ライトニングネットワーク: その概要と仕組み

ビットコインは、その誕生以来、ユーザーが仲介者なしで価値を移転できる分散型ピアツーピア電子キャッシュシステムとして構想されてきました。この分散型転送に主に焦点を当てているということは、スケーラビリティとトランザクション速度が優先されていないことを意味します。トランザクションにかかる時間は数分から数時間、実際のトランザクションスループットは 1 秒あたり 3 ～ 7 トランザクション (TPS) であるため、ビットコインが日常のマイクロトランザクションを効率的に処理する能力に疑問が生じました。対照的に、VISA などの従来の決済プラットフォームは 2020 年に 6,000 TPS を誇っていました。

ブロックチェーン技術が進化するにつれて、イーサリアムは最大 30 TPS を達成し、Solana は 65,000 TPS という驚異的な性能を発揮するなど、優れたトランザクションスループットを備えた新たな競合他社が登場しました。この急速な進化は、ビットコインのスケーラビリティの課題を浮き彫りにしました。さらに、ビットコインの取引手数料は予測不可能で、2021 年の数カ月間で最高 50 ドルから最低 2.50 ドルまで変動する可能性があり、特に小規模な取引においては解決策の必要性が示されています。

これらの課題に対処するために、ライトニングネットワークがビットコインの主要なレイヤー 2ソリューションとして登場しました。もともと 2016 年にJoseph PoonとThaddeus Dryjaによって提案されたライトニングネットワークは、マイクロペイメントチャネルを使用してブロックチェーンの効率を高め、トランザクションコストを大幅に削減します。オフチェーントランザクションを可能にすることで、ライトニングネットワークはトランザクション速度を向上させるだけでなく、金融仲介業者を排除するというビットコインの中核原則も維持します。 Lightning Network の導入により、暗号通貨フレームワークに 2 次および 3 次レイヤーが追加され、追加された機能と能力で 1 次ブロックチェーンレイヤーが強化されました。

現在、ビットコインユーザーは、ライトニングネットワークがもたらしたイノベーションのおかげで、大規模な送金からコーヒーの購入に至るまで、速度と費用対効果の両方を保証しながらトランザクションを効率的に管理できるようになりました。

ライトニングネットワークの進化の背後にある物語は何ですか?

ライトニングネットワークの系統と変容を理解することは、その現在の状態を理解する上で極めて重要です。 2015 年 2 月に遡ると、Joseph Poon と Tadge Dryja のコラボレーションは、多くのユーザーにとって重大な問題点となりつつあるビットコインの取引手数料の高騰に対処するという 1 つの使命を持って実現しました。

ビットコインのとらえどころのない創造者、サトシ・ナカモトが議論した決済チャネルに関する基本的な概念からインスピレーションを得て、この 2 人の先駆者は、取引コストの上昇を抑制する旅に乗り出しました。 2016 年 1 月までに、彼らの取り組みは包括的なホワイトペーパーに具体化され、ライトニングネットワークが誕生しました。このマイルストーンは、より多くの開発者がネットワークの機能の改良と拡張に参加するきっかけとなったので、非常に重要でした。

次の 2 年以内に、Lightning Network を監督する主要な組織である Lightning Labs が大きな飛躍を遂げました。彼らは開発者向けにベータ版を立ち上げ、レイヤー2ソリューションがビットコインのエコシステムにもたらす可能性のある変革の可能性に興味を持っているテクノロジー業界の巨人の注目を集めた。最も影響力のある支持者の中には、ライトニングネットワークと Twitter のシームレスな統合を構想していた当時の Twitter の CEO、ジャックドーシーがいた。

新型コロナウイルス感染症のパンデミックによって深く傷ついた激動の 2020 年は、逆説的に、Lightning Labs チームの画期的な成果を目の当たりにしました。シグネチャリリースには Keysend や Wumbo Channel などの機能が含まれており、後者では Lightning Network で許容される最大トランザクションサイズが拡大されました。

現在、ライトニングネットワークの領域には、ゲームや決済からインフラストラクチャや分析に至るまで、複数の分野にわたる多様な製品やアプリケーションが溢れています。いくつかの顕著な機能とサービスは次のとおりです。

ループ: Lightning トランザクションとオンチェーンのビットコインアドレス間のブリッジを促進します。
プール: ライトニングネットワークのユーザーベースの流動性要件に対処します。
太郎: ライトニングネットワーク上で新しいアセットを発行または導入する道を開きます。
ファラデー: ノードオペレーター向けに調整された洗練された分析ツールで、チャネルと資金の管理を強化します。

ライトニングネットワークの現在の状況は、継続的な革新と幅広い支持の証です。ライトニングネットワークは、絶え間ない開発と業界の有力者からの支援を受けて、進化する暗号圏の基礎としてニッチな分野を切り開いています。

ライトニングネットワークはどのような問題に対処しようとしていますか?

ビットコインは、当初の設計では、最終的に直面する日常取引の急激な増加を予想していませんでした。この革新的なデジタル通貨が注目を集めるにつれて、早急な対応を必要とする特定の課題が浮上しました。

トランザクション確認の遅延: ビットコインネットワークが拡大するにつれて、トランザクションの確認にはコストと時間がかかるようになりました。ユーザーベースの増加とマイニングの難易度の上昇により、トランザクションの認証方法の徹底的な見直しが必要になりました。
エネルギー消費の増大: トランザクションの検証とビットコインブロックチェーンの維持に必要な膨大な計算能力により、驚異的なエネルギーコストが発生し、その長期的な持続可能性が脅かされました。
トランザクションの保護と正しい資金移動の確保: トランザクションの整合性と正確性を強化するために、ライトニングネットワークはスマートコントラクトやマルチ署名などの最先端のメカニズムを活用しています。これらのツールにより、資金がネットワーク内をシームレスに移動し、目的の目的地に到達することが保証されます。

これらの懸念に対処するために、ライトニングネットワークはチャネルベースのアプローチを採用しています。参加エンティティ間にプライベートチャネルを作成し、オフチェーンで多数のトランザクションを実行できるようにします。この方法により、参加者はメインネットワーク固有の遅延を回避して、プライベートチャネルの範囲内で資金を送受信できるようになります。彼らがこのチャネルを閉じることを決定した場合にのみ、最終的な結果がアップロードされ、ビットコインのメインブロックチェーンに確認されます。

この革新的なレイヤー 2 ソリューションは、トランザクション速度を最適化し、輻輳を軽減し、適応型ソリューションがどのように確立されたシステムを再構築し活性化できるかを示しています。

ライトニングネットワークはどのように機能しますか?

ライトニングネットワークの微妙な違いと潜在的な課題を真に理解するには、ビットコインの核心に迫ることが重要です。ビットコインネットワーク固有の制約の 1 つはそのアーキテクチャにあり、すべてのトランザクションは新しくマイニングされたブロックに収まる必要があります。新しいブロックが約 10 分ごとに追加されることを考えると、特に基本的なビットコインプロトコルが変更されていない場合、この構造はトランザクションスループットに避けられないボトルネックを生み出します。

さらに深く掘り下げる: ビットコイントランザクションを解き明かす。

歴史的に、ビットコインプロトコルを大幅に見直す提案は激しい議論を引き起こし、「ハードフォーク」のような仮想通貨の歴史における極めて重要な瞬間につながりました。その中で最も注目に値するのは、ビットコインキャッシュの誕生です。ただし、ライトニングネットワークは、新しいブロックチェーンのパスをチャーターするのではなく、それ自体をレイヤー 2 ソリューションとして提供します。この独創的なアプローチは、ビットコインプロトコルの本質を保持しながら、その機能を拡張します。

基本的に、ライトニングネットワークは 2 者間で専用の支払いチャネルを確立することで動作します。最初と最後のトランザクションのみがビットコインブロックチェーンに記録されます。この構造により、オフチェーンで発生する中間トランザクションがビットコインプロトコルの制限によって束縛されなくなります。

これを開始するには、双方がチャネルに一定量のビットコインを誓約し、チャネルがアクティブである限りビットコインはロックされたままになります。チャネルのトランザクション容量は、コミットされたビットコインの合計に等しくなります。たとえば、アリスとボブが関係する仮定の状況を考えてみましょう。

アリスはボブとチャンネルを開くことにしました。彼女は 10 BTC を寄付し、ボブは 5 BTC をチップとして寄付します。それらを合わせた 15 BTC は、ビットコインブロックチェーン上の開始トランザクションに固定されます。検証が完了すると (最長 10 分以上かかる場合もあります)、迅速かつ事実上コストのかからない一連のトランザクションを無限に実行できるようになります。例えば：

アリスは 1 BTC をボブに転送します。アリス: 9 BTC、ボブ: 6 BTC につながります。

アリスからボブにさらに 2 BTC を渡すと、アリス: 7 BTC、ボブ: 8 BTC となります。

ボブはアリス 3 BTC を送信することで返礼し、ダイナミクスをアリス: 10 BTC、ボブ: 5 BTC に変更します。

ボブはさらに 1 BTC をアリスに送金し、アリス: 11 BTC、ボブ: 4 BTC で終了します。

彼らがチャネルの終了を決定すると、アリスの 11 BTC とボブの 4 BTC を反映する最終トランザクションがブロックチェーンに追加されます。

しかし、アリスが直接のチャネルを共有していないキャロルと取引したい場合はどうなるでしょうか?都合の良いことに、ボブはキャロルとアクティブなチャンネルを持っています。アリスは、ボブを介してトランザクションをルーティングできます。ボブは、このリレーを促進するために微額の手数料を保持する可能性があります。「6 次の分離」の概念に基づいて構築されたライトニングネットワークは、時間の経過とともに、ネットワーク内の事実上誰とでもシームレスに取引できる可能性をアリスに提供します。

ライトニングネットワークのメリット

公式ポータルで説明されているように、ライトニングネットワークは自らを「ビットコインを使用した複数当事者による金融計算の分野における先駆者」であると認識しています。ライトニングネットワークの本質的な特性は、従来のビットコインブロックチェーンと並べると、次のような優位性を示します。

スケーラビリティ: ビットコインブロックチェーンの顕著な制限は、スケーラビリティの問題です。各トランザクションをブロック内にカプセル化する必要があるため、ネットワークの運用能力が低下しました。ライトニングネットワークはこの課題に対処し、セキュリティとプライバシーの原則を維持しながらトランザクションがオフチェーンで処理されることを保証します。

速度: ライトニングネットワークのオフチェーン処理のアーキテクチャにより、トランザクションは飛躍的に加速されます。レイヤ 2 ブロックの範囲内で動作することにより、ネットワークの効率が向上します。すべての取引は、支払いチャネルとして知られる二国間協定メカニズムに依存しており、ビットコイン界の基礎としてのライトニングネットワークの地位を強化しています。

マイクロペイメント機能: ライトニングネットワークの優れた能力は、ビットコインの固有の構造によりトランザクションのしきい値が大幅に高くなる領域である、即時マイクロペイメントの促進にまで及びます。迅速なマイクロペイメントは、ゲームなどの新興 Web3 アプリケーションにとって極めて重要であり、主流のブロックチェーン採用に不可欠なものとしてマークされています。

コスト効率: 迅速な少額決済は不可欠ですが、コスト効率も高くなければなりません。ライトニングネットワークは取引手数料の最小化を保証し、2021年のガス料金高騰の中でイーサリアムのようなプラットフォームさえも牽引力を失う主な課題の1つに対処します。ソラナやアバランチのような代替チェーンが市場での存在感を高めたのはこのような時期であり、イーサリアムはPolygonやImmutable Xなどのレイヤー 2 ソリューションに避難します。

持続可能なエネルギー消費: ライトニングネットワークの過小評価されているメリットの 1 つは、環境に優しいフットプリントです。トランザクションの大部分はオフチェーンで発生するため、ノード操作に関連するエネルギー消費は大幅に削減されます。これは技術的な恩恵だけでなく、特にビットコインがESG（環境、社会、ガバナンス）投資家の監視下に置かれることが多い時代においては、環境面でも恩恵をもたらしている。ライトニングネットワークは、エネルギーへの影響を軽減し、主要なビットコインブロックチェーンから大部分のトランザクションを分散化することで、ESG の観点からビットコインの地位を強化します。

要約すると、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技術的課題に対処するだけでなく、環境的に持続可能な暗号通貨の未来への道を切り開くものでもあります。

クローズドチャネル詐欺

ライトニングネットワークを利用する際のセキュリティ上の主な懸念事項は、特に参加者の 1 人がオフラインになった場合、チャネルの閉鎖に関連する潜在的なリスクを中心に展開されます。サムとジュディという 2 人のユーザーがトランザクションに参加し、そのうちの 1 人が悪意を持っているというシナリオを想像してください。これにより、「不正チャネルクローズ」として知られる欺瞞的な戦術が生まれる可能性があります。

サムとジュディの両方がチャネルを開始するために 0.5 BTC の初期デポジットを寄付する例を考えてみましょう。その後、1 BTC トランザクションが発生し、サムがジュディから商品を取得します。ジュディが商品を発送した後、チャネルから出ることを決定し、サムがアクティブなままであれば、彼は元の状態を送信する能力を持っています。これは、1 BTC の送金前の初期状態に戻る可能性があることを意味します。その結果、この操作により、サムは金銭的支出なしで 1 BTC 相当の商品を取得できるようになり、最初のデポジットを取り戻すことができます。

このような脆弱性に対処し、セキュリティの枠組みを強化するには、「監視塔」と呼ばれるサードパーティ組織の導入が不可欠になります。これらの監視塔は監視員として機能し、ライトニングネットワーク内のトランザクションを細心の注意を払って監視します。その主な機能は、不正なチャネル閉鎖を実行しようとするあらゆる試みを阻止および無効化し、トランザクションの完全性が損なわれず、参加者が欺瞞的な策動から保護されることを保証することです。

基本的に、ライトニングネットワークは迅速かつ効率的なトランザクション機能を提供しますが、ユーザーが潜在的な落とし穴と、セキュリティを強化するために監視塔などの保護メカニズムを備えていることを認識することが重要です。

ライトニングネットワーク料金

ライトニングネットワークを利用するには、特定の取引手数料が発生します。これらのコストは、次の複数の要素に分類できます。

ルーティング料金: さまざまな Lightning ノードを介した支払い情報の誘導に関連する料金です。トランザクションが複数のノードを経由して目的地に到達すると、通常、各ノードは情報を中継する役割に対して少額の料金を請求します。

チャネル管理料金: チャネルの開設と閉鎖、ライトニングネットワーク内でのトランザクションの開始と終了に不可欠なプロセスには、関連コストがかかります。

ビットコインネットワーク手数料: 排他的なライトニングネットワーク手数料に加えて、ユーザーは、特にチャネルの開閉時にビットコインブロックチェーンとのやり取りが必要となるため、ビットコインの標準取引手数料も考慮する必要があります。

ものみの塔のサービス料金: ものみの塔は、不正行為を監視することで取引のセキュリティと完全性を維持する上で重要な役割を果たしているため、サービスに対して料金を課すことがよくあります。これらはサードパーティであるため、そのサービスは無料ではなく、料金はものみの塔プロバイダーと提供するサービスの範囲によって異なります。

2 つの参加当事者が調整して取引を完了するときが来たら、合意された金額を反映する終了取引をビットコインブロックチェーンに登録する必要があります。このプロセスには、これらのトランザクションの転送に関連する手数料が含まれます。料金体系には 2 つの形式があります。

基本料金: これは、取引の規模や金額に関係なく、固定料金です。
手数料率: また、一部の取引には手数料率が適用される場合があります。手数料率は、取引全体の価値に応じたパーセンテージベースの料金です。

ライトニングネットワークの利点を最大限に活用するには、ユーザーはこれらの関連コストをよく理解し、競争力のある料金と信頼できるサービスを提供するチャネルと監視塔サービスを選択する必要があります。

ライトニングネットワークの将来はどうなるでしょうか?

ライトニングネットワークは、すべてのレイヤー 2 ソリューションの中でも、暗号通貨コミュニティで大きな注目と議論を引き起こしました。その成長統計は一部のイーサリアムレイヤ 2 チェーンほど天文学的ではありませんが、 Lightning Labsによるたゆまぬ努力のおかげで勢いを増し、着実に進化しています。

導入と成長の指標:

ライトニングネットワークの追跡を専門とする分析プラットフォーム 1ml.com によると、現在ネットワーク内には合計 5,400 BTC (1 億 4,500 万ドル相当) 以上が確保されています。この広大なエコシステムは、16,400 近くのノードと 75,700 のチャネルで構成されています。印象的なことに、このネットワークでの平均取引手数料はわずか 0.0016 サトシ ($0.000000443) であり、マイクロトランザクションを実行するための最高の選択肢として位置付けられています。

多様なアプリケーション:

イーサリアム上の多彩なアプリケーションを反映して、ライトニングネットワークは現在、DeFi や NFT からゲームに至るまで、さまざまなアプリケーションの本拠地となっています。 Lightning Labs が提供する拡張を続けるツールキットは、開発者を惹きつけ、ネットワーク内でのイノベーションを促進するのに役立ちました。

Exchangeの統合:

多くの仮想通貨取引所がライトニングネットワークプロトコルを統合しており、これはより幅広いトレーダー層にリーチを拡大することを目的とした動きである。この統合により、トレーダーは少額のビットコインの出金を迅速かつ低コストで実行できるようになります。

今後の道:

ライトニングネットワークには一連の課題がありますが、基盤となるエコシステムは堅牢性、拡張性、ユーザーエクスペリエンスを向上させるために継続的に進化しています。開発者とコミュニティの共同の推進力は、このレイヤー 2 ソリューションの有望な将来を強調しています。

ライトニング支払いとは何ですか?

ライトニングネットワークの不可欠な機能であるライトニング支払いは、ほぼ瞬時の低コスト送金を提供することで、従来のビットコイン取引に革新的なソリューションを提供します。ビットコインブロックチェーン上のレイヤー 2 プロトコルとして構築されたその開始は、より広範な暗号通貨コミュニティにとって大きな変革をもたらしました。

ライトニングネットワークと支払いについて理解する:

ライトニングネットワークの核心は、2 者間の一連の支払いチャネルです。これらのチャネルはオフチェーントランザクションの基盤であるため、ビットコインブロックチェーンにすぐには追加されず、スピードと裁量が提供されます。

従来のトランザクションに勝る利点:

Lightning の支払いが従来の支払いに比べて優れている主な利点は、速度と手頃な価格です。即時のブロックチェーン検証の必要性が回避されるため、処理が迅速になり、手数料が安くなり、小規模な取引に特に適しています。

成長と幅広い採用:

暗号通貨業界では、ライトニング決済の採用が増加しています。多くのビットコインウォレット、取引所、さらには企業がそれらを統合しています。 Plisio のような組織がエンタープライズレベルのソリューションへの道を切り開いていることから、ライトニングネットワークが単なる未来ではなく、暗号通貨取引の現在を再定義していることは明らかです。

Plisio では以下のサービスも提供しています。

2 クリックで暗号化請求書を作成 and 暗号通貨の寄付を受け入れる

12 統合

6 最も人気のあるプログラミング言語のライブラリ

19 暗号通貨と 12 ブロックチェーン

ライトニングネットワーク: その概要と仕組み

ライトニングネットワークの進化の背後にある物語は何ですか?

ライトニングネットワークはどのような問題に対処しようとしていますか?

ライトニングネットワークはどのように機能しますか?

ライトニングネットワークのメリット

クローズドチャネル詐欺

ライトニングネットワーク料金

ライトニングネットワークの将来はどうなるでしょうか?

ライトニング支払いとは何ですか?

質問は？

SegWit と Lightning Network にはどのような関係がありますか?

ライトニングネットワークにはどのようなコインが掲載されるのでしょうか?

Lightning Network は 1 秒あたり何件のトランザクションを処理できますか?

ライトニングネットワークにビットコインを送信するにはどうすればよいですか?

ライトニングネットワークの所有者は誰ですか?

ライトニングネットワークはどのように機能しますか?

ライトニングネットワークに投資するにはどうすればよいですか?

ライトニングネットワークの使い方は？

ライトニングネットワークとは何ですか?