TRANSAZIONI OFF-CHAIN SPIEGATE

Cosa sono le transazioni off-chain?

Le transazioni off-chain si riferiscono al movimento di valore o dati che avviene al di fuori di una rete blockchain, ma che può essere regolato o verificato on-chain. A differenza delle transazioni on-chain, che vengono registrate direttamente sul registro blockchain e sono soggette al consenso della rete, le transazioni off-chain operano indipendentemente dalla rete principale, almeno temporaneamente. Questa distinzione offre diversi vantaggi, in particolare in termini di velocità, costi e scalabilità.

Il modello off-chain viene utilizzato su diverse piattaforme e applicazioni blockchain e può assumere diverse forme, come canali di pagamento, sidechain o registri di terze parti affidabili. In tutti i casi, l'obiettivo è quello di scaricare parte del carico transazionale dalla blockchain principale a un sistema separato, mantenendo al contempo la sicurezza e la possibilità di una riconciliazione finale on-chain.

L'idea alla base dell'attività off-chain non è solo teorica; È implementato in sistemi reali come Bitcoin Lightning Network, che consente agli utenti di effettuare più transazioni senza consultare la blockchain per ogni trasferimento. Una volta conclusa l'attività off-chain, come la chiusura di un canale di pagamento, una transazione finale che riflette il risultato netto viene trasmessa e registrata sulla blockchain, garantendo fiducia e integrità al processo.

Le transazioni off-chain sono più comunemente utilizzate in ambienti in cui sono essenziali un throughput elevato e commissioni basse. Spostando l'attività dalla blockchain principale, gli utenti beneficiano di maggiore velocità e flessibilità, pur continuando a interagire in modo significativo con la tecnologia sottostante.

Questa forma di transazione consente soluzioni di scalabilità, soprattutto per le blockchain che hanno difficoltà a gestire la congestione delle transazioni o gli elevati costi del gas. Invece di aumentare le dimensioni o la velocità della blockchain stessa, sviluppatori e utenti interagiscono con sistemi paralleli che forniscono un framework complementare per gestire le attività in modo efficiente.

In sintesi, le transazioni off-chain sono quelle che si verificano al di fuori della blockchain e tuttavia supportano le funzionalità della blockchain consentendo interazioni più rapide, economiche e scalabili. Le loro caratteristiche principali includono:

• Velocità: Liquidazione immediata o quasi istantanea dei trasferimenti peer-to-peer.
• Efficienza dei costi: Riduzione al minimo delle commissioni di transazione o di gas associate alle interazioni blockchain.
• Scalabilità: Riduzione della congestione e miglioramento della velocità di trasmissione della rete.
• Privacy: Maggiore riservatezza grazie alla ridotta impronta on-chain.

Nonostante i loro vantaggi, non tutti i framework off-chain offrono le stesse garanzie di decentralizzazione e sicurezza, il che è un fattore importante da considerare quando si valuta la loro idoneità per casi d'uso specifici.

Perché le transazioni off-chain stanno guadagnando popolarità

La popolarità delle transazioni off-chain è aumentata negli ultimi anni grazie alla crescente domanda di soluzioni blockchain efficienti e scalabili. Con l'accelerazione dell'adozione della blockchain, soprattutto nei servizi finanziari e nella finanza decentralizzata (DeFi), i limiti dell'elaborazione on-chain, come la congestione della rete, le commissioni elevate e i tempi di conferma più lenti, sono diventati più evidenti. Le transazioni off-chain rappresentano una soluzione alternativa efficace.

Uno dei principali fattori alla base dell'attrattiva delle transazioni off-chain è l'aumento dei costi delle transazioni su blockchain molto utilizzate. Ethereum, ad esempio, è nota per le commissioni del gas fluttuanti che possono aumentare significativamente il costo anche dei semplici trasferimenti di token. Gli utenti che desiderano evitare queste spese spesso si rivolgono a soluzioni off-chain che prevedono commissioni di transazione minime o nulle.

Un altro motivo importante è la velocità. La conferma delle transazioni on-chain richiede in genere il consenso tramite mining o convalida, che può causare latenza. Al contrario, modelli off-chain come Lightning Network o i rollup di Livello 2 consentono trasferimenti quasi istantanei, rendendoli ideali per casi d'uso come micropagamenti o sistemi di regolamento rapido.

La privacy è un altro fattore importante. Ogni transazione on-chain viene registrata pubblicamente e può essere analizzata, il che potrebbe non essere adatto per transazioni private o operazioni commerciali sensibili. Le transazioni off-chain riducono al minimo questa esposizione poiché i dettagli non devono essere registrati immediatamente sulla blockchain, preservando la discrezione e mantenendo la sicurezza funzionale.

Inoltre, dal punto di vista della scalabilità, i meccanismi off-chain consentono alle reti blockchain di gestire un numero notevolmente maggiore di transazioni senza richiedere modifiche sostanziali al protocollo principale. Sebbene vi siano compromessi tecnici, questi modelli forniscono una valvola di sfogo molto necessaria per le reti che riscontrano colli di bottiglia nelle prestazioni.

I casi d'uso che beneficiano delle transazioni off-chain includono:

• Micropagamenti: Gli utenti possono inviare pagamenti frequenti e di piccolo importo senza pagare commissioni elevate o attendere conferme.
• Trasferimenti transfrontalieri: I metodi off-chain consentono rimesse transfrontaliere rapide e convenienti, evitando le commissioni dei corrispondenti bancari.
• Esecuzione di contratti intelligenti: La logica dei contratti complessi può essere elaborata off-chain e quindi sincronizzata con la blockchain, liberando risorse on-chain.
• Piattaforme di trading: Gli exchange decentralizzati e gli swap di token possono trarre vantaggio dall'elaborazione batch utilizzando registri off-chain prima che il regolamento finale venga eseguito on-chain.

Grandi imprese Stanno inoltre investendo nella tecnologia off-chain per supportare i loro casi d'uso blockchain. Dai sistemi di identità digitale alla tracciabilità della supply chain, la capacità di eseguire interazioni rapide e sicure off-chain consente a questi progetti di funzionare su scala commerciale.

Anche i progetti pilota di valuta digitale delle banche centrali (CBDC), come quelli condotti dalla Banca d'Inghilterra e dalla Banca Centrale Europea, stanno esplorando meccanismi di regolamento off-chain per gestire i volumi in modo efficace senza sovraccaricare le infrastrutture pubbliche.

Per sviluppatori e aziende, l'implicazione è chiara: creare prodotti che sfruttano le funzionalità off-chain può offrire prestazioni superiori e strutture di costo ottimali. Con la continua maturazione delle reti blockchain, l'integrazione di modelli ibridi, in cui coesistono interazioni off-chain e on-chain, svolgerà un ruolo centrale nell'evoluzione delle economie digitali.

Diversi tipi di modelli off-chain

Le transazioni off-chain non rappresentano una soluzione universale. Sono emersi diversi modelli per soddisfare diverse reti blockchain e requisiti applicativi. Questi modelli variano in termini di implementazione tecnica, presupposti di sicurezza e interazione con l'utente. Comprendere i principali tipi di framework off-chain fornisce spunti su come la scalabilità e le funzionalità della blockchain possano essere estese in modo pratico.

1. Canali di pagamento

Uno dei metodi più noti sono i canali di pagamento. Questi prevedono il blocco dei fondi in uno smart contract on-chain, dopodiché gli utenti possono inviare più transazioni off-chain tra loro. Sono necessarie solo due transazioni on-chain: una per aprire il canale e una per chiuderlo. Sia Bitcoin Lightning Network che Raiden Network di Ethereum utilizzano questo concetto.

Pro:

• Eccellente per transazioni frequenti e di piccolo importo.
• Riduce significativamente le commissioni di transazione.
• Definitività immediata delle transazioni tra i partecipanti al canale.

Contro:

• Limitato alle parti coinvolte in un canale specifico.
• Richiede che entrambe le parti siano online durante la chiusura per evitare frodi.

2. Sidechain

Le sidechain sono blockchain indipendenti che funzionano in parallelo alla catena principale e sono interoperabili tramite peg bidirezionali o smart contract. Gli utenti possono trasferire risorse tra la catena principale e la sidechain, dove potrebbero essere applicate diverse regole di consenso o funzionalità.

Pro:

• Consentono la sperimentazione senza compromettere la sicurezza della catena principale.
• Migliore scalabilità grazie a un throughput dedicato.
• Possibilità di personalizzazione per applicazioni specifiche del settore.

Contro:

• Il livello di sicurezza potrebbe non corrispondere a quello della rete principale.
• Richiede un coordinamento continuo tra le catene per i trasferimenti di risorse.

3. Canali di stato

Similmente ai canali di pagamento, i canali di stato consentono più di semplici trasferimenti di pagamento; incapsulano qualsiasi transizione di stato arbitraria come la logica degli smart contract. Le parti possono interagire off-chain e successivamente inviare una prova o uno stato finale alla blockchain.

Pro:

• Utile per dApp con interazioni frequenti.
• Riduce la congestione on-chain elaborando operazioni complesse off-chain.

Contro:

• I casi d'uso sono complessi e di portata limitata.
• Una configurazione corretta è essenziale per prevenire controversie o usi impropri.

4. Catene di commit e rollup

Nelle catene di commit e nei rollup, le transazioni vengono raggruppate e quindi registrate periodicamente on-chain. I rollup si basano su prove crittografiche per proteggere i dati off-chain, inclusi i rollup ottimistici e i rollup a conoscenza zero (ZK).

Pro:

• Alta scalabilità, soprattutto per piattaforme DeFi e trading NFT.
• Mantenimento della decentralizzazione e della componibilità con commissioni più basse.

Contro:

• Ritardo nella definitività in caso di prove di frode o periodi di contestazione.
• Requisiti di progettazione e implementazione complessi.

Ogni modello presenta un diverso equilibrio tra velocità, costi e sicurezza e la loro adozione dipende dal caso d'uso in questione. In molti ambienti, diverse strategie off-chain vengono combinate per ottenere un'architettura ottimale.

L'ascesa dei meccanismi off-chain non è solo una soluzione a problemi di prestazioni temporanei, ma un cambiamento radicale nel ruolo della blockchain nella finanza globale, nell'informatica e nell'economia digitale. Con l'evoluzione delle infrastrutture, si prevede che queste tecniche diventeranno sempre più parte integrante del modo in cui la tecnologia blockchain viene resa operativa su larga scala.