La rete Bitcoin Lightning potrebbe risolvere il problema della scalabilità della blockchain?

Le crescenti dimensioni della blockchain continuano a sollevare preoccupazioni circa la sua capacità di supportare la crescita delle transazioni.

Ma un sistema decentralizzato in cui le transazioni vengono inviate tramite una rete di canali di micropagamento esterni alla blockchain potrebbe risolvere i problemi di scalabilità del registro?

Joseph Poon e Thaddeus Dryja, gli sviluppatori di Bitcoin Lightning Network, la pensano così.

Sebbene ancora nella sua fase iniziale, Lightning Network – basato su un recentecarta bianca– mira a risolvere il problema della scalabilità implementando contratti di blocco temporale con hash tra gli utenti.

Il Bitcoin Lightning Network ha preso vita nel 2013, quando Poon, "come molti prima di lui", dice, ha avuto l'idea di canali di pagamento hub and spoke. Dryja è salito a bordo poco dopo, rendendo scripting e transazioni più compatti.

Poon ha detto a CoinDesk:

"Ci auguriamo di contribuire a risolvere il problema della scalabilità e delle transazioni istantanee Bitcoin , consentendo a Bitcoin di comprendere tutte le transazioni, persino migliaia di micropagamenti a persona", ha concluso.

Le sfide iniziali includevano la consapevolezza che la soluzione richiedeva l'implementazione di un soft-fork, ovvero una modifica al protocollo Bitcoin che serve a invalidare i blocchi e le transazioni precedenti, sebbene i vecchi nodi riconoscano ancora i nuovi blocchi come validi.

Il problema della scalabilità

I nodi Bitcoin completi sono tenuti a conservare un registro di ogni singola transazione effettuata e, con l'aumentare di questo registro, diminuisce il numero di persone disposte a pagare per i costi crescenti di gestione dei nodi.

Per questo motivo, gli sviluppatori ritengono che il registro aperto di Bitcoin non sia sufficiente come piattaforma di pagamento autonoma.

Per mettere tutto questo in prospettiva, secondo il white paper, si ritiene che la rete di pagamento Visa completi 45.000 transazioni al secondo durante un periodo di vacanza standard. Questo numero aumenta a centinaia di milioni in un giorno lavorativo medio.

Bitcoin attualmente supporta circa sette transazioni al secondo ed è limitato a ONE megabyte di spazio di blocco. Per raggiungere più di 45.000 transazioni al secondo, Poon e Dryja affermano che le transazioni Bitcoin devono essere condotte al di fuori della blockchain stessa.

Il white paper afferma:

Continua: "È auspicabile che due individui mettano a bilancio la loro relazione in un secondo momento, piuttosto che dettagliare ogni transazione sulla blockchain. Ciò può essere ottenuto utilizzando i timelock come componente del consenso globale".

La rete Bitcoin Lightning

Sebbene possa sembrare complicato, in sostanza funziona così: se tutte le transazioni Bitcoin vengono discusse in un forum aperto, il suo registro pubblico, la rete Lightning consente alle parti di entrare in una stanza chiusa per un periodo di tempo, condurre transazioni durante quel periodo e, alla fine del tempo concordato, trasmettere queste transazioni alla rete.

Il libro bianco afferma:

"L'obbligo di consegnare fondi a un destinatario finale si ottiene tramite un processo di delega concatenata. Ogni partecipante lungo il percorso si assume l'obbligo di consegnare un destinatario specifico. Trasmettono questo obbligo al partecipante successivo nel percorso."

I sostenitori della proposta ritengono che si tratti di un miglioramento rispetto agli attuali sistemi di transazione impiegati dalle aziende di servizi Bitcoin come Coinbase, in cui le transazioni vengono condotte al di fuori della blockchain, ovvero lontano dalla rete.

Sostengono che in tali scenari, i bitcoin sulla rete sono controllati da Coinbase per evitare le complicazioni di regolare piccole transazioni in tempo reale sulla rete. Lightning, sostengono, presenta un'alternativa in cui gli utenti hanno il controllo dei fondi.

Tuttavia, Lightning Network non è l'unico progetto che cerca una soluzione sostenibile per i micropagamenti.

BlockCypher ha recentemente proposto una soluzione con cui intende "calcolare le commissioni dei minatori in modo opportunistico" per garantire che le microtransazioni vengano aggiunte alla blockchain. Il sistema è già in uso da Zapchain, il social network incentrato su bitcoin che ha recentemente lanciato un canale dedicato ai micropagamenti.

Decremento dei blocchi temporali

Un contratto con hash-time bloccato viene innanzitutto aperto creando un output di transazione che solo il destinatario finale può riscattare.

Il destinatario genererà dati casuali 'R', e poi eseguirà l'hash di 'R' usando hash(R) per produrre 'H'. Queste informazioni vengono trasmesse direttamente dal destinatario al mittente dei fondi, insieme all'indirizzo Bitcoin del destinatario.

Il mittente quindi indirizza il pagamento al destinatario. Una volta che il destinatario ha ricevuto una transazione aggiornata in un canale di micropagamento, il destinatario può scegliere di riscattare la transazione rivelando 'R', prelevando i fondi dal mittente.

Lo scopo del contratto hashlocked è richiedere la divulgazione del messaggio 'R' affinché la transazione venga trasmessa sulla blockchain prima di una certa data.

Tuttavia, se Dave non produce 'R' per Carol entro il limite di tempo stabilito, allora Carol sarà in grado di chiudere il contratto di tempo hashlocked.

Il destinatario non rivelerà mai 'R' a meno che non sia certo di ricevere il pagamento da ONE delle controparti del canale. Se una parte disconnette il canale, la controparte sarà responsabile della trasmissione dello stato corrente della transazione di impegno sulla blockchain.

Rischi associati

Tuttavia, la proposta di Poon e Dryja non è esente da rischi.

Il tempo è essenziale. I partecipanti devono darsi reciprocamente abbastanza tempo per completare la transazione. In caso contrario, le transazioni non valide potrebbero essere spacciate per valide, consentendo il furto di monete.

Inoltre, gli sviluppatori spiegano che è improbabile che tutti i partecipanti siano onesti. Se una parte malintenzionata crea vari canali e li fa scadere tutti contemporaneamente, ciò sopraffarebbe la capacità dei dati e significherebbe che la transazione dovrebbe essere trasmessa sulla catena.

Questo "spamming di massa" della rete Bitcoin potrebbe potenzialmente ritardare le transazioni al punto che anche altre transazioni con limiti di tempo vengono convalidate.

Poi c'è il problema della connettività. In questo sistema, tutte le parti devono essere online per usare le chiavi private. Se il computer di qualcuno viene compromesso, potrebbe verificarsi anche un furto da parte della controparte.

La controparte potrebbe anche essere in grado di rubare fondi se ONE dei partecipanti perde dati. Ciò può essere mitigato installando un servizio di archiviazione dati di terze parti in cui i dati crittografati vengono inviati a questo servizio di terze parti. Inoltre, il white paper nota:

"ONE scegliere controparti di canale che siano responsabili e disposte a fornire lo stato attuale, con alcuni test periodici di onestà."

Reazione della comunità

La rete Bitcoin Lightning è certamente un tentativo audace di risolvere i problemi di scalabilità della blockchain. Ma è ONE?

Peter Todd, uno sviluppatore di Bitcoin CORE , ne è convinto, anche se afferma che è necessario contestualizzare ulteriormente la questione.

Parlando con CoinDesk, Todd ha detto:

"Se la blockchain Bitcoin fosse un cavallo, le normali proposte di canali di pagamento hub-and-spoke sostituirebbero quel cavallo con un camion; i ragazzi di Lightning propongono di sostituire quel cavallo con un razzo."

L'eminente sviluppatore CORE ha detto che, sebbene fosse sicuro che Lightning potesse essere un buon sistema, ha notato che ci vorrà più lavoro per realizzarlo, poiché è un progetto molto più grande, ONE richiede anche il consenso della comunità. "Richiederà anche un soft fork per decollare", ha concluso.

Nonostante queste relative carenze, Todd ha elogiato il sistema. Ha detto che Lightning stava proponendo che gli utenti cambiassero il modo in cui usano Bitcoin in cambio del permesso al sistema di scalare, senza diminuirne la sicurezza. Ha sottolineato che per coloro che pensano che Bitcoin sia potenzialmente sotto minaccia di regolamentazione o attacco, questo è stato un buon compromesso da fare.

Dryja e Poon concordano con le riserve di Todd, concordando sul fatto che devono essere eseguiti altri lavori prima che il progetto possa decollare completamente. Dryja ha detto:

"C'è del lavoro di base necessario prima che Lightning Network possa essere costruito, non solo la correzione della malleabilità e il codice operativo delle conferme. Non esiste un modo ampiamente utilizzato per trasferire dati tra i partecipanti; questo impedisce l'uso di multi-sig anche oggi."

Lo sviluppatore ha confermato che sta ancora studiando un sistema di messaggistica e autenticazione facile da usare, indipendente dalla rete Bitcoin .

Poon ha confermato che prevede di pubblicare una versione rivista del white paper e che i prossimi passi includeranno probabilmente il "BIP (Bitcoin Improvement) e il contributo della comunità".

Pete Rizzo ha contribuito al reportage.

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