【LAppsまとめ】国内外ライトニングネットワークのユースケース網羅してみた

2022年6月1日 18:29

こんにちは！FUELHASHのMASAです。

今回は、ライトニングネットワークについて解説します。

💡この記事を読んでわかること

・ライトニングネットワークの概要
・ライトニングネットワークの仕組み
・ライトニングネットワークのメリット・デメリット
・ライトニングネットワークのユースケース
・ライトニングネットワークがあればマイニングは必要ないのか？

BTCライトニングネットワークは、過去最高の取引量を記録するなど、非常にホットなトピックとなっております🔥

海外のユースケースまで解説している日本語記事は、ほとんど出回っていないため有益な情報をお届けできると思います！是非最後までご覧ください！

ライトニングネットワークとは

まず初めに定義からご紹介します。
ライトニングネットワークは、ビットコインのスケーラビリティ問題を解決すべく誕生した、オフチェーンソリューションです。

💡スケーラビリティ問題とは
スケーラビリティ問題とは、暗号資産（仮想通貨）に用いられているブロックチェーン技術において、1つのブロックの中に書き込めるトランザクション（取引データ）の数が限られていることが引き起こす障害の問題です。ブロックの容量がフルに達するまでデータが書き込まれると処理速度がにわかに低下し、送金遅延を引き起こしてしまいます。

引用：DMM

💡オフチェーンとは
ブロックチェーン上に直接記録されない情報があるやりとりを指します。オフチェーンを利用することで、取引の際、1分間に処理できるトランザクション量を数千倍に高めることが可能です。

引用：Liquid

つまり、ビットコインの取引をチェーン上に記録するデータを少なくし、処理速度が遅い問題を解決しようといった技術です。

このライトニングネットワークは2015年にJosephPoonとThaddeusDryjaによって確立された概念です。ビットコインが動き始めて7年目にして開発されました。

また、ライトニングネットワークは、速度制限がある他のアルトコインに役立ちます。

ライトニングネットワークの仕組み

続いて、ライトニングネットワークの仕組みをご紹介します！
こちらの画像をご覧ください。

通常、ビットコインの取引履歴は画像下部のブロックチェーン内で管理されています。

しかし、画像上部のライトニングネットワークを活用すると、取引したいユーザー2者間で、シームレスなトランザクションを実行できます。つまり、チェーンの遅延に悩まされることなく、スムーズにビットコインのやりとりができるわけです。

ライトニングネットワークには以下の2つの要素があります。

💡ライトニングネットワークに含まれるもの

・マルチ署名ウォレット　
　支払いチャネルを設定するために必要。作成すると2人の参加者が一定のビットコインをやり取りできるようになる。

・支払いチャネル
　ユーザーがシームレスな暗号通貨トランザクションを実行できる双方向の　　支払いチャネルのこと。

1. ユーザー2者は「マルチ署名ウォレット」を開設。
ウォレットアドレスはブロックチェーン上に保存され、双方向の「支払いチャネル」が用意されます。

2. 任意のビットコインをウォレットにデポジット。
例えば、AさんとBさんが合計で1BTCをデポジットすると、1BTCがチャネルキャパシティとなり、AB間ではこの1BTCを高速でやり取りできます。

①Aさん 0.6BTC <====> 0.4BTC Bさん

3. チャネル間での最新情報を記録。
ユーザー間でのやり取りを記録していきます。現時点ではブロックチェーンに記録するのではなく、ユーザーだけが記録を所有しています。以下のように変動します。

①Aさん 0.6BTC <====> 0.4BTC Bさん
②Aさん 0.3BTC <====> 0.7BTC Bさん
③Aさん 0.4BTC <====> 0.6BTC Bさん
④……

4. 「支払いチャネル」を閉じる。
両者の合意をすると「支払いチャネル」を閉じることができます。片方の合意しか得られない場合は、待ち時間が発生し、規定時間が過ぎるとチャネルが自動的に閉じられます。
その後、各々のビットコイン残金がブロックチェーンに記録されます。そして、ユーザーは正確なビットコイン量を受け取ることができます。

以上がライトニングネットワークの仕組みです。

💡プチまとめ
・ライトニングネットワークには「支払いチャネル」と「マルチ署名ウォレット」が含まれている。
・取引したい2者間の中で、シームレスに何度でもやり取りができる。
・ブロックチェーンには、支払いチャネルを「開設」「閉鎖」したタイミングのみ記録される。
・どの仮想通貨でも利用できる。

ライトニングネットワークのメリット

・ビットコインネットワークの負荷を軽減できる。
・ビットコインのやり取りを瞬時に実行することができる。
・「支払いチャネル」が設定されている間は、何度でもやり取りができる。
・手数料を安くできる。
・1satoshiまでのマイクロペイメントに対応できる。

💡Satoshiとは
ビットコインの最小の通貨単位のことです。0.00000001 BTC=1 Satoshi となります。546 Satoshi 以下の支払いは dust と呼ばれ、通常のネットワークでは承認されません。

引用：bitFlyer

ライトニングネットワークのデメリット

・常に最新情報になるように監視する必要がある。

例えば、以下の取引があったとします。

①Aさん 0.6BTC <====> 0.4BTC Bさん
②Aさん 0.3BTC <====> 0.7BTC Bさん

この状態でチャネルと閉じると本来は②で閉じられるはずです。
ですが、Aさんに悪意があった場合、①でチャネルを閉じることが可能です。そして、Bさんが不正申し立てを行わない場合、①が最新情報として記録されてしまいます。

・「インバウンドキャパシティ」を用意しなければならない。

ライトニングネットワークには以下のように、AさんがBさんを経由し、Cさんに送金するというユースケースも想定されます。

①Aさん 1BTC <====> 1BTC Bさん 0BTC<====>1 Cさん

この場合、A→Bへの送金できますが、B→Cに送金する際のデポジットがありません。この状態を「Bのインバウンドキャパシティがゼロである」と表現します。BCチャネル間にビットコインをデポジットする必要があります。