スケーラビリティ問題もこれで解決?【ライトニングネットワーク】を解説!

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仮想通貨取引をしていると一回は聞いたことはある、

ライトニングネットワーク

一体どういった技術でしょうか?

今回はライトニングネットワークについて解説します!

ライトニングネットワークとは?

The Lightning Network is a second layer payment protocol that operates on top of the bitcoin blockchain. It enables cheap and instant transactions between participating nodes and is a proposed solution to the bitcoin scalability problem It was deployed in January 2018 but is still under development.(Wikipediaより引用

ライトニングネットワークは、仮想通貨やブロックチェーン界隈でも問題とされている「スケーラビリティ」に対する1つのソリューションです。

そもそもビットコインを始めとする多くの仮想通貨が注目されている1つの理由は

  • 即時に送金ができる
  • 手数料を安く抑えられる

という、マイクロペイメントにあります。

しかし、最近ではトランザクション(取引)に詰まりが見られ、スケーラビリティの問題が起こってしまっている状況です。

スケーラビリティ問題とは?

ビットコインを例に挙げ、説明します。

まずブロックチェーンの構造は、ビットコイン(BTC)の取引(=トランザクション)を複数まとめたものを1つのブロックに書きこむというものになっています。

しかし各ブロックの容量は1MBしかありません。

にもかかわらず、ビットコインネットワーク上での取引量は、増えてきています。取引が増えてきているにもかかわらず、それを処理する側は対応しきれていないという状況です。

例えて言うなら、電波が3Gの環境で、多くの人々が「Netflix(ネットフリックス)」やYoutubeを見ているようなものです。

この状況は、数多くの未承認取引を生み出します。

そのことで、送金に時間がかかったり、素早く送金するには追加の手数料を支払わなければいけない(トランザクションフィー)を支払わなければならなくなります。

そうすると仮想通貨の1つのメリットである、

  • 即時に送金ができる
  • 手数料を安く抑えられる

が崩壊しかけているということですね。

これを解決しようと様々な技術が提唱されました。

その中の1つが、ライトニングネットワークです。

スケーラビリティを解決できる?他の技術

・plasma(プラズマ)
・Raiden(ライデン)…etc

気になった方はぜひ調べてみてください!

仮想通貨やビットコインを勉強し始めるとよく聞く「スケーラビリティ問題」。 これはビットコインの将来性を大きく左右する問題だと言われ

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目的は理解できたと思うので、ここでは仕組みを見ていきます。

まずライトニングネットワークの仕組みを理解する前に、ライトニングネットワークを導入しない以前の取引はどのようになるのかを説明します。

  1. ビットコインの送金の際に行うフローは、
    送金ごとにトランザクションを作成
  2. ノードが検証
  3. OKであれば、ブロックに追加といったものです。

ライトニングネットワークを導入した際に、これらの送金周りの取引をオフチェーンにて処理します。

オフチェーンとは?

オンチェーンの対義語です。ブロックチェーン上でトランザクションを処理することを「オンチェーン処理」と言います。
対して非ブロックチェーン上で処理をすることを「オフチェーン処理」と呼びます。

途中のトランザクションをオフチェーンで行い、最終的な結果だけオンチェーンで処理をすることによって、その分のデータはブロックチェーンに書き込まれないので、節約になります。

もう少し踏み込んだ話をしていきます。

(もう十分!という方は読み飛ばしていただいて構いません!)


Wikipediaより引用

上の画像のように、参加しているピアの間にペイメントチャネルが開かれます。

先程のWikipediaで書かれていた

The Lightning Network is a second layer payment protocol that operates on top of the bitcoin blockchain.(Wikipediaより引用

の a second layer payment protocolの意味がなんとなくイメージできたのではないでしょうか?

このペイメントチャネルがインターネットの様な網の目上に構築され、取引を処理しています。

このペイメントチャネルを通してバリュー(ハッシュ関数を入れるための値)をやり取りし、バリューが1度送られるごとに、チャネル内の状態が変化し、以前の状態から上書きする形で、最新の状態を保存します。

このチャネルを閉じると最新の状態(最終的な結果)のみがブロックチェーンに書き込まれます。

ライトニングネットワークのメリット

これはさきほどから挙げている3つの問題に寄与します。

即時に送金ができる

ビットコインネットワークでは、送金までに最低でも10分ほどの時間がかかりましたが、ライトニングネットワークでは、それがなくなります。

手数料を安く抑えられる

トランザクションの詰まりが少なくなるので、手数料が安価に抑えられます。

結果的にスケーラビリティの解決?

残念ながら完璧に解決できるかは、現在の段階ではなんとも言えません

依然として問題点はあり、

大規模なネットワークで、ライトニングネットワークが使われることを想像すると、
ルーティングに工夫が必要だったり、特定のノードがハブ化し、非中央集権ではなくなってしまうのでは?

といった意見もあります。

素晴らしい技術であることは間違いないのですが、現在も開発中といったところです。

現在ライントニングネットワークは、テストネットで開発されており、本番環境で使用できる状態ではないのですが、

技術に対する期待の高まりから、すでに本番ネットでも数千以上のノードが立てられています。その様子はこちらのサイトで(https://lnmainnet.gaben.win)見ることができます。

案外、ブロックチェーンによるマイクロペイメントが実現される未来はすぐそこかもしれません。今後の発展に期待しましょう!

まとめ

今回はライトニングネットワークを解説してきましたが、いかがでしょうか?

スケーラビリティの問題は根強く、イノベーションの促進を阻害している1つの要因となっています。

スケーラビリティの問題が解決された時、世界がどのように変化するのか。

これからの動向に注目です。


ビットコイン ブロックチェーン 用語解説