著者：Twitter@EvieEvieXia，BinaryDAO

編集：Twitter@binary_dao，BinaryDAO

研究ガイド：

中本聡が2009年にビットコインを創造したとき、支払いチャネルに関するアイデアがあり、Bitcoin 1.0に支払いチャネルのコード草案が含まれていました。その後数年間、支払いチャネルとライトニングネットワークの実装案は、ビットコインコミュニティのギークたちによって推進され続け、ビットコインの初心を実現することを目指しています------ピアツーピアの電子現金システムを構築すること、たとえそれが困難で遠い道であっても。

Twitterの創設者ジャックは、ライトニングネットワークをTwitterやBlueSkyに統合するのは時間の問題だと述べ、2021年にはTwitterが第三者のライトニングネットワークのチップサービスをサポートできると発表しました。最近人気の去中心化ソーシャルアプリDamusに内蔵されたビットコインライトニングネットワークの支払い機能は、再びライトニングネットワークへの関心を呼び起こしました。

ライトニングネットワークは取引の過程をオフチェーンで行い、最終的な取引結果のみがオンチェーンで確認されるため、ビットコインネットワークの取引効率を向上させ、ユーザーがより低コストで、より迅速に支払いを完了できるようにします。

ライトニングネットワークのユースケースには、ソーシャルプラットフォームのチップ支払い、国際送金、商業支払い、送金取引などが含まれ、多様な支払いシーンのニーズに応えています。

2021年にエルサルバドルがビットコインを法定通貨化した後、ライトニングネットワークの支払い数と金額は急速に増加しました。2023年2月8日現在、ライトニングネットワークには合計1.6万のノード、約7.7万の支払いチャネル、チャネル資金は約5356ビットコイン（約1.24億ドル）です。

2022年、ライトニングネットワーク分野でも多くの大規模な資金調達が行われ、a16zやParadigmを含むトップ機関も関連プロジェクトへの投資に参加しました。

もちろん、ライトニングネットワークの普及には多くの課題が残っています。ユーザーが心理的および行動的に暗号通貨での支払いを受け入れるようにすること、そしてユーザーに基づいて巨大な支払いネットワークを構築することは、まだ長い道のりです。しかし、楽観的なのは、ライトニングネットワークにはすでに多くの実際に有効なユースケースがあり、StrikeやLightning Labsなどの共同構築のもと、技術が成熟し続け、使用シーンが豊かになっていく中で、いつの日かライトニングネットワークがビットコインにとって、Visaが通貨にとってのような存在になるかもしれません。

一、 ライトニングネットワークとは

ライトニングネットワーク（Lightning Network）はビットコインのLayer2ソリューションであり、ビットコインの支払いシーンにおいて、ライトニングネットワークはユーザーがコストを節約し、効率を向上させるのを助けます。

1. 発展の歴史

ライトニングネットワークの最初の概念は「支払いチャネル」と呼ばれ、その設計思想は、取引の置き換え方式を使用して未確認の取引状態を更新し、最終的にそれがビットコインネットワークにブロードキャストされるまで続けることです。中本聡が2009年にビットコインを創造したとき、支払いチャネルに関するアイデアがあり、Bitcoin 1.0に支払いチャネルのコード草案が含まれていました。これにより、ユーザーは取引がネットワークで確認される前に取引を更新できるようになりました。2013年、マイク・ハーンはビットコイン開発メールグループで中本聡の支払いチャネルに関する考えをさらに詳しく説明しました。

その後数年間、関連する解決策が次々と登場しましたが、大きな影響を与えることはありませんでした。2015年2月、ジョセフ・プーンとサディウス・ドライジャによって書かれたホワイトペーパー------「The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payment」が発表され、ライトニングネットワークが登場しました。

ライトニングネットワークの支払いチャネルのメッシュルーティング

2015年12月、グレゴリー・マクスウェルはビットコイン開発者メールに拡張計画のロードマップを提案し、その中でライトニングネットワークが際立って含まれていました。このロードマップはビットコイン技術コミュニティの大部分の支持を得て、Bitcoin Coreプロジェクトに実装されました。これにより、ライトニングネットワークへの期待が高まりました。その後、情熱を持った開発者たちがライトニングネットワークのプロトコルスタック------BOLTを構築しました。この標準に基づき、ライトニングネットワークはビットコイン、ライトコイン（または他のビットコイン類似トークン）と互換性を持つことができます。

2018年3月、Lightning Labsはライトニングネットワークの実装案のベータ版を発表し、初期ユーザーが使用できる機能をサポートしました。これはライトニングネットワークの発展のマイルストーンを示しています。同時にLightning Labsは250万ドルのシードラウンドの資金調達を発表し、投資家にはTwitterの創設者ジャック・ドーシーが含まれていました。その後、ライトニングネットワークに関するプロトコルやアプリケーションが徐々に豊かになり、例えばBOLTプロトコルの強化版------OmniBOLT、ビットコインライトニングネットワークをサポートする支払いプラットフォームCash APPやStrikeなどが登場しました。Damusが発表された後、ライトニングネットワークは再び新たな突破口を迎えました……

2. 実装方法

ライトニングネットワークの核心的な考え方はそれほど複雑ではなく、取引の過程をオフチェーンで行い、最終的な取引結果のみがオンチェーンで確認されることで、既存のビットコインネットワークの取引効率を向上させることです。その運用方法は以下の通りです：

取引の双方は最初の取引時にオフチェーンの支払いチャネルを確立します。本質的には、取引の双方が共に持つ帳簿であり、取引記録を保存するためのものです。取引の双方はチャネル内に一定の資金をロックし、その後プライベートキーを使用して取引に署名します。

ライトニングネットワークの運用ロジック

出典：https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

双方の資金移動はオンチェーンで行われるのではなく、互いの帳簿にのみ保存されます。一方または双方がそのチャネルをもはや必要としないと決定した場合、残高がメインネットでブロードキャストされます。

ライトニングネットワークの運用ロジック

出典：https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

しかし、ライトニングネットワークは単なる双方の直接接続ではなく、多くの単一のチャネルを連結させることができ、相互接続された広大な支払いネットワークを形成します（下図参照）。つまり、CとAにチャネルがあり、CとBにはチャネルがないが、AとBにはチャネルがある場合、CはAを介して間接的にBと取引を行うことができ、仲介者であるAはルーティング手数料を受け取ることができます。ライトニングネットワークでは、ネットワークは最小のノードと最小の取引手数料の経路を見つけて取引を完了します。

ライトニングネットワークの運用ロジック

出典：https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

二、 なぜライトニングネットワークが必要か

1. 取引速度の向上

ビットコインネットワークは現在、1秒あたり最大7件の取引を実行できますが、ネットワークの使用が増加すると取引確認が遅れる可能性があり、ユーザーの支払い体験にとって非常に不利です。一方、Visaは1秒あたり数千件の取引を実行できます。ライトニングネットワークの支払いはチャネル内の取引がオフチェーンで行われるため、スマートコントラクトを実行するだけで、全ネットワークの確認は不要であり、処理効率が大幅に向上します。理論的には、ライトニングネットワークは1秒あたり百万件の取引を実現できます。

ライトニングネットワークのtpsの利点比較（出典：Blockstream）

2. 取引額のハードルを下げる

ライトニングネットワークは、単一のビットコインを最小単位「サトシ」で支払うことができます（1ビットコイン=1億サトシ）、これにより日常の小額支払いのニーズを満たします。

3. 取引手数料を下げる

ビットコインのブロック空間は希少な資源であり、ユーザー間で相互に競争入札を行わなければ、自分の取引をタイムリーにブロック空間に取り込むことができません。マイナーにとっては、手数料が高い取引を優先的に取り込むことになります。取引を行うユーザーが少ない場合、手数料を非常に低く設定することができ、取引は次のブロックに取り込まれる可能性がありますが、同時に取引を行う人が多い場合、手数料が大幅に上昇します。現在のビットコイン取引手数料は約1.5ドルであり、2021年の市場のピーク時には60ドルを超えました（下図参照）。数千ドルの取引にとっては、この手数料は許容範囲ですが、日常の小額支払い、例えばコーヒーを購入する際には、手数料を加えると非常に不利になります。Visaやマスターカードは各取引に対して2%～3%の手数料を請求しますが、ライトニングネットワークを使用すれば、100ドルの取引手数料は1セントを超えません。取引手数料を大幅に削減することで、ライトニングネットワークはビットコインを日常の支払いに使うことを経済的に実現可能にしました。

ビットコインの取引手数料

データ出典：https://bitinfocharts.com/zh/comparison/bitcoin-transactionfees.html#3y

三、 ライトニングネットワークの現状はどうか

1. データのパフォーマンス

2021年にエルサルバドルがビットコインを法定通貨化した後、ライトニングネットワークはさらに多くの利用を得て、チャネル内のBTC数量も急速に増加しています（下図参照）。2023年2月8日現在、ライトニングネットワークには合計1.6万のノード、約7.7万の支払いチャネル、チャネル資金は約5356ビットコイン（約1.24億ドル）です。

ライトニングネットワーク内のBTC数量

データ出典：https://river.com/learn/files/river-lightning-report.pdf

ライトニングネットワークのチャネルの集中地は主にアメリカ、カナダ、ドイツにあります。アメリカのチャネル数量は30.15%を占めており、アジアではシンガポールのチャネル数量が比較的高い（1.644%）です。アジアでのライトニングネットワークの使用は非常に少なく、東西間でのライトニングネットワークに対する認識の差があります。

ライトニングネットワークの世界のノードおよびチャネル状況

画像出典：https://explorer.acinq.co/

2. 使用シーン

技術が徐々に成熟する中、支払いおよびソーシャルの巨頭たちがライトニングネットワークの普及を推進しています。現在のライトニングネットワークの使用シーンには以下が含まれます：

ソーシャルプラットフォームのチップ支払い：最近人気のDamusはライトニングネットワークの支払いおよびチップ機能をサポートしており、ユーザーはStrike、Cash App、Blue Walletなどの数十のウォレットを使用することができます。

国際送金：デジタル決済プラットフォームStrikeは2023年1月にSend Globallyと提携し、アメリカとフィリピンのユーザー間でライトニングネットワークを通じて迅速、安全、低コストの送金を可能にしました。Send Globallyを通じて、ドルはビットコインに変換され、ライトニングネットワークを介して受取人の国の第三者パートナーに送信され、その後現地通貨に変換されて受取人の口座に直接送信されます。

商業支払い：StrikeはShopify、Blackhawk Network、NCRと提携してビットコイン支払いシステムを構築しました。このシステムは、顧客が暗号通貨で支払った後に商人が迅速にドルを受け取ることを可能にします。現在この支払いシステムをサポートしている商人にはマクドナルド、CVS、Walgreens、Whole Foods、ウォルマートなどが含まれています。

送金取引：ジャック・ドーシーが率いる決済会社Blockの支払いプラットフォームCash APPは、ライトニングネットワークを通じてビットコインを送受信することをサポートしています。

3. 使用の便利さ

一般ユーザーにとって、ライトニングネットワークをサポートするウォレットを使用することで、簡単にチャージおよび支払いを完了できます。比較的一般的な非保管型ウォレットPhoenixを例に取ると、ユーザーのために自動的に支払いチャネルを作成します。チャネルを作成する際、Phoenixは1%および約3000サトシの手数料を請求しますが、既存のチャネルを使用して支払う場合は無料です。また、入出金機能があり、ユーザーはシームレスにオンチェーン取引を送受信できます。Phoenixの他にも、現在ライトニングネットワーク支払いをサポートするアプリにはBlue Wallet、Muun、Strike、Cash Appなどがあり、これらのアプリは近年も継続的に最適化され、ユーザーがライトニングネットワークを使用するハードルを大幅に下げています。

ライトニングネットワークをサポートする支払い方法

画像出典：file:///Users/xiayiwei/Downloads/the-state-of-lightning-volume-2.pdf

4. 投資と資金調達

2022年、ライトニングネットワーク分野でも多くの大規模な資金調達が行われ、a16zやParadigmを含むトップ機関も関連プロジェクトへの投資に参加しました：

2022年4月、ビットコインビジネスに特化した会社Lightning Labsは7000万ドルのBラウンド資金調達を完了し、Valor Equity Partnersがリードしました。

2022年5月、Metaの暗号通貨責任者デビッド・マーカスが設立したビットコインライトニングネットワーク会社Lightsparkは資金調達を完了し、このラウンドはa16zとParadigmがリードしました。

2022年9月、ビットコインライトニングネットワークに基づいて構築された暗号支払いアプリStrikeは8000万ドルのBラウンド資金調達を完了したと発表しました。

四、 ライトニングネットワークの発展に存在する問題

ライトニングネットワークの欠点について、ネット上ではノードの運用が中心化に向かう可能性や、チャネル容量が高い場合にルーティングが流動性の問題に直面する可能性があるとの意見がありますが、ライトニングネットワークはまだ非常に初期段階にあり、いくつかの問題や不足が発生するのは非常に正常なことです。また、関連するインフラやエコシステムも整備されつつあります。ライトニングネットワークが価値と意義を持ち、実際のユーザーのニーズがある限り、私たちはもう少し忍耐を持って見守ることができるでしょう。もちろん、ライトニングネットワークの普及に関しては、ユーザー教育が確かに大きな課題であり、ユーザーが心理的および行動的に暗号通貨での支払いを受け入れるようにすること、そしてユーザーに基づいて巨大な支払いネットワークを構築することは、まだ長い道のりです。

五、 ライトニングネットワークの発展はどうなるか

全体的に見て、ライトニングネットワークはビットコインの日常的な支払いのための新しい道を切り開き、ビットコインが「ピアツーピア電子現金システム」を実現する初心に向かって努力しています。ライトニングネットワークはアイデアが提起されてから2018年に正式に実現するまで、困難な道を歩んできましたが、現在も初期段階にあります。しかし、楽観的なのは、ライトニングネットワークは2021年以降急速に発展し、ユーザー群の間で合意を形成し、実際に有効なユースケースを拡大していることです。

Damusは去中心化ソーシャルアプリとしてライトニングネットワークをサポートしており、ユーザーはアプリ内で支払いとチップを行うことができ、この方法でユーザーがビットコインを使用して小額支払いを行う習慣を効果的に育成することができるかもしれません。また、StrikeやLightning Labsなどもライトニングネットワークの発展を継続的に推進しています。いつの日か、ライトニングネットワークがビットコインにとって、Visaが通貨にとってのような存在になるかもしれません。

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参考資料：

The State of Lightning

file:///Users/xiayiwei/Downloads/the-state-of-lightning-volume-2%20(1).pdf

Insights From the 4th Largest Lightning Network Node

https://river.com/learn/files/river-lightning-report.pdf

Nostr支持のビットコインライトニングネットワークチップとは何か、どのようにして小額支払いを行うか？

https://www.theblockbeats.info/news/34244

ライトニングネットワーク-歴史と現実

https://mirror.xyz/bitcrab.eth/T3gIfKepjfs3YUiRWTgCTqS6gc8LaC5z7lYKQY-HLEE

ライトニングネットワークの歴史：ブレインストーミングからテスト版まで

https://www.btcstudy.org/2020/09/03/history-lightning-brainstorm-beta/#%E9%97%AA%E7%94%B5%E7%BD%91%E7%BB%9C

ビットコインが5000枚を突破するマイルストーンをロックし、ライトニングネットワークは深刻に過小評価される可能性がある

https://news.marsbit.co/20221014134404738571.html

ビットコインライトニングネットワークとは何か？

https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

私たちについて

BinaryDAOはプロジェクト研究に特化した半閉鎖型DAO組織であり、いくつかのWeb3投資機関の共同研究から生まれました。主にVCや研究者を対象に、プロジェクト研究を手がかりに、ベアマーケットでは深度に注目し、セカンダリ構造的なリーダーに焦点を当てています；ブルマーケットでは広度に注目し、一次的なトレンドホットスポットを好みます。

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