Risolvere il problema della scalabilità di Bitcoin non è un compito facile. C'è voluto molto tempo di ricerca e sviluppo, anche se la soluzione potrebbe già essere tra noi. Il suo nome è Lightning Network e potrebbe portare Bitcoin a un nuovo livello di scalabilità e affrontare la massificazione delle criptovalute.
El protocollo Lightning Network, ha lo scopo di migliorare la scalabilità di Bitcoin. Questo è possibile grazie al fatto che funziona come un secondo strato sopra Bitcoin, Ti permette di fare cose che normalmente non potresti fare. Più specificamente: transazioni istantanee e con commissioni molto basse.
Lo sviluppo di questo protocollo è iniziato con il lavoro di Joseph Poon y Thaddeus Dryja. Ma oggi sono aziende come Blockstream, Lightning Labs, MicroStrategia, Bloccare y ACINQ che guidano il suo sviluppo.
Se sei interessato alla parte più tecnica di questo progetto, il tuo whitepaper può essere trovato in questo link.
Per capire un po' le potenzialità di questa tecnologia, dobbiamo tenere a mente due cose:
- Bitcoin è stato creato come a soluzione di denaro digitale.
- Tale obiettivo è impossibile da raggiungere allo stato attuale della rete e del software Bitcoin, in quanto ha problemi di scalabilità.
Oggi, Bitcoin può elaborare solo da 7 a 8 transazioni al secondo. Con così poca capacità, non può far fronte all'uso massiccio della criptovaluta. Di conseguenza, la rete Bitcoin diventa lenta e molto costosa quando deve pagare le commissioni.
Per questo motivo serviva un modo per effettuare transazioni velocemente, che fosse facile da usare e compatibile con Bitcoin senza grosse modifiche. La risposta a queste esigenze e molto altro è Lightning Network, un protocollo di cui imparerai qualcosa in più di seguito.
Perché è necessario migliorare la scalabilità di Bitcoin?
Sicuramente ti stai ponendo la stessa domanda e sei nei tuoi diritti. Penserai che se Bitcoin ha una rete così potente ed estesa perché ha bisogno di migliorare la sua scalabilità. La semplice risposta è: perché migliorando la scalabilità, le transazioni vengono eseguite più velocemente e sono meno costose.
Per spiegare la risposta in forma lunga, facciamo questo piccolo esercizio: immagina di effettuare una transazione in Bitcoin. A quel tempo, la rete è molto poco utilizzata e il costo della commissione di ogni transazione è molto basso.
Tuttavia, il costo delle commissioni può aumentare con l'aumentare dell'utilizzo della rete. Questo perché una coda, o un eccesso di transazioni, viene generata nel file MemPool. È lì che i minatori tendono a dare la priorità alle transazioni con commissioni più elevate, poiché offrono loro maggiori vantaggi. In questo modo, se vuoi che una transazione venga elaborata velocemente, dovrai pagare più commissioni.
Quest'ultimo caso però porta sul tavolo un altro problema: i costi delle commissioni possono aumentare al punto da non permetterci di effettuare micro pagamenti. Ad esempio, le commissioni per l'invio di $ 1 possono essere superiori a $ 1.
Questa è una situazione priva di senso che può essere risolta con il miglioramento della scalabilità, da qui la necessità di migliorare questa caratteristica.
Come funziona la Lightning Network
Il funzionamento di Lightning Network dipende da vari fattori tecnici e da un processo per renderlo sicuro. Primo, Lightning Network dipende dal fatto che sia garantita la "non-malleabilità" della criptovaluta. In questo modo, diventerebbe impossibile per una terza parte modificare le informazioni sulle transazioni o sulle criptovalute durante il processo di verifica o generazione.
In Bitcoin e Litecoin la proprietà di non malleabilità delle transazioni è stata introdotta grazie all'arrivo di SegWit (Testimone Segregato). Con questa soft fork, Bitcoin ha risolto questo problema e ha posto i primi mattoni per la costruzione di un nuovo modo di scalare.
È così che è iniziato lo sviluppo del Lightning Network e dei suoi cosiddetti canali a pagamento. Questi canali di pagamento sono la pietra angolare del funzionamento di Lightning Network e la chiave per offrire una scalabilità senza precedenti in Bitcoin.
Cosa sono i canali di pagamento?
I canali di pagamento o canali di pagamento sono il fondamento della Lightning Network.
Un canale di pagamento è una transazione multi-firma sulla blockchain. con almeno uno di loro che invia fondi. In tale canale, ogni persona ha una chiave privata e ogni transazione futura può essere effettuata solo se le chiavi delle due parti firmano. È un mezzo di consenso che dimostra che la transazione è stata approvata da entrambe le parti per poter essere eseguita.
Inoltre, i canali di pagamento possono essere aperti per un certo periodo di tempo. Normalmente, si tratta di circa 10 minuti o quello che serve per estrarre il blocco successivo sulla blockchain. Ma una volta che il canale è aperto, i suoi partecipanti possono scambiarsi istantaneamente risorse tra loro utilizzando i fondi in esso immagazzinati. Questo in poche parole significa questo Le parti che costituiscono un canale di pagamento di Lightning Network possono effettuare pagamenti reciproci istantaneamente.
Nonostante questo comportamento, le transazioni effettuate in detto canale di pagamento sono completamente valide nella blockchain. Questo perché una volta chiuso il canale, il file transazioni realizzati vengono inviati alla rete, verificati e inclusi in un blocco Bitcoin.
Spiegazione passo dopo passo della rete Lightning
Per capire come funziona Lightning Network, è meglio suddividere l'intero processo operativo passo dopo passo. Per questo ti spiegheremo con un semplice esercizio come si fa, insieme ad altri punti di interesse per chiarire tutti i tuoi dubbi.
Prima di tutto, all'interno di Lightning avremo due partecipanti che creeranno una transazione iniziale sulla blockchain da $ 20. Di quei $ 20, $ 10 andranno a Carmen e $ 10 ad Aitor. Questa distribuzione potrebbe essere diversa e può variare all'interno del canale che abbiamo menzionato sopra, quindi Carmen potrebbe avere $ 15 e Aitor $ 5 alla fine di tutti gli scambi.
Quello che fa Lightning è prendere la tecnologia dietro ai canali di pagamento e creare una rete che li modella utilizzando smart contract per assicurarsi che possa funzionare in modo decentralizzato.
A questo proposito, avremmo la seguente ripartizione del processo:
- Carmen apre un canale di pagamento con Aitor, che a sua volta ha un canale con Laura, che a sua volta ha un canale aperto con David.
- In questo momento abbiamo 4 parti che partecipano a diversi canali di pagamento o payment channel.
- Carmen vuole scambiare risorse con David, quindi potrà inviare fondi tramite Aitor e Laura per raggiungere infine David, il destinatario.
- A causa della natura del Lightning Network, Carmen non dovrebbe fidarsi di Aitor e Laura nel processo, poiché la crittografia viene utilizzata per garantire che i fondi che David riceverà saranno esattamente gli stessi di quelli inviati da Carmen. In caso contrario, verranno automaticamente restituiti a Carmen.
Ora, ci resta una serie di domande a cui è molto importante rispondere: come è possibile fidarsi del passaggio 3?Cosa succede con la disponibilità? E come si combatte l'inganno?
Di seguito risponderemo a queste tre domande.
Come è possibile fidarsi del passaggio 3?
In realtà, Aitor e Laura agiscono come nodi all'interno della rete, qualcosa di simile ai minatori della rete Bitcoin. Elaborano tutte le transazioni in modo decentralizzato senza avere il controllo dei fondi che aiutano a spostare.
Per questo motivo Aitor e Laura non hanno mai potuto rubare i fondi. de Carmen, poiché i fondi da inviare verranno ricevuti solo se la transazione in uscita è già stata effettuata al destinatario finale, che in questo caso è David.
E la disponibilità?
Se Aitor si disconnette, il fondo del canale non resterebbero intrappolati a tempo indeterminato, ma all'interno del meccanismo di contratto intelligente di Lightning Network gli utenti possono chiudere unilateralmente i canali. Se Aitor scomparisse, Carmen potrebbe recuperare i suoi soldi grazie all'attributo di tempo aggiunto nel contratto.
Quando un canale viene chiuso contemporaneamente, dopo aver effettuato un numero indefinito di scambi in esso, i fondi finali di ciascuna parte appariranno nella blockchain in 10 minuti o comunque quanto necessario affinché il blocco successivo appaia nella rete.
Come combatti l'inganno?
Se Carmen ha inviato fondi del suo indirizzo multi-firma a David nel Lightning Network, ma non è conforme e ciò che fa è emettere una vecchia transazione nella blockchain per chiudere il canale nello stato in cui si trovava prima di inviare la transazione a David, il software stesso alla ricerca di questo tipo di le azioni faranno perdere a Carmen tutti i fondi inviati a David. Questo come punizione per un'azione del genere, quindi Chiunque tenti di trasmettere una transazione vecchia e non valida verrà penalizzato.
Grazie a questa rete di canali da persona a persona, è possibile trovare uno schema all'interno della rete attraverso il quale trasmettere transazioni al di fuori della catena di blocchi senza limiti. Tutto questo senza perdere la fiducia che successivamente e dopo la chiusura del canale verrà incluso nella blockchain di Bitcoin.
Sicurezza della Lightning Network
Per quanto riguarda la sicurezza, c'è un documento pubblicato nel 2019 che esegue un'analisi piuttosto tecnica della robustezza di questo sviluppo.
Gli autori, Aggelos Kiayias (IOHK e Università di Edimburgo) e Orfeas Stefanos Thyfronitis Litos (IOHK) hanno condotto una revisione completa della sicurezza della rete Lightning e il risultato è un documento di 84 pagine che puoi consultare e scaricare cliccando sull'immagine seguente.
Vantaggi e svantaggi della rete Lightning
Vantaggi
- Prima di tutto, Fulmine offre una delle opzioni più potenti per migliorare la scalabilità di Bitcoin. Lightning può portare Bitcoin a raggiungere livelli vicini a 1 milioni di transazioni al secondo, molti di più di quelli gestiti da sistemi di pagamento come VISA o MasterCard.
- Offre alti livelli di sicurezza e anonimato, poiché le transazioni avvengono fuori catena, quindi i pagamenti sono praticamente impossibili da tracciare.
- Illuminazione è compatibile con altri progetti di criptovaluta oltre a Bitcoin. Ad esempio, è possibile utilizzare Lightning con Litecoin.
- È in grado di ridurre notevolmente il livello del traffico delle transazioni all'interno della rete Bitcoin, migliorando così l'efficienza della rete.
- Le transazioni che utilizzano la rete Lightning vengono eseguite quasi istantaneamente.
- Permette la realizzazione di micropagamenti e ne consente addirittura l'automazione.
- Abilita la capacità di esibirsi scambi atomici catena incrociata. Ciò consente a due blockchain che utilizzano la stessa funzione hash di scambiare token senza la necessità di un intermediario come uno scambio.
Svantaggi
- Uno dei principali svantaggi di Lightning è che i pagamenti possono essere effettuati solo agli utenti che sono collegati a un canale di pagamento. Ciò significa che l'utente deve essere attivo e connesso a un canale. Le transazioni di criptovaluta tradizionali non hanno questa limitazione.
- Il Lightning Network è un protocollo in costante sviluppo. Ne è prova il fatto che i suoi creatori raccomandino ancora di non utilizzare Lightning per operazioni con grandi somme di denaro.
- Il protocollo limita la liquidità del canale al totale delle criptovalute che sostengono tutte le parti . Questa è un'altra situazione che minaccia le operazioni di alto valore, in quanto porta gli utenti a dividere i propri fondi per avere liquidità sui normali canali blockchain e Lightning.
Sebbene Lightning Network sia ancora in una fase iniziale del suo sviluppo, le soluzioni di scalabilità Bitcoin che offre sono un enorme passo avanti per l'adozione della criptovaluta. Creando un canale di pagamento istantaneo e gratuito, Bitcoin ha il potenziale per sostituire le carte di credito e persino il denaro fiat.
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