ライトニングネットワークとは?手数料が安い?実装はいつ?利点欠点

ビットコインのライトニングネットワーク 知識・用語集
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本日はビットコインで期待されている技術であるライトニングネットワークについて記事にします。

ライトニングネットワークとは何か?なぜ期待されているのか?実現化に向けてどこまで進んでいるのか?等を記事にしたいと思います。

 

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ライトニングネットワークとは?

現在のビットコインは承認時間に10分を必要とするためにビットコインのブロックチェーン(オンチェーン)上ではなく、外部のオフチェーンを使用して処理速度を上げて複数の少数決済を可能にし、手数料を安くできるという技術になります。

互いにライトニングネットワーク(のノード)に接続さえすれば、銀行や取引所などの中央を必要とせず(トラストレス)な送金を実現することができます。

 

ライトニングネットワークとは、オフチェーン上のネットワークであり、マイクロペイメント(複数の少数決済)を実現するための技術です。

 

マイクロペイメント(複数の少数決済)に関して、その元になるマイクロペイメントチャネルというものがありますので少し踏み込んでいきます。

 

マイクロペイメントチャネルとは?

※この記事では、理解を重視してざっくりと記載していきます。

 

マイクロペイメントチャネルとは、取引の当事者の二者間で、ブロックチェーンを利用せずに、複数回の少額送金を行なうための技術です。これを2人以上の第3者を入れても出来るようにしたものがライトニングネットワークなのですが、まずはマイクロペイメントチャネルの説明をさせて頂きたいと思います。

 

例えば、AB間の取引、

・AからBに1BTC送る
・BからAに2BTCを送る
・AからBに3BTCを送る

このような3つの取り引きがあるとします。

 

▼従来のビットコイン

f:id:moneygamex:20190304130108j:plain

通常であれば上記の記録の全てブロックチェーン上に残ります。

 

▼マイクロペイメントチャネルのビットコイン

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しかし、マイクロペイメントチャネルがあると、この3つの取引がブロックチェーン上に残るのは、1つだけのAからBに2BTCを送った記録のみとなります。

 

A→B 1BTC
A←B 2BTC
A→B 3BTC

3回送った記録をあわせると、A→B=1-2+3=2BTC、つまりAからBに2BTCを送ったということになりますね。

 

従来の複数のデータが、1つになることでブロックチェーンに書きこまれる容量は小さくなります。これが3回だけならいいのですが、AB間のやり取りが100回だろうが、1000回だろうがどれだけが増えてもブロックチェーン上に新たなデータは書きこまれない所ですね。

 

このようにできると活用法も増えてきます。

例えば、給料を毎月ビットコインでもらう記録も、仮に月給1BTCであれば、従来であれば毎月1BTCずつブロックチェーン上に送金記録が書きこまれてどんどん量が増えていきブロックチェーンを圧迫していきますが、マイクロペイメントチャネルであれば1つで済みます。

 

このようにマイクロペイメントチャネルは、取引の当事者の二者間であれば、何度やり取りがあってもブロックチェーンを利用しないので、データが圧迫されることがありません。

このマイクロペイメントチャネルがライトニングネットワーク上にあることで、現状のビットコインのトランザクション問題を解決するといわれています。

 

またライトニングネットワークを語る上でHTLCという技術があります。

 

HTLCとは?

HTLCとは、「Hashed Timelock Contracts」の略称の技術で、ライトニングネットワークで安全な送金の実現を可能にしています。

支払いで使用するマルチシグアドレスにハッシュとタイムロックという技術でマルチシグを使用するための条件を設定することができます。

マルチシグはコインチェックNEM流出被害で有名になりましたが、仮想通貨を安全に守る技術です。

 

ライトニングネットワークのメリット

送金手数料が安い

ライトニングネットワークの手数料は、ブロックチェーンのマイナー手数料が発生しますが、非常に安いことが特徴です。

なぜなら先ほどのマイクロペイメントの仕組みがあるので、何回取引しても処理件数ごとの手数料が発生しないからです。

1円以下、1satoshi単位で安くなります。

 

処理速度が速い

ライトニングでの送金は一瞬で完了します。

ただし、承認時間で若干時間をとりますね。

 

小額決済ができる

手数料が非常に安いので数円単位の小額決済も可能になります。

thebridge.jp

実際、Twitter上では小額のビットコインの投げ銭が既に可能です。

 

ライトニングネットワークの実装はいつ?規模は?

先ほどのTwitterでライトニングネットワークを使って投げ銭できるサービスがあるように既に実装されています。

メインネットが2018年の初めにリリースされ、拡大し続けています。

 

Coingate社は自社の決済プラットフォームを利用する約4,500の事業者に対し、ライトコインでライトニングネットワークを利用した決済サービスの提供を開始しています。

 

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1MLで現在のライトニングネットワークの状況を確認できます。

 

記事作成段階の2019年3月でノードは7000近く、チャネルは32000弱まで増加。
ちなみにコインポストさんの記事を見ると、2018年9月頃はノード3300、チャネル12000ほどでした。

ライトニングネットワークは急速に成長していることがわかります。

 

現在、ライトニングネットワークを利用するにはネットワークの活動に参加する必要があります。ちなみに米TwitterのCEO ジャック・ドーシーさん等のビットコインを応援されている方がライトニングネットワークの活動に参加されています。

しかし、一見、良い事だらけのライトニングネットワークなのですが、なぜ全ての場所で利用されていないのでしょうか?それは現状のライトニングネットワークには、以下のようなデメリットがあるからです。

 

ライトニングネットワークのデメリット

ライトニングネットワークの処理は、ブロックチェーンとは切り離される

ビットコインは、ブロックチェーンの安全性によって価値をあげ続けてきました。

ライトニングネットワークはオフチェーン、すなわちブロックチェーンから切り離された場所で処理されています。

すなわち、切り離すということはブロックチェーンの安全性とは別であり、歴史が短いために安全性への信頼度はブロックチェーンより低いです。

 

新しいものには当然ハッキングのリスクがありますし、ライトニングネットワークを使うにはオンライン上でネットに接続する必要がありますからハッキングリスクは0ではありません。

 

特定のノードの集中化の危険性

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ライトニングネットワークには、「ノード」と呼ばれる中継点が多数存在します。先ほどの1MLのデータではノードが6965ありますね。

 

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↑ノードを例として丸であらわしています。

 

ライトニングネットワークではノードを通って資金が運ばれていくためにノードは多く存在していなければなりませんが、現状はノードの報酬がはあまりないのが現状です。

実際、記事作成段階では、チャネル数31697に対し、ノード数6965と少ないです。

こうしてチャネル数に対してノードが少なくなると、特定のノードに集中化する可能性があると考えられています。

 

特定のノードに集中化する事で、そのノードに何かあった際の危険性が考えられます。

 

また、ノードには容量があるために、人が殺到してネットワークが混雑すると、ライトニングネットワークを使用して送金することができません。

 

ライトニングネットワークは高額送金に向かない

ライトニングネットワークは、実際にビットコインをいくつかチャネルに閉じ込めないと成り立たないというネットワークです。

インターネットではただ電線を2つのパソコンや2つの建物でつなげばちゃんとISPやプロバイダを通じて電気信号を送ってインターネットと通信ができるようになっていますが、ライトニングネットワークで送っているものはお金ですので、それぞれのピアの間のインターネットで言うところの電線、光ファイバーのようなものはお金を入れておかないと送れないということになります。

イメージとしてはお金を閉じこめるということで、そのせいであまりにも1つ1つの線が少額しか積んでいない状態になってしまうと、大きな金額が送れないということが起こります。

そのためライトニングの仕組み上極小の0.0001円くらいの送金はほぼ100%成功するんですが、送金したい金額が上がれば上がるほど失敗する確率が上がります。初期の頃は本当に500円分のビットコインを送るのも至難の業だったんですけれども、最近非常にライトニングネットワーク全体のキャパシティが上がっています。

https://floc.jp/log/news/1457/より引用

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かにたま「ライトニングネットワークの規模が徐々に大きくなってきたことで1万円程度なら普通に送金できるようになってきているとのことです。まだまだ問題は見られますが、時間の問題かと思われます。」

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