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ライトニングネットワークとは何ですか?

ビットコインライトニングネットワーク初心者ガイド


ライトニングネットワーク(ライトニング、LNとも呼ばれます)は、ビットコイン上に構築された、拡張性の高いソリューションであり、ユーザーはBTCを実質的に手数料なしで迅速に受け渡しできます。

ライトニングはオフチェーンのレイヤー2ソリューションと捉えることもできます。つまり、送金はビットコインブロックチェーンに固定された新しい支払いチャネルネットワークを介して行われます。

Bitcoinは、世界初の先進的な暗号資産として、価値を転換するための重要な手段となりました。保有する者は、次のようなことが自由にできるようになったからです。

  • 予期せぬ供給のインフレなしにBitcoinを所有できる
  • 中間業者を必要とせずにBitcoinを送受信できる
  • 独自のノードを使用してトランザクションを検証できる
     

しかし、Bitcoinがグローバルな取引手段、ピアツーピアのキャッシュシステムになるためには、さらに優れた機能を必要としていることに多くの人が同意しており、その点については、当初のホワイトペーパー 『Bitcoin:P2P電子キャッシュシステム』に記載されていました。現在、Bitcoinには次のような制限があります:

  • 手数料 - ブロックスペースが限られているため、マイニング手数料は、トランザクションの包含の需要に応じて大幅に変動する可能性があります。
  • 1秒あたりのトランザクション数 - Bitcoinは1秒あたり約7トランザクション(TPS)しか処理できません。
  • ネットワークの輻輳 - ブロック時間が長く、ネットワークの使用率が高くなると、トランザクションの確認が遅れる可能性があります
     

ビットコインライトニングネットワークは、1秒あたり約100万トランザクションのスループットを達成しながら、インスタントで安価なトランザクションを提供することで、これらの制限を解決することを目指しています。

ライトニングはあらゆるタイプの転送に使用できますが、ほとんどの場合、基本レイヤー手数料のために通常は経済的ではないマイクロペイメントや小規模な転送に有効です。

2021年8月現在、ライトニングネットワークの統計では、ネットワークを使用して2,000 BTC以上が転送されていることが明らかになっています。

ライトニングネットワークは新しいトークンを実装せず、Bitcoinと同じ自由を実現します。つまり、分散型で、パーミッションレス、オープンソースということです。そのセキュリティは、オンチェーンのBitcoin取引から生まれています。この取引では、スマート契約を使用して、即時のオフチェーン決済を実現しています。
 

what is the lightning network


ライトニングネットワークの利点

Bitcoinのライトニングネットワークは、トランザクション速度の向上とトランザクション手数料の削減により、日々のBitcoin決済の普及を促進することを主な目的として開発されました。しかし、第2層の決済チャネルをオープンすることで、他にもいくつかの利点がもたらされました。

 

拡張性

Bitcoinは、ブロックチェーンに追加する前にすべてのトランザクションを検証するグローバルブロードキャストシステムです。このシステムではBitcoinを真に分散させることができますが、その主な欠点は、1秒あたり約7トランザクション(TPS)しか許可できないことです。

ライトニングのチャネルシステムでは、チャネルが閉じられた後にビットコインブロックチェーンに追加される再利用可能なルートを使用できます。理論的には、LNはBitcoinのTPSを最大100万TPSまで拡張できることを意味します。

 

プライバシー

ビットコインブロックチェーン上のトランザクションは、ウォレット間をトレースできます。ライトニングネットワークを使用すると、チャネルの開閉のみがチェーンに記録されます。つまり、ほとんどのマイクロペイメントはほぼ追跡不能になります。

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ライトニングネットワークの簡単な歴史


ライトニングネットワークはもともと、2015年、ジョゼフ・プーンとタッジ・ドリジャが作成したホワイトペーパーにおいて構想されたものでした。

そのテストネットは2016年5月にリリースされ、2017年1月までにライトニングの最初の実装であるLNDがアルファステージでリリースされました。ライトニングネットワークチャネルを介した最初の現実世界での取引は、アレックス・ボスワースがライトニングを使用して電話料金を支払った際に発生しました(2017年12月)。


ラズロー・ハニエツは、2013年に2枚のピザに10,000BTCを支払い、現実世界で初めてBitcoinを使用した人物となりましたが、ライトニングのアルファステージの締めくくりとしてライトニングを使って再び2枚のピザを購入しています。

それ以来、Blockstreamのc-lightning、Lightning LabsのLND、AcinqのEclairソリューションなど、複数のチームによってメインネット上にライトニングノードがリリースされてきました。

Lightning Torch

2019年1月、匿名のTwitterパーソナリティであるHodlonautは、ライトニングネットワークを使用して0.001 BTC(または100,000 satoshi)を信頼できるウォレットに送信しました。この行為の目的は、その受取人が合計額に10,000 satoshiを加え、別のLNウォレットに送ることで、世界中の取引の連鎖を始動することにありました。

Lightning Torch(聖火リレー)の名前のとおり、ジャック・ドーシー、エリザベス・スターク、リエール・リシャールなどを含むさまざまな受取人のもとにリレー方式で292回送られ、合計額は4,390,000 satoshiに到達。その後ベネズエラでのBitcoinの振興を目的とした非営利団体Bitcoin Venezuelaに送られました。

ライトニングネットワークの仕組み

ライトニングネットワークは、ユーザーがBitcoin送付を実行するうえでオンチェーンネットワークの輻輳を軽減できるように、オフチェーンで構築されています。

最初に、2者間でチャネルを開き、そこで資金を送信します。その後、このチャネルを使用して、ビットコインブロックチェーンの基本レイヤーにすべてのトランザクションをブロードキャストすることなく、ほぼゼロの手数料でBTCを当事者間で瞬時に送信できるようになります。

どちらの当事者も、ビットコインブロックチェーンを決済でき、任意の時点でチャネルをクローズできます。

チャネルがクローズされ、基本レイヤーのブロックチェーンで安定すると、チャネルの送付履歴に従って各当事者に資金が送金されます。この履歴は、ビットコインブロックチェーン上の単一トランザクションとしてまとめられます。ビットコインネットワークにブロードキャストされるライトニング関連のトランザクションは、チャネルのオープンとクローズだけです。これにより、ブロックスペースが解放され、ネットワーク手数料が削減され、ブロックあたりの経済活動量が増加します。

2者間の直接支払いチャネルも、大型のライトニングネットワークの一部になる可能性があります。2人の当事者が直接チャネルを持たない場合、相互接続されたパスウェイを介して資金を送金する可能性もあります。ネットワーク上のライトニングノードは、トランザクションを実行する最適なルートを検索します。

例えば、(チャネルを持っている)友人があなたをお気に入りのコーヒーショップに連れて行ったとしましょう。ライトニングネットワークでは、コーヒーを購入するあなたの支払いを、チャネルを持っている友人へと転送して、支払いを実行させることができます。その際、コーヒーショップで新しいチャネルを開く必要はありません。この処理にかかる時間は数秒程度で、メインブロックチェーンのように長い待ち時間や高額な手数料がかかることはありません。

注:ビットコインオンチェーンのアナリストは、ライトニングネットワークからのトランザクションを迅速に識別できます。ライトニングネットワークは、チャネルで使用されるさまざまな公開鍵や署名を含む複雑なスマート契約として表示されるからです。この問題は、各取引のプライバシーを改善することを目的としたBitcoin Improvement Proposals(Taprootアップグレードに含まれていた提案文書)によって解決済みです。

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