ビットコインのライトニングネットワークはどのように機能していますか？

作者：白沢研究院

2016年10月5日、ビットコインテストネットでの最初のライトニング取引がブロックチェーン技術会社BlockStreamのエンジニアチームによって完了しました。ダイケル博士はインタビューで次のように述べました。「これはライトニングネットワークにとって重要なマイルストーンです。これは私たちが本物のブロックチェーン上でチャネルを構築した初めての例であり、実際の遅延とブロック率を持っています。これには請求書の発行、ライトニング取引、商品の配達が含まれ、その支払いは第三のノードを介して一つのノードから別のノードにルーティングされます。」

5年間の技術のアップグレードと発展を経て、TXStatsのデータによると、10月2日にビットコインライトニングネットワーク上のビットコイン容量が3,000枚のマイルストーンを突破しました。6月に1,500枚を突破して以来、ライトニングネットワークのビットコイン容量は2倍以上に増加しました。

サルバドルがビットコイン法案を制定し、Twitterがユーザーにビットコインでチップを送ることを許可するなど、ビットコインの採用に関する大きな出来事が増える中、ライトニングネットワークは取引活動が急増する際にチャネル数とビットコイン容量が拡張する能力を示しています。今年の初め以来、ライトニングチャネルに保有されているビットコインの数はほぼ2倍に増加しました。

ライトニングネットワークはどのように機能するのか？

ライトニングネットワークはビットコインブロックチェーンの上に構築された第2層であり、直接その中にアンカーされています。そして、毎秒数百万件の取引を安価かつ効率的に処理することができます。

ライトニングネットワークのホワイトペーパーでは、著者はライトニングネットワークがビットコインをより効率的で迅速な支払いネットワークに拡張する方法についてのビジョンを説明しています。

ホワイトペーパーには次のように記されています。「これらの小額支払いチャネルを使用するネットワークでは、ビットコインは毎日数十億件の取引に拡張できます。」 「特定の小額支払いチャネル内で多くの支払いを送信することで、ある人が去中心化された方法で別の人に大量の資金を送信できるようになります。これらのチャネルはビットコインの上に構築された独立した信頼できるネットワークではなく、実際のビットコイン取引です。」

以下では、ライトニングネットワークをバーでの消費と比較してわかりやすく説明します。

バーで消費する際、ビールを注文するたびにカードをスワイプして支払いを済ませる必要があります。

または、パーティーが終わるときにすべてのビールの請求書をまとめて一度に支払うことで、時間、労力、費用を節約できます。この方法はライトニングネットワークの動作方法に似ています。

さて、あなたのバーがライトニングネットワーク上で運営されていると仮定しましょう。

ライトニングネットワークでは、取引を開始する際に支払いチャネルを開きます。この支払いチャネルは、実行中のタブ（ビールの請求書）に似ています。したがって、ビールを購入し始めると、これらの取引は支払いチャネルに記録され、バーの請求書に記録されるのと同じように記録されます。しかし、支払いチャネル上で移動するのは請求書だけではなく、実際のビットコインが移動しているため、あなたはビールのためにリアルタイムで各小額のチップを支払っています。これらの取引はブロックチェーンには記録されません。ビットコインは支払いチャネルを介してあなたとバーの間で移動しています。

消費を終え、支払いチャネルを閉じると、双方が保有するビットコインの最終的な決済がブロックチェーンにブロードキャストされ、すべての取引が完了します。

ライトニングネットワークはどのようにビットコインブロックチェーンを拡張するのか？

前述のように、ライトニングネットワークはブロックチェーンとは別に動作しますが、依然としてブロックチェーンにアンカーされています。ライトニングネットワークは取引が行われる場所であり、ブロックチェーンはこれらの取引が完了する場所です。

したがって、バーでの消費では、実際にはブロックチェーン上で2回の実際の転送が行われています。最初の取引は、ビットコインで支払いチャネルに資金を提供して開くとき、2回目は支払いチャネルを閉じるときです。しかし、この2つの取引の間に、ライトニングネットワーク上のチャネル内で無限の転送を行うことができます。

ライトニングネットワーク上でこれらの潜在的な取引を行うことで、全体のブロックチェーンの負担を軽減し、取引率を向上させ、取引手数料を低く保つことができます。

しかし、数百の企業/会社との支払いチャネルを構築するのは面倒だと思うかもしれませんが、これがライトニングネットワークの真の輝きの場所です。誰かに直接支払いチャネルを開く必要はありません。あなたはライトニングネットワーク上の仲介チャネルを介して個人や企業に支払いを行うことができます。

ライトニングネットワークの仲介はどのように機能するのか？

あなたが友人のボブをバーに連れて行くと仮定しましょう。ボブはバーとの間にオープンな支払いチャネルを持っていますが、バーはあなたに対しても提供しています。したがって、ボブはあなたの支払いチャネルを介してバーの費用を支払うことができます。これは、ボブがあなたの名義でビールを購入し、あなたに請求書を支払うようなものです。

これがライトニングネットワークが非常にスケーラブルである理由です。ライトニングネットワークは、2者間で各自の取引を記録するための最も迅速な経路を見つけ、全員が適切なビットコインを受け取ることを保証します。たとえ2人のユーザーの間に直接の支払いチャネルがなくても、彼らは1つまたは数個の他のライトニングネットワークの仲介を介して相互に支払いを行うことができ、この場合、仲介はあなたの支払いを受取人に転送します。したがって、あなたが訪れたいすべての企業/会社の間に数百の支払いチャネルを構築するのではなく、数個の仲介だけで済み、ライトニングネットワークが自動的に他のすべてを処理します。

​これがビットコインのライトニングネットワークです。速度、安全性、低コストを組み合わせ、ビットコインを世界のオーディエンスと最も効率的な支払いネットワークの1つに拡張します。