Bitcoin & Lightning Network: il più famoso layer per i pagamenti

Bitcoin è lento, inefficiente e supporta solo 7 transazioni al secondo. Sfatiamo questi miti e studiamo Lightning Network!

Bitcoin_Lightning

Come abbiamo raccontato all’interno del primo articolo di questa rubrica, Satoshi Nakamoto presentò Bitcoin al mondo il 31 Ottobre 2008, tramite il Whitepaper di Satoshi Nakamoto, un documento tecnico con cui l’anonimo utente spiegava il funzionamento del protocollo al centro di questa rubrica.

Un protocollo totalmente digitale e P2P (peer to peer, cioè senza server centrali) che permette a chiunque di trasferire una qualsiasi quantità di satoshi (l’unità più piccola di bitcoin) memorizzando tutte le transazioni della rete in un database distribuito, la famosa Blockchain, chiamata Chain of Blocks o Timechain da Satoshi.

Un registro immutabile, in cui tutte le transazioni vengono salvate e mai più cancellate.

Quali sono i limiti della Blockchain?

Per spiegare i limiti della Blockchain di Bitcoin (e di tutte le altre criptovalute) dobbiamo riassumere il funzionamento del protocollo.

Quando dal tuo wallet bitcoin effettui una transazione verso un altro indirizzo, questa viene propagata tra tutti i nodi che compongono la rete Bitcoin che hanno il compito di validare la tua transazione cioè di verificare che tu non stia cercando di spendere per esempio dei bitcoin già spesi o che non ti appartengono.

Una volta validata la tua transazione dovranno intervenire altri attori del network: i minatori.

Aziende o singoli individui che tramite speciali dispositivi elettronici (ASIC) si occupano di proporre alla rete nuovi blocchi della Blockchain contenenti le transazioni in attesa di essere confermate.

I nodi Bitcoin non solo validano le transazioni e i blocchi proposti dai minatori ma si assicurano anche che la produzione dei nuovi blocchi della Blockchain da parte dei minatori tenda a rispettare un intervallo di 10 minuti.

Blockchain visual

Ogni 10 minuti possono essere quindi confermate un numero massimo di transazioni, il numero cioè di transazioni che riescono ad essere incluse in un blocco. Il numero massimo di transazioni che possono essere salvate all’interno di un blocco è variabile in quanto dipende dal tipo di transazioni, per semplificare possiamo dire che il protocollo può elaborare dalle 3 alle 7 transazioni al secondo.

Un numero estremamente basso che non può sicuramente soddisfare la domanda di transazioni quotidiane dell’intera popolazione umana.

Bitcoin non potrà mai funzionare quindi?

A pochi giorni dalla presentazione del Whitepaper di Bitcoin già era chiaro il limite di questo protocollo; il layer di base, quello composto dai minatori e dalla Blockchain non sarebbe bastato a gestire miliardi di transazioni quotidiane con costi contenuti e adatti alle spese quotidiane, ecco che la comunità Bitcoin ha da subito iniziato a studiare protocolli sicuri e veloci che avrebbero utilizzato il protocollo Bitcoin estendendo però le sue capacità, tutto questo senza alterare troppo le regole scritte da Satoshi Nakamoto.

Lightning Network è al momento la principale soluzione di livello 2 nata per offrire un protocollo che sfrutti la sicurezza della Blockchain di Bitcoin ma anche tempi di conferma inferiori e soprattutto una capacità di elaborazione maggiore di 7 transazioni al secondo.

Cos’è Lightning Network e come funziona

Lightning Network (puoi leggerlo spesso in forma abbreviata: LN) è un protocollo abbastanza complesso dal punto di vista tecnologico e in questo articolo non ci addentreremo nei tecnicismi ma andremo a spiegarlo con una similitudine.

Proviamo a tornare indietro nel tempo di qualche decina d’anni, quando tra i negozianti e clienti spesso non si pagava in contanti ciascuna spesa, il negoziante si annotava su un foglio di carta i pagamenti di ciascun cliente che poi avrebbe saldato i suoi debiti in seguito.

Se immaginiamo la Blockchain di Bitcoin (il livello 1 del protocollo) come lo scambio dei contanti, Lightning Network è il credito tra individui (livello 2).

Grazie a questo protocollo è possibile infatti bloccare libere quantità di bitcoin in quelli che vengono chiamati canali di pagamento, che ad oggi sembrerebbero comporre questa topologia (in foto sono rappresentati solo i canali pubblici).

Blockchain Bitcoin

Una volta bloccati questi bitcoin sul Layer 1 e portati su Lightning Network i nodi coinvolti nel pagamento (nodo A paga nodo B per una pizza, per esempio) aggiornano lo stato dei pagamenti, proprio come il negoziante faceva con il suo registro.

Le transazioni su Lightning Network non sono più quindi propagate in tutta la rete ma solo tra i nodi coinvolti: non esiste un consenso globale e non viene utilizzato mining se non per l’apertura e chiusura dei canali!

I nodi coinvolti in una transazione non sono solamente quelli coinvolti in un semplice pagamento A paga B in quanto A potrebbe non avere un canale di pagamento diretto con B: in questo caso A cercherà un percorso, un po’ come un navigatore satellitare cerca la strada più veloce, per arrivare a B.

Se un navigatore satellitare cerca la strada più veloce, un pagamento Lightning Network cerca quella più economica di commissioni. Ciascun nodo LN può decidere infatti il tariffario per instradare i pagamenti di altri utenti.

Cosa aspettarsi da questo protocollo in futuro

Come probabilmente avrai letto in questi mesi, bitcoin è diventato legal tender in El Salvador a Settembre 2021 e in altre regioni come quelle del continente africano stiamo osservando un aumento di volumi e di interesse da parte di comunità e istituzioni.

Proprio all’interno di queste realtà troviamo un utilizzo quotidiano di Lightning Network, che permette tramite wallet come Bluewallet, Muun, Phoenix o Chivo (il discusso wallet governativo) di transare addirittura frazioni di dollari con commissioni minime e tempi di conferma inferiori ai 5 secondi.

Bitcoin Network

Uno dei più grandi promotori di Lightning Network è sicuramente Jack Mallers, CEO di Strike, l’App fintech disponibile solo negli USA con cui è possibile inviare denaro in El Salvador tramite Lightning Network per poi essere convertiti in contanti (dollari) tramite ATM, in pochi secondi con commissioni minime rispetto ai money transmitter tradizionali.

Quantificare l’utilizzo di Lightning Network non è facile in quanto non è facile analizzare i flussi di pagamento, possiamo tuttavia osservare la Blockchain e tramite questo grafico notiamo che i bitcoin bloccati su Lightning Network continuano ad aumentare, segno di una adozione lenta ma costante.

Ad oggi i bitcoin bloccati su Lightning Network si stima siano circa 4.000 BTC per un equivalente di 123 milioni di dollari, puoi controllare questi numeri sempre aggiornati su 1ml.com.

Conclusioni

Ad oggi Lightning Network è ancora un protocollo in fase di sviluppo, gli strumenti che sono disponibili hanno ancora ampi margini di miglioramento soprattutto per quello che riguarda la UX (User Experience) e sicuramente vedremo molti cambiamenti nei prossimi anni soprattutto tramite l’implementazione di nuove tipologie di canali, per esempio apertura e chiusura di canali tra molti nodi, o protocolli che sfrutteranno Lightning Network per trasferire asset alternativi a Bitcoin, per esempio tramite Taro Protocol di Lightning Labs che ha visto un recente investimento di 70 milioni di dollari.

Ricorda quindi di non utilizzare i Wallet Lightning suggeriti con troppi satoshi, soprattutto se sono le tue prime volte!

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Simone Da Re

Bitcoin Consultant & Software Developer