Cos'è e come funziona lightning network

lightning network

Leggendo il primo documento ufficiale, il famoso White Paper di Satoshi Nakamoto del 2009, Bitcoin nasce concettualmente come una rete in cui l'homo economicus può scambiarsi facilmente e privatamente del valore con i suoi pari. Il protocollo di Nakamoto vuole quindi diventare un'alternativa all'attuale sistema centralizzato che viene intermediato dalle banche e dai vari istituti di credito internazionali. Idealmente, tale meccaniscmo, che permette a chiunque di avere relazioni economiche in qualsiasi momento e da qualsiasi parte del mondo, si pone perfettamente nella realtà attuale - nell'Assoluto, richiamando alla mente Georg Wilhelm Friedrich Hegel - caratterizzata dall'affermazione della digitalizzazione e della globalizzazione come forze promotrici del Divenire. Tuttavia, la tecnologia si è dimostrata poco matura per essere implementata come voleva Satoshi: il primo trai limiti è infatti la sua scalabilità. Con scalabilità si intende la capacità di un sistema di "crescere" o diminuire di scala in funzione delle necessità e delle disponibilità.

bitcoin fees

fonte: https://bitcoinfees.info/

Questo grafico riporta le commissioni che vengono pagate ogni volta che si effettua una transazione Bitcoin nella rete. Sull'asse delle ordinate è riportato il valore di quanti satoshi (un millesimo di bitcoin) bisogna spendere per inviare del valore nella rete, mentre sull'asse delle ascisse è riportato il variare di tale incognita nel tempo. Perché è importante questo grafico e come si collega al problema della scalabilità? 

Semplificando al massimo il problema, quando si verificano troppe transazioni nella rete, si verifica il fenomeno definito come collo di bottiglia, che graficamente si può immaginare come un tunnel troppo stretto in cui vogliono passare molte macchine. Chi ha la precedenza in questa situazione? Ovviamente, chi paga di più. Quindi, si deve pensare che il problema della scalabilità influenza non solo la velocità della rete, ma anche il costo della stessa.

Nasce quindi la necessità di creare un meccanismo che permetta alla rete Bitcoin di processare molte transazioni, senza che il costo delle stesse aumenti drasticamente. L'idea quindi di poter spendere e inviare somme anche minime, avendo un vantaggio economico maggiore rispetto ai normali bonifici. Lightning network si pone come la soluzione più accreditata al problema precedentemente descritto.

Come funziona?

Lightning network è un sistema decentralizzato per scambiarsi istantaneamente, a basso costo, micro-transazioni, senza la necessità di avere una terza parte che faccia da garante nel processo di scambio. Per realizzare tale sistema, inizialmente Joseph Poon e Thaddeus Dryja ed in seguito parte del team di Blockstream, Lightning Labs, ACINQ e del MIT hanno realizzato un sistema che utilizzi una soluzione definita come off-chain - ovvero al di sopra della Blockchain - insieme alla funzionalità degli smart contracts.

Ipotizziamo che Anna e Bob vogliano iniziare ad interagire economicamente costantemente l'uno con l'altro: dato che per ogni transazione su Blockchain bisognerebbe spendere alcune fees, decidono di inserire dei bitcoin, grazie a Lightning Network, all'interno di uno smart contract aprendo di fatto quello che viene definito come Bilateral Payment Channel. All'interno di questo "canale di Pagamento Bilaterale", Bob deposita 1 BTC mentre Anna 0.2 BTC. Anna lavora per Bob ed i due decidono che settimanalmente Bob versa 0.1 BTC come stipendio. L'intero ciclo di transazioni economiche tra i due individui avviene all'interno di questo canale, attraverso la verifica bilaterale di entrambi, attraverso il meccanismo di verifica delle chiavi private, fino a che ambo le parti (o potenzialmente anche solo uno dei due) decidono di chiudere il canale. Tutta la storia delle transazioni non viene registrata, ma quello che verrà inserito all'interno della Blockchain sarà il "saldo" finale. Immaginando che il rapporto lavorativo tra Bob e Anna duri solamente quattro settimane, sulla Blockchain verrà inserita solamente l'ultima transazione che farà risultare il saldo di Anna 0.6 BTC e quello di Bob 0.6 BTC.

Tuttavia, quello che fino adesso abbiamo creato è un canale che mette in relazione due attori economici. Sicuramente utile per diminuire il numero di transazioni nella rete, ma ancora insufficiente per risolvere il problema della scalabilità. Bisogna quindi adesso introdurre l'idea di un Network di Payment Channels completamente off-chain - ovvero un secondo strato (in inglese layer) al di sopra della Blockchain. L'idea di fondo è quindi creare una rete di canali che comunicato tra di loro, salvando al di sopra della "catena di blocchi" solamente lo stato finale di ogni relazione economica. 

Attualmente, Lightning Network è già operativo e conta più di mille canali aperti e funzionanti. Inoltre, la startup austriaca Coinfinity, che sviluppa e produce Bitcoin ATM è riuscita a sviluppare ed a finire il primo esemplare di ATM che utilizza un Payment Channel. Tale soluzione sembra piacere anche alle aziende del settore. 

Nel corso dell'ultimo anno, molte aziende e startup hanno deciso di abbandonare l'idea di accettare Bitcoin sia a causa della sua estrema instabilità valutaria, sia per colpa della sua inefficienza durante gli scambi commerciali a confronto con i tradizionali metodi centralizzati. Può Lightning Network essere la strada da percorrere per ridurre queste divergenze?

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Jacopo Sesana

Student of Philosofy, Economy and International Studies in University of Ca' Foscari Venice. Fully convinced that Bitcoin Technology will shape our word.