3分でわかるライトニングネットワーク!その仕組み・可能性・課題を解説

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ライトニングネットワーク

仮想通貨に関して調べていると、さまざまな新しい技術用語が出てくるかと思います。

今回は、ビットコインの課題を解決し、性能を向上させる技術として注目されているライトニングネットワークをご説明します!

ライトニングネットワークとは、現状のビットコインの課題を解決するための技術です。具体的には、ビットコインの取引が増えることで発生しているスケーラビリティの問題(送金詰まりや手数料高騰)や送金・決済に時間がかかるという問題を解決しようとするものです。

ライトニングネットワークの技術を利用することで、今よりも少額で・大量に・早く処理できるようになります。

ライトニングネットワークとは?

通常、仮想通貨ではブロックチェーン上に取引が記録されています。

ビットコインの場合には、このブロックが承認されるのに10分程度かかり、このブロックに入れられる取引の量に限界があるため、決済・送金にビットコインが多く使われると送金の遅延や送金手数料の高騰が起きてしまいます

このような問題を解決するために、以下のようなアプローチが取られてきました。

  • ブロックのサイズを大きくする(ビットコインキャッシュ)
  • 取引データの一部を切り離して、取引あたりのデータ量を小さくするというアプローチ(Segwit)

どちらも、ブロックにより多くの取引データを入れようとするアプローチです。

ライトニングネットワークでは、少し違うアプローチでこの問題を解決しようとしています。

取引をブロックチェーン上とは別のところで処理を行います。これをオンチェーン(ブロックチェーン上)に対して、オフチェーンと呼ばれます。

取引をオフチェーンで処理をすることにより、ブロックチェーン上で処理するときの制約がなくなり、今は実現できないような少額の支払いまで可能になります。

ライトニングネットワークの仕組み

では、ライトニングネットワークがどのような仕組みで動くのかを具体的に見ていきましょう。

オフチェーンで行う

ビットコインの取引はブロックチェーン上に記録されます。これは、AさんがBさんに10BTC送る、BさんがCさんに10BTC送るといった形で、その都度記録されます。

こうした取引をオンチェーン(ブロックチェーン上)だとすると、ライトニングネットワークでは取引の一部をオフチェーンで行います。

取引例

  • AさんとBさんがチャネルを開き、それぞれ5BTCデポジットする
  • AさんがBさんに1BTC送る
  • BさんがAさんに2BTC送る
  • BさんがAさんにさらに2BTC送る
  • デポジットをそれぞれ取り出す(Aさんが8BTC、Bさんが2BTC保有)

最初と最後だけをブロックチェーン上で記録することで、都度記録する必要が無くなるということです。

複数つながる

以前からペイメントチャネルと呼ばれる2者間の技術はあったのですが、ライトニングネットワークでは複数のペイメントチャネルをつなぐことができます。

たとえば、AさんがCさんに送りたいときに、自分は直接的につながっていない場合を考えます。この時に、共通のBさんというつながりがあると、Aさん⇒Bさん⇒Cさんという形でつながることができます。普通に考えると、ここでBさんが盗んだりという不正が考えますがそれを防ぐ仕組みがあります。

Hashed Time-Lock Contract(HTLC)

それを防ぐ技術がHTLCです。

HTLCを利用した取引例

AさんがBさん経由でCさんに1BTCを送りたい

  • Cさんしか知らないランダムな情報Rをハッシュ化して、Hを手に入れる
  • CさんからAさんにHを送る
  • AさんはHの情報を利用してBさんにHTLCで条件付けして1BTCを送る(〇日何もなければ返金されるなど)
  • Bさんも同様にCさんにHTMLで条件付けして1BTC送る
  • CさんはBさんにRを送り、Bさんから1BTCを得る
  • Bさんも同様にAさんにRを送り、Aさんから1BTCを得る

このようにして、HTLCを活用して条件をつないでいき、バケツリレーのような形で送っていきます。

メリット・可能性は?

ライトニングネットワークを使うことによるメリットを改めて見ていきましょう。

即時決済が可能

ビットコインの決済活用を推進する上で大きな問題となっているのが、決済にかかる時間です。

これが即時決済できることになれば今は活用できていない様々な場面で活用されることが期待できます。実際、決済が数秒で可能なDASHでは自動販売機などに使われたこともあります。

分散的に対応可能

たとえば、DASHはマスターノードと呼ばれる特別な権限を持つノードにより取引が承認され、即時決済が実現します。

ただ、これは極めて中央集権的なアプローチでビットコインの分散的な思想に反します。

ライトニングネットワークの場合には、ビットコインの分散性を維持したまま送金が可能となります。

トラストレスで効率的

ビットコインは多くのマシンパワー(≒電気代)を活用してマイニングすることで取引が正しいことを承認しています。

ライトニングネットワークを活用することで、より効率的にビットコインを運用することができます。

デメリット・課題は?

メリットも多いですが、デメリットも多く指摘されています。

問題は山積み

非常に魅力的なライトニングネットワークですが、解決されていないさまざまな課題があります。

それはたとえばセキュリティの問題だったり、ノードが偏るのではないか、どのようにペイメントチャネルを開くのか、スケーラビリティなど様々な可能性があります。

マイニング報酬が減る

ビットコインでは多額のリソースを使ってマイニングされています。ライトニングネットワークが普及すると、ビットコインのマイニング報酬が減ります。ビットコイン自体は使いやすくなりますが、土台が危うくなる可能性があります。

普及するまでが大変

確かにビットコインが話題になっていますが、実際に持っている人は人口の何パーセントでしょうか。また、その人たちは投資・投機でなく決済に使ったり、送金に使ったりするでしょうか。

たとえば、個人間の送金であれば、Paypalでもメールアドレスさえあれば、簡単に送金ができます。日本でも割り勘アプリや個人間送金アプリなど様々生まれましたが、どれくらいの人が使っているでしょうか。

ビットコイン以外での活用

スケーラビリティ問題や決済にかかる時間の長さは他の通貨でも発生しており、ビットコイン以外の通貨でも導入が検討されています。

ライトコイン(Litecoin)、ジーキャッシュ(Zcash)、イーサリアム(Ethereum)、リップル(Ripple)、ステラ(Stellar)といった他の可能通貨でもライトニングネットワークが検討されているようです。ステラなどはロードマップで2018年末までに導入すると計画しています。

まとめ

ここまで見てきたようにライトニングネットワークにより、ビットコインはより使い勝手が上がります。

ただ、実装されるまでにはまだ時間がかかりそうで、実装されたとして普段から使われるのかはまた別の問題になりそうです。

いずれにせよ、すでに起きてしまっている問題を解決する新しいアプローチという意味では期待が持てますし、性能の向上によりビットコインの可能性が広がっていくでしょう。

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