contratti nei layer Stacks e permetterà agli smart contract di scrivere programmaticamente di nuovo su Bitcoin L1. L’attivazione di Stacks 2.1 a marzo ha ufficialmente aperto la strada alle prossime versioni Nakamoto e sBTC.

Per gli smart contract, Stacks utilizza il proprio linguaggio di programmazione specificamente progettato, chiamato “Clarity”, ottimizzato per prevedibilità e sicurezza. Questo linguaggio può leggere lo stato di Bitcoin e aiuta a mitigare i bug grazie alla funzionalità di preview, consentendo agli sviluppatori di testare il codice prima di eseguire qualsiasi smart contract. Nel 2Q23, i suoi smart contract hanno superato la soglia dei 60.000.

La community di Stacks si sta espandendo rapidamente, con diversi progetti DeFi, NFT, DAO, giochi e altri tipi di dApp che emergono sulla piattaforma. Per lo sviluppo di app, Stacks offre Gaia per salvare e ottenere dati, la possibilità di registrarsi e accedere con identità separate, e per gli utenti di firmare e visualizzare le transazioni. Queste funzioni insieme consentono agli sviluppatori di creare esperienze utente potenti e ricche di funzionalità.

In generale, la scalabilità di Bitcoin è un lavoro in corso, con le soluzioni L2 ancora nelle prime fasi di sviluppo e adozione. Man mano che queste soluzioni guadagnano trazione, porteranno più attenzione e valore alla rete principale, il che a sua volta porterà a un maggiore utilizzo e popolarità delle L2, creando un ciclo di feedback.

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