In questo articolo andremo ad approfondire il tema del Lightning Network, quali sono i vantaggi, come funziona e perché è più performante rispetto a Bitcoin.
Si comincia!
PARTIAMO DA BITCOIN: PROBLEMI DI SCALABILITÀ (E NON SOLO)
Come ormai è ben noto, Bitcoin è un insieme di concetti e tecnologie frutto di decenni di ricerche in crittografia e in sistemi distribuiti, in grado di definire le basi dell’odierno ecosistema di valute digitali. Quando si parla di Blockchain, decentralizzazione, transazioni, consenso, smart contract, si parla dei suoi costituenti fondamentali.
Una delle sfide più grosse che Bitcoin si trova ad affrontare è la sua scalabilità, ovvero la capacità di adattarsi nel caso di variazioni notevoli del carico di lavoro. Ma non solo, Bitcoin soffre di tempistiche di transazione lunghe, oltre al fatto che le fee legate ad esse sono sempre più costose.
Dal 2009, anno di partenza della rete Bitcoin, ad oggi, varie modifiche sono state fatte al suo protocollo originario con il fine di migliorarlo e renderlo sempre più sicuro.
Tra queste, una proposta che è diventata recentemente realtà è la Lightning Network, il cui obiettivo è quello di andar oltre alle problematiche fin qui elencate.
UNA SOLUZIONE: LA LIGHTNING NETWORK
Lightning Network è un protocollo di pagamento che opera “sopra” Bitcoin (Layer 2) e che implementa particolari tipi di contratti chiamati Hashed Timelock Contracts (HTLCs) in grado di permettere l’instradamento sicuro di transazioni mediante canali di pagamento bidirezionali peer-to-peer attraverso un protocollo onion-routed.
La sua importanza risiede nella capacità di far scalare Bitcoin, registrando sulla sua Blockchain solamente determinate transazioni, quelle di apertura e chiusura canali, e lasciando tutte le altre fluire tra questi con fee minori e senza passare per il ledger.
LIGHTNING NETWORK: ENTRIAMO NEL DETTAGLIO
Vediamo insieme nel dettaglio quanto appena scritto.
Per far ciò, ha senso partire dai concetti di base:
- i canali di pagamento sono una metafora atta ad indicare un meccanismo trustless (in grado cioè di permetterne il funzionamento senza dover aver fiducia di alcun partecipante) per eseguire transazioni bitcoin tra due parti, al di fuori della Blockchain. Tali transazioni sono gestite off-chain, comportandosi come delle cambiali, le quali avrebbero piena valenza se eseguite sul ledger Bitcoin. Il loro punto di forza è quello di permettere transazioni in maniera molto rapida ed economica.
Ci sono canali di pagamento unidirezionali o bidirezionali, ognuno con le sue determinate caratteristiche. Quelli che interessano a noi sono quelli bidirezionali. - Un altro concetto fondamentale per capire il protocollo Lightning Network è quello di Hash Time Lock Contracts (HTLC).
Ai canali di pagamento possono essere aggiunti degli Smart Contract, programmi scritti in un particolare linguaggio di programmazione (Script, nel caso di Bitcoin), che vengono eseguiti come programmati, senza possibilità di censura o manipolazione.
Quando questi Smart Contract vengono programmati in modo tale da permettere ai partecipanti di impegnare soldi per mezzo di un segreto riscattabile e con una data di scadenza, si parla di Hash Time Lock Contracts.In maniera molto semplice, il destinatario del pagamento genera un segreto S e calcola successivamente il suo hash H. Lo Smart Contract implementerà il seguente criterio: “Chiunque conosce il segreto S, può riscuotere il pagamento”.
Chiaramente, tale sentenza sfrutta la forza intrinseca delle funzioni di hash, per le quali risulta computazionalmente oneroso (=impossibile, con le attuali risorse) la ricerca del valore S che produce H. In questo modo, solamente il destinatario (e chiunque conosca S) potrà riscattarlo, senza rischiare che altri agenti malevoli scovino il segreto. Questa proprietà è nota come hashlock.Si definisce invece timelock la proprietà secondo cui, passato un certo periodo di tempo definito all’interno dello Smart Contract, se il pagamento non è ancora stato riscattato dal destinatario, il pagamento ritorna al mittente. Il periodo di tempo è misurato in blocchi minati.
La Lightning Network, descritta nel 2015 da Joseph Poon e Thadeus Dryja, è un protocollo che definisce una rete di canali di pagamento bidirezionali connessi end-to-end, realizzato in maniera tale da non avere necessità di fidarsi degli intermediari grazie all’utilizzo di SegWit e del suo malleability-fix. Inizialmente rilasciata per testnet (una blockchain alternativa di Bitcoin, usata per fini di test), da marzo 2018 è presente anche per mainnet.
UNA NOSTRA IMPLEMENTAZIONE: IL NODO LN.INTERLOGICA.IT
Interlogica ha recentemente realizzato il suo primo nodo nella mainnet, la rete principale. Un lavoro degli sviluppatori che ha portato a breve giro all’apertura di uno dei circa 3600 nodi presenti in tutto il pianeta.
Il nodo è identificato dall’alias ln.interlogica.it, ed ha una chiave pubblica 0202b1f1a4a74876e6c03bc135541ab89ad555bff38cc8984e6ba8cab1a16db4ed.
ALICE, BOB E ZOE: UN ESEMPIO DIDATTICO PER CAPIRE IL FUNZIONAMENTO DELLE TRANSAZIONI SU LIGHTNING NETWORK
Scopri, per immagini, come funziona una transazione su Lightning Network grazie all’esempio di Alice, Bob e Zoe.
Chiudo sottolineando che si possono avere più intermediari tra due nodi.
Per esempio, se Zoe fosse connessa con Alice, non connessa con Bob, ma connessa con Charlie il quale è connesso con Bob, il percorso della transazione seguirà questa rotta.
L’approccio sarà uguale, con l’unica differenza che Alice dovrà pagare più tasse, seppur irrisorie, in corrispondenza con il numero di nodi che si trovano tra lei ed il destinatario, avendo a mente che le uniche transazioni che vengono eseguite facendo uso della Blockchain sono quelle di apertura e chiusura canali.
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