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とは、オフチェーン上でトランザクションをまとめてからブロックチェーン上に効率化されたトランザクションだけを送ることで、マイクロペイメントを可能にした技術です。ライトニングネットワークの導入には、Segwitの導入が必須なので、ビットコインにSegwitが実装されたことによってライトニングネットワークの実現性が高まったと話題になりました。手数料、スケーラビリティなどたくさんの問題を持ったビットコイン、モナコイン、ライトコインなどの弱点を解決する可能性を秘めた技術です。

まずはマイクロペイメントについて知ろう!

マイクロペイメントとは、少額単位での支払いを可能にする送金システムのことです。一円以下での支払いが出来るので、デジタルコンテンツに対する支払いなどに向いています。例えば、動画視聴に対して1秒に0.1円といった支払いです。今の法定通貨でこれをやろうとすると、どうしてもクレジットカードで支払わなければならず、クレジットカードの手数料が5~10円程かかってしまうので秒単位での支払いをするには手数料がばかになりません。仮想通貨を用いることでより少ない手数料でマイクロペイメントを行うことができますが、ビットコインでもまだ問題があります。

それは、細かい額のトランザクションを作るときにやはりマイナーフィーがかかってしまうので結局手数料がかかってしまうことと、送金に10分かかることです。

マイクロペイメントに関して詳しく知りたい方はこちらの記事を読んで下さい!!!

 

マイクロペイメントとは、少額の決済が可能になるサービスです。今まで少額の決済をするのに手数料が決済価格よりも大きいなど、現実的ではありませんでした。今後仮想通貨を使って可能になる可能性があるマイクロペイメントの仕組みや将来性を解説します!

 

ですが、そんな問題を解決する技術が存在して、それをペイメントチャネルといいます。


ペイメントチャネル(サイドチェーン)

ライトニングネットワークはペイメントチャネルとかなり似ているので先にペイメントチャネル​を説明します。ペイメントチャネルとは、オフチェーンを用いて少額の決済を可能にしたサイドチェーンをつかった技術です。もう少し具体的な方法を説明します。支払いをするAと、されるBがいるとすると、Aはユーザーで、Bはコンテンツ提供者です。

1.オンチェーンで双方のサインがないとそこから資産を動かせないマルチシグ(多重署名)のアドレス(ABとする)にデポジットを送ります。

2.オフチェーンでABからA,Bそれぞれに秒単位のトランザクションを作ります。

3.オンチェーンで最終的なトランザクションだけを決済します。

ここで、1の工程をペイメントチャネルを作るといいます。ペイメントチャネルでは、少額の1秒単位の決済ができますが、全てオフチェーンで行われているため、1でA→ABの一回と、3でAB→AとAB→Bの二回で、計3回しかマイニングされません。

このように小​額取引の場合はペイメントチャネル​はものすごく便利ですが、欠点があります。それは、相手ごとに別々のチャネルを作らなければならないということです。そのため、大人数でこれを行うのは、トランザクションは少なくなりますが、チャネルが増え、結局スケーラビリティがボトルネックになります


ライトニングネットワークはこのようなペイメントチャネル​の欠点を補ったものです。


ライトニングネットワークの仕組み

今まではAさんがCさんに送るためにはA-Cのチャネルを作らなければいけませんでしたが、もしすでにA-B, B-Cのチャネルが開いていれば、Bを中継の人としてA-Cまで送金することができます。ライトニングネットワークはこれを同時にネットワーク上で何百、何千単位の人数でやることで、中継の人を知らなくても無駄なトランザクションを減らし、より効率的に取引するシステムです。例えばAがBに1BTC送り、BがCに1BTC送るとしたら取引承認は二回しなければなりませんが、オフチェーン上でA-C1BTCというデータを残して、あとで取引承認をします。このようにブロックチェーン上ではなくオフチェーンでトランザクションが処理されるため、最終的に効率化されたトランザクションだけがブロックチェーン上で取引承認されます。​そのため、マイニングされるトランザクションが減り、安く速く取引することができます

ですが、これだけではBさんの信頼が必要で、従来のビットコインのブロックチェーンのメリットのトラストレスという特徴を消すことになってしまいます。そのオフチェーン上での支払いをトラストレスで行うために、ライトニングネットワークでは、Hash Timelocked Contract (HTLC)​という仕組みを使っています。トランザクション内にハッシュを入れていて、Cさんだけがロックを解除できるようになっています。そのため、Bさんはロックを解除してビットコインを使うことが出来ず、Bさんを信頼しなくても送金が可能です。


ライトニングネットワークのメリット

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オフチェーンであること

今までも散々のべてきましたが、​オフチェーンであるがために、少額でのマイクロペイメントが可能です。取引の回数が減るので、マイナー手数料が減ります。その上、トランザクションがオフチェーンで行われるので、トランザクションの承認が早くなります。

​トラストレスであること

本来、ブロックチェーンの外で、取引を記録するためには第三者が必要で、第三者がビットコインを預かって他の人に送ってもらうといった方法をとるしかなく、第三者への信頼が必要でした。しかし、ライトニングネットワークでは、第三者の信頼をせずとも、他のノードを中継して支払いをすることが出来ます

ライトニングネットワークの懸念点・問題点

マイナーのマイニング手数料が減る

取引がオフチェーンで行われるためマイナーの手数料が減ります。これはユーザーからすればいいことですが、マイナーからすれば溜まったもんじゃありません。今後ビットコインはマイニング成功報酬が減っていきます。将来的にマイナーフィーだけがマイナーの報酬になったら、マイニングのインセンティブをどうするのかは、今後の課題といえます。​


別のスケーラビリティ問題が生じうる

トランザクションの数を減らせてもチャネル開設などでブロックサイズを使ってしまう可能性は依然として存在します。ペイメントチャネル​に比べれば遥かに効率的なトランザクションを作れますが、それでも将来的にユーザーが増えたときのことを考えるとブロックサイズは大きくする必要がありますし、スケーラビリティ問題の恒久的な解決にはならないでしょう。


中央集権的になりかねない​

ライトニングネットワークのシステム自体は分散的だが、中央集権型ビジネスモデルもできかねないです。ライトニングネットワークが成立するためには中継の人が定期的に大きな額をネットワーク上にデポジットし続けなければなりません。これができる個人は少なく、専業の企業になる可能性があります。そうなった場合、手数料を取られるシステムになったり、デポジットをモニターされたり、本人確認、規制が入るなど銀行のようになり、政府の規制が入ってしまい中央集権ができてしまう可能性があります。

セキュリティに問題がある

ライトニングネットワークでは、オフチェーンのトランザクションのやりとりが常にあり、常にネットワークに繋がっていなくてはならないのでホットウォレット化してしまう可能性があります。ホットウォレットとは常にネットワークにウォレットが繋がっている状態のウォレットのことです。手軽に引き出せるというメリットはありますがこれによりハッカーから襲われる可能性が高くなったり、安全性に問題ができます。また、ライトニングネットワークに対応したウォレットが出来るまで数年ほどかかってしまいます。


ライトニングネットワークに関するQ&A

なぜ今までビットコインに実装されなかったの??Segwitとの関係は?

今まで、ライトニングネットワークが現実になるための基礎的な機能がビットコインには存在していませんでした。ライトニングネットワークを作るにはトランザクション・マリアビリティの解決と半永久的なペイメントチャネルが必要です。

Segwitはブロックサイズを小さくすることで話題になりましたがトランザクション・マリアビリティも解決しており、ビットコインの最大の欠陥の1つを解決したことによりライトニングネットワークが可能になりました。

また、OP_CSVの実装によって、相対的な時間の指定ができるようになりました。例えば、〇〇のトランザクションがマイニングされてから何時間後、といった指定が出来ます。そのため、半永久的なペイメントチャネル​が開けるようになったので、解決しました。

このように最近になって開発が進みました。

ライトニングネットワークはモナコインには実装されたの?​

まだ、実装されていませんが、モナコインはライトコインを元にしているので、今後導入される可能性が高いです。Segwitは既に導入されています。モナコインについて詳しく知りたいかたはこちらの記事を読んで下さい!

 

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ライトニングネットワークまとめ

ライトニングネットワークの仕組みは今までも説明してきましたが、複数のトランザクションをオフチェーンでまとめることで、ブロックチェーン上でのトランザクションを少なくするという仕組みです。その結果、マイナー手数料が安くなり、送金も早くなり、マイクロペイメントが可能になります。もしこれが実装されれば、世界の支払いシステムが変わるかもしれません。例えば、有料動画に対して、会員登録して見放題という今のシステムから、動画を一秒見るごとに一円支払うといったシステムに代わるかもしれません。

また、決済手段としての、今のビットコインの弱点と言われる送金速度や手数料の高さを解決するポテンシャルがあり、今後のビットコインの価値を大きく高めるかもしれません。

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