ライトニングネットワークとは何ですか?どのように機能しますか?

ライトニング ネットワークは、さまざまなブロックチェーン ベースの暗号通貨上で動作するように設計された「レイヤー 2」支払いプロトコルです。その目的は、高速、スケーラブル、低コストのトランザクションを可能にし、それによって今日のデジタル資産市場が直面しているスケーラビリティの問題の多くに対処することです。これらの基盤となるネットワークの中で最も注目すべきものは、それらすべての中で最も人気のあるものです。 Bitcoin（BTC）.

スケーラビリティ： ビットコインのブロックチェーンは、1秒あたり（tps）のトランザクション処理数に限りがあります。この制限は、ブロックサイズとブロックの承認にかかる時間に起因しています。ネットワークが拡大するにつれて、トランザクション処理の高速化が困難になり、バックログが発生し、トランザクション処理に遅延が生じることがあります。

ライトニングネットワークは、オフチェーン取引を可能にすることでこの問題に対処します。これにより、ユーザーはメインブロックチェーンの外で多数の取引を実行でき、ブロックチェーン上ではチャネルを開くためのトランザクションとチャネルを閉じるためのトランザクションの2つだけが必要です。このアプローチにより、ネットワークの取引処理能力が大幅に向上し、1秒あたり数百万件の取引まで拡張できる可能性があり、VisaやMastercardなどの従来の決済システムをはるかに凌駕します。

トランザクション速度: ビットコイン ネットワーク上のトランザクションは、ネットワークの混雑状況やユーザーが支払ったトランザクション手数料に応じて、確認されるまでに数分から数時間かかる場合があります。この種の遅延により、メイン ネットワークは燃料や食料品の購入など、即時決済が期待される日常的な取引には適さなくなります。

ただし、ライトニング ネットワーク上のトランザクションはほぼ瞬時に行われます。これは、それらはオフチェーンで発生し、トランザクションごとにマイナーの確認を必要としないためです。代わりに、支払いは両当事者が取引にサインオフするとすぐに決済され、従来の電子支払いシステムと同様のシームレスな支払いエクスペリエンスが提供されます。

取引手数料： ビットコインネットワーク上の取引手数料は、需要が高まる時期には法外に高額になることも知られています。これは、マイナーが自分のトランザクションを次のブロックに含めることを保証するために、ユーザーが料金を入札した結果です。これらの高額な手数料により、日常的な少額の取引は現実的ではなくなります。

ライトニング ネットワークは、取引手数料の大幅な削減を提供することでこの問題を解決します。これも、トランザクションをオフチェーンに移行することで可能になります。その結果、これらのトランザクションはブロックチェーンのスペースやリソースを消費せず、入札合戦が減少し、関連する手数料は通常、わずか数セントにまで削減されます。これにより、マイクロトランザクションと定期的な少額トランザクションが経済的に実行可能になります。

ライトニング ネットワークは、非常に低い手数料と迅速な決済での取引を可能にすることで、少額決済の可能性を開きます。これにより、コンテンツ作成者やサービスプロバイダーが自社のサービスを収益化する方法に革命が起こり、記事ごとに有料のニュースサイトやオンラインコンテンツへのチップのような革新的なビジネスモデルが可能になる可能性があります。

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公開されており、誰でも閲覧できます。この透明性はブロックチェーンの特徴ですが、トランザクションが個人にまで遡る可能性があるため、プライバシーの問題にもつながる可能性があります。

ライトニング ネットワークでは、チャネルの開始と終了のみがブロックチェーンに記録されるため、トランザクションのプライバシーが向上します。各中間トランザクションは、関係者間で非公開のままです。これにより、メインのブロックチェーンでは利用できないプライバシーの層が提供されます。

したがって、ライトニングネットワークは、トランザクションをオフチェーンに移行するアプローチにおいて、メインネットワークでのマイクロトランザクションを非現実的なものにするさまざまな問題 (手数料、ファイナリティ、スケーラビリティなど) を同時に解決します。

したがって、ライトニング ネットワークが解決しようとしている問題を見ると、レイヤー 2 ソリューションが元のビットコイン ブロックチェーンの固有の制限に対処する上で重要な前進であることは明らかです。ライトニング ネットワークはまだ新興テクノロジーであり、その可能性を最大限に発揮するには開発と導入の継続的な課題に対処する必要があることは注目に値します。

ライトニングネットワークはどのように機能しますか?

したがって、上記はライトニング ネットワークが達成できることの全体像を示しています。しかし、トランザクションをオフチェーンに移動するプロセスは正確にどのように機能するのでしょうか?

支払いチャネルの作成: このプロセスは、二者が相互に取引を行い、支払いチャネルを開くことを決定したときに始まります。これには、両当事者が最初の量の暗号通貨 (ビットコインなど) をマルチ署名ウォレットにコミットすることが含まれ、トランザクションを承認するには複数の署名が必要です。

この初期資金調達取引は、チャネル作成プロセスの中でブロックチェーンに記録される唯一の部分です。このウォレット内の資金はロックされており、両当事者の合意なしに使用することはできません。コミットされた金額によってチャネルの容量が決まります。

取引の実施: チャネルがオープンになると、両者は無制限に取引を行うことができます。これらのトランザクションはブロックチェーンにブロードキャストされないため、即時に行われます。各取引には、当事者がマルチシグネチャウォレットの現在の保有資産を反映する貸借対照表を更新することが含まれます。貸借対照表が更新されるたびに、両当事者は新しい残高を確認するために貸借対照表に署名します。これらの署名により、最新の貸借対照表が唯一有効であることが保証され、どちらの当事者も古い残高を公開して不正行為を試みることができなくなります。

チャネルを閉じる: どちらの当事者もいつでもチャネルを閉じることができます。チャネルを閉じるには、相互に合意された最新の貸借対照表をベース ブロックチェーンにブロードキャストすることが含まれます。これは、ブロックチェーン上に現れる支払いチャネルに関連する 2 番目のトランザクションです。この終了取引が確認されると、マルチシグネチャウォレット内の資金が最終的な貸借対照表に従って各当事者に分配されます。

ネットワーク経由での支払いのルーティング: ライトニング ネットワークの真の力は、直接のチャネルを持たない当事者間で支払いをルーティングできる能力にあります。これは相互接続された支払いチャネルのネットワークを通じて行われ、ユーザーは中間ノードを介してネットワーク経由で支払いを送信できるようになります。これらの仲介者は、チャネル残高を更新して、支払いが最終宛先に到着するまで転送します。

これらのマルチホップ決済のセキュリティとアトミック性（オール・オア・ナッシング特性）を確保するため、ネットワークはハッシュタイムロック契約（HTLC）を活用しています。HTLCは暗号ハッシュとタイムロックを用いることで、仲介業者が送金を転送した資金を請求できるのは、送金が一定期間内に受取人に到達した場合のみであることを保証します。タイムロックの期限が切れる前に送金が受取人に到達しない場合、資金は送金者に返金されます。このメカニズムにより、仲介業者による資金の盗難を防ぎ、送金が全額完了するかキャンセルされることを保証します。

ご覧のとおり、ライトニングネットワークは、ビットコインのようなネットワークが真の通貨として利用されることを阻んでいる問題に対して、洗練されたソリューションを提供しています。しかしながら、チャネルや流動性の管理といったネットワークの複雑さは、技術の発展に伴い、解決すべき課題を常に抱えています。

開発

開発といえば、ライトニング ネットワークは、革新性と可能性に基づいた暗号通貨分野における極めて重要な開発を代表し続けています。

ライトニングネットワークのコンセプトは、2016年に公開された「ビットコイン・ライトニングネットワーク：スケーラブルなオフチェーン即時決済」というホワイトペーパーで説明されました。このホワイトペーパーの著者はジョセフ・プーン氏とタデウス・ドライジャ氏で、彼らはビットコインのスケーラビリティ問題の解決策としてライトニングネットワークを提案しました。彼らのアイデアは、ビットコインのブロックチェーン上に第XNUMX層を構築し、即時かつ低コストの取引を可能にするというものでした。

ホワイトペーパーの出版後、このアイデアは仮想通貨コミュニティ内で急速に注目を集めました。いくつかのチームや組織がライトニング ネットワークの実装に取り​​組み始めました。注目すべきは、今日に至るまでライトニング ネットワークの主要な開発者であり続けているエンティティから 3 つの主要な実装が登場したことです。

1. ライトニングラボ – Lightning Labs は、Lightning プロトコルの最も広く使用されている実装の 1 つである LND (Lightning Network Daemon) の構築に重点を置き、Lightning ネットワークの開発に大きく貢献しています。 LND は、ビットコイン ネットワーク全体での高速トランザクションを可能にする、スケーラブルで安全な軽量レイヤーとなるように設計されています。 Lightning Labs は、Lightning Network の採用と開発を推進する最前線に立ち、その使いやすさとアクセシビリティを向上させるさまざまなツールとサービスを提供してきました。
2. ブロックストリーム ライトニングネットワークのもう一つの主要開発企業はBlockstreamです。同社は、パフォーマンスと拡張性を重視したライトニングネットワーク実装であるc-lightning（現在はCore Lightningとして知られています）を開発しています。Blockstreamのライトニングネットワークへの貢献は、ビットコインとブロックチェーン技術の発展に向けた同社の幅広い取り組みの一環です。Core Lightningは、ライトニングネットワーク上でアプリケーションを構築したい企業ユーザーと開発者へのサービス提供に重点を置いていることで知られています。
3. アシンク – この会社は、ライトニングネットワークコミュニティ内での研究、開発、標準の推進に積極的に取り組んでいます。その取り組みは、ライトニング ネットワークのスケーラビリティ、セキュリティ、使いやすさを強化し、より幅広いユーザーがライトニング ネットワークにアクセスできるようにすることに重点を置いています。

これらの組織はそれぞれ、ライトニングネットワークの効率性、セキュリティ、そしてユーザーエクスペリエンスの向上に向けた継続的な研究、開発、実装に深く関与しており、その普及と機能性の向上に大きく貢献しています。さらに、各組織はビットコインおよび暗号通貨コミュニティ全体に積極的に参加し、ライトニングネットワークの将来を形作る議論、提案、そして標準化に貢献しています。

成長と採用:

ライトニングネットワークの主要開発者たちの努力は、決して見過ごされていません。各開発者が開発したものが急速に普及していることを見れば、それは明らかです。ノードとチャネルの数から、ビットコインでネットワーク全体の容量が着実に増加していることからも、ライトニングネットワークの機能に対する関心と信頼は明らかに高まっています。現状では、ライトニングネットワークとやり取りする方法は数多くあります。

• 次のような集中型取引所によるサポート Kraken
• ソフトウェア財布 ブリーズ、ザップなど。
• ハッカソン、ミートアップ、ネットワークの機能を探索および拡張することを目的としたプロジェクトなどのコミュニティイベント

成長を遂げているにもかかわらず、ライトニングネットワークは、中央集権化への懸念、決済チャネルにおける資金のセキュリティ、一般ユーザーにとっての技術的な複雑さといった課題に直面しています。コミュニティと開発者は、これらの問題に積極的に取り組み、ネットワークの堅牢性と利便性の向上を目指しています。

ライトニングネットワークは進化を続けており、大規模な支払いを複数のチャネルに分割できるマルチパス決済や、ルーティング効率とチャネル管理の改善といったイノベーションが、注目すべき開発分野となっています。さらに、ライトニングネットワークの可能性は、単なる決済にとどまらず、分散型金融（DeFi）アプリケーションやトークン化された資産などにも広がっています。

注目すべきイベント

ライトニング ネットワークの歴史には多くの注目すべき出来事がありますが、その中でも広く世間の関心を集めた出来事が 1 つあります。それは「ライトニング トーチ」または「#LNTrustChain」です。

ライトニングトーチは、暗号通貨コミュニティ内の社会実験として 2019 年 XNUMX 月に始まりました。これは単純なアイデアに基づいていました。支払いはネットワークを介して人から人に渡され、各受取人は渡す前に少額のビットコインを追加しました。

キャンペーン終了までに、オリジナルのトランザクションは多くの熱心なファンの支援により、世界中の多くの国に転送されました。これにより、ライトニングトーチは、ネットワークが小額かつ迅速なトランザクションを実現する可能性を示し、テクノロジー業界や暗号資産業界の著名人を含むソーシャルメディア上で大きな注目を集めました。

ライトニング ネットワーク – ビットコインの主要なレイヤー 2 ソリューション。

ライトニングネットワークの歴史は、ビットコインの規模を拡大し、デジタル通貨としての実用性を高めるための継続的な取り組みの証です。Poon氏とDryja氏による構想から、コミュニティの広範な関与と採用に至るまで、ライトニングネットワークは、即時かつ低コストの暗号通貨取引の実現に向けて大きな進歩を遂げてきました。成熟するにつれて、暗号通貨とブロックチェーン技術のより広範なエコシステムにおけるネットワークの役割は拡大し、デジタル決済を変革する可能性を秘めていることが示唆されます。