知っておきたい：ライトニング・ネットワークとは何か？

現在ビットコインは増加する取引にどのように対応していくかという課題、「スケーラビリティ問題」を抱えており、ビットコイン利用者や開発者の間で注目されている。

ビットコインの取引データはすべてブロックチェーンのブロックに記録されている。だが、今以上にビットコインが普及して取引が増えた時に、記録しなければいけない取引データはたくさんあるのにブロックのサイズ上限は1MBしかなく、しかもブロックは平均10分に1つのペースでしか生成されないため、パンクしてしまいスムーズに送金が行えない状態になる可能性があることが問題となっている。

下記のチャートは2009年からの1日当たりの平均ブロックサイズで、赤いラインが上限の1MBだ。

(出典：blockchain.info)

最近ビットコインのテクノロジー関連で話題になっているSegwitはこの問題を解決するために必要な技術の一つで、ビットコインのスケ―ラビリティ問題を解決するのに期待されている「ライトニング・ネットワーク」という仕組みを導入するためには必要不可欠なものだ。

ライトニング・ネットワークは2015年にJoseph Poon氏とThaddeus Dryja氏によって最初に考案されたもので、ビットコインのブロックチェーンに負荷をかけず、より高速かつ小額な取引を可能にするためのものだ。それではこの技術がどんなものなのか、初心者でも分かるようにダイジェスト版で説明してみよう。

【マイクロペイメントチャネル】

ライトニング・ネットワークを説明する前に、まず登場するのが「マイクロペイメントチャネル」というキーワードだ。

マイクロペイメントチャネルはAさんとBさんの間でブロックチェーンとは別のところで、オフチェーンの取引を行うことができるようにするものだ。これを使うことで二人の間の取引を全てブロックに書き込む必要はなくなり、二人の間の取引の最初と最後だけをビットコインのブロックチェーンに記録するだけで済むようになる。

例えばAさんとBさんの間で頻繁にお金のやり取りが行われる場合、それがコンビニのコーヒー代程度の金額だとわざわざ容量がいっぱいになりそうなブロックチェーンに記録する必要はない。そこでAさんとBさんがそれぞれ0.05BTCずつ(*必ずしも0.05でなくてよい)を送り、ペイメントチャネルを開くと2人の間でその金額内でのビットコインのやり取りができるようになる。

例えばその1年後にペイメントチャネルを閉じることになった際、AさんとBさんの残高の変化分をブロックチェーンに記録する。１年の間に2人のあいだで100回取引があっても、ビットコインのブロックチェーンに書き込む取引はチャネルを開けるときと閉じるときの2回だけで済む。

【ライトニング・ネットワーク】

ライトニング・ネットワークは、このマイクロペイメントの仕組みをさらに発展させて高速でより多くの取引を実現しようというものだ。

AさんはCさんにビットコインを送金したいが、AさんとCさんの間にはペイメントチャネルがない。だが、AさんとBさんの間にはペイメントチャネルがあり、BさんとCさんの間にもペイメントチャネルがあるとする。

このときBさんを中継してAさんからCさんにビットコインを送れるようにするものがライトニング・ネットワークだ。このペイメントチャネルの網を大きく張り巡らせると、誰とでも瞬時にビットコインの取引ができるようになり、ビットコインのブロックチェーンに記録する取引データも減らすことができるようになる。

もちろんライトニング・ネットワークの細かい技術面では中継者(Bさん)がいても安全に、信頼を必要とせず取引を行う仕組みが考えられている。

【ライトニング・ネットワークが実現すると何が変わるのか】

・ブロックに記録するデータを減らすことができるため、ビットコインの利用者や取引の数が増えてもそれに対応することができるようになる＝スケ―ラビリティの問題が解決できる。
・トランザクションのスピードが上がる。通常のブロックチェーン上の取引だと約10分間待つことになるが、それを待つ必要がなくなる。
・手数料が安くなり、1円以下の小額決済なども行いやすくなる。

【今後の課題】

ビットコインの技術に造詣が深い日向理彦氏は「Segwit の導入などによりライトニング・ネットワークの本格的な実現が近づいたとはいえ、ライトニング・ネットワークで用いるトランザクションの詳細なデータ構造や、ビットコインを中継していく順番（ルーティング）をどのように決定するのかといった具体的なプロトコルが定まっていない状況だ。」と今後の課題を指摘する。

現在複数の独立した企業・団体（現時点で8団体）により具体的な方策がいくつか提案されており、今後はこれらをまとめあげ標準的な実装仕様を決めていかなければならない。

先日はBlockstreamというビットコインコアの開発者をまとめる組織が初のライトニング・ネットワークのトランザクションを用いた送金を成功させたというニュースが流れており、ミラノで開催されたスケーリング・ビットコインのイベントでもライトニング・ネットワークが焦点の一つとなった。

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Source: Coin Portal