【速攻理解!】ライトニングネットワークを詳しく簡単にご紹介します!


ライトニングネットワーク(lightningnetwork)ビットコイン仕組み

「ライトニングネットワークってなに?」

「ライトニングネットワークで何が変わるの?」

「ライトニングネットワークを簡単に説明してほしい!」

 

ビットコインについて調べている人なら一度は聞いたことがある『ライトニングネットワーク』という言葉。

仮想通貨初心者の方はいったいなんのことなのか分からない方が多いと思います。

しかし、ライトニングネットワークは仮想通貨の利用者にとってもメリットが多く、仮想通貨を勉強中の方なら知っておくべき言葉なんです。

 

そこで今日は、「ライトニングネットワークとは何か?」「ライトニングネットワークが仮想通貨に与える影響」「ライトニングネットワークの問題点」などを、わかりやすく!詳しく!ご紹介いたします!

そして今回は、私が開いている仮想通貨塾の塾生であり、初心者投資家の主婦カナさんと、塾長の私クリプトと一緒に学んでいきましょう。

 

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?

先生、さっそくなんですがライトニングネットワークって何でしょう?
なんか言葉だけ聞いてるとすごくかっこいいイメージがわきますね!

たしかに、とくに「ライトニング」がかっこいいですね(笑)

ライトニングネットワーク(LightningNetwork)とは、ビットコインの取引処理能力を向上させる技術のことを指します。

取引処理能力ってなんですか?

取引処理能力とは、決済速度の向上や少額決済を可能にすることです。

具体的にいえば、コンビニやコーヒーショップでの支払いなど日常生活での決済が1秒以内で完了することや、1円単位の決済が必要な動画視聴サービスなどに使われます。

ビットコインが日常生活にも使えるんですね!

はい!

ライトニングネットワークは、ブロックチェーンと呼ばれるオンチェーンとは別のチェーン(オフチェーン)を活用することで決済速度の向上や少額決済を可能にします!(仕組みに関しては第3章でくわしくご紹介します)

え?オンチェーン?
オフチェーン?

先生それじゃぜんぜんわかりません。(プンプン)

まあまあ落ち着いて(苦笑)順番に説明していきますから。

まず、オンチェーンというのは、メインのチェーン、つまり、ブロックチェーンのことと思ってください。

オフチェーンというのはメインチェーン以外のチェーン、つまり、ブロックチェーン以外のチェーンと思ってください。

それなら、ライトニングネットワークはオフチェーンになるってことですか?

そうです!

それが理解できたらライトニングネットワークが少しつかめたと思うので、次の章でもう少しライトニングネットワークについて詳しく見ていきましょう!

 

ライトニングネットワークは仮想通貨にどのような影響を及ぼすか

ライトニングネットワークは仮想通貨にどのような影響を及ぼすか

カナさん、ライトニングネットワークが仮想通貨にどのくらいの影響を与えると思いますか?

雷(ライトニング)と呼ばれるほどですので、影響もかなり大きそうですね。
でも具体的にどのぐらいっていわれても全くわかりません!!

では、まずライトニングネットワークの特徴を見ていきましょう!


ライトニングネットワークの特徴

  • 少額決済(マイクロペイメント)
  • 決済速度の高速化
  • プライバシーの向上

 

少額決済(マイクロペイメント)

今までは少額決済(例えば1円からの支払い)をするとき、本来支払う決済金額を手数料が上回ってしまうため、少額決済は実現できませんでした。

 

しかし、ライトニングネットワークが導入されることで少額決済が可能となり、1円単位の支払いができるようになります。

 

また、ブロックチェーンとは異なる当事者間では無制限にやり取りができるチェーン(オフチェーン)が開設されるため、多量の決済が可能となります。

※実際はタイムロックと呼ばれるシステムがあり、ある条件が満たされればオフチェーン上で行われた取引がブロックチェーンに格納されます。

 

決済速度の高速化

ビットコインで支払い手続きを完了するまでに平均10分かかるところ、ライトニングネットワークを導入すれば1秒ほどで手続きが完了するようになります。

つまり、コンビニやコーヒーショップなど普段の生活でビットコインを使用することができるようになるということです。

 

プライバシーの向上

ライトニングネットワークは、ブロックチェーンとは別のチェーン(オフチェーン)で取引が行われます。

オフチェーンで行われた取引は、最終的にメインチェーンであるブロックチェーンに格納されます。

格納される取引は、取引間の最終残高のみとなります。

そのため途中で行われた取引はオフチェーン上で封鎖され、誰もが取引履歴を見ることのできるブロックチェーン上には格納されません。

 

ふーん。
つまり仮想通貨を今よりもっと便利に使えるようにするために役立つ技術、みたいなことですね!

はい!
ビットコイン決済が可能な店舗ならどこでも使えることが最大のメリットでしょう。

 

ライトニングネットワークの仕組みとは?

ライトニングネットワーク仕組み

前章でご紹介したライトニングネットワークの仮想通貨に与える影響は以下の通りでした。

  • 少額決済
  • 決済速度の高速化
  • プライバシーの向上

 

これらを達成するために、ライトニングネットワークがどのような仕組みになっているか順を追って見ていきましょう。


 

まずは、こちらの画像をご覧ください。

ライトニングネットワークの仕組み(ブロックチェーンとオンチェーン)

イメージしていただきたいブロックチェーンです。
ブロックの中に取引(Ⓣ)が格納されています。

これがメインチェーンなんですよね!

はい!

次の図は従来の取引の様子です。
A-B間での取引がどのようにブロックチェーンに格納されるのか注目してください。

ブロックチェーン取引格納方法(ライトニングネットワーク)

 


A-B間で一度発生した取引は、ブロックチェーンに格納されていきます。

しかし、これでは大量の取引が発生した場合、ブロックが作成されるまでの10分間毎度待つ必要があり、手数料も膨大にかかってしまいます。

 

そのため、少額決済・多量決済は実現できないといわれていました。

そこで、提案されたのがペイメントチャネルでありブロックチェーンの外にあるオフチェーンです。


ペイメントチャネルとライトニングネットワーク

A-B間で発生した取引をペイメントチャネル(オフチェーン)で処理をして、最後に差引残高を計算した取引をブロックチェーンに格納します。

オフチェーンで行われた取引をひとまとめにするんですね!

ペイメントチャネルを開くことで秒単位の取引と一定回数の取引ができるようになり、必要な手数料も①A-B間でのペイメントチャネル開設合意②ひとまとめにした取引の承認だけとなります。

 

※①はブロックチェーンに格納する必要があるため必要となります。

 

なんかペイメントチャネルってすごいですね!
みんなが開設すればビットコインがもっと使いやすくなるってことですよね?

しかし、ペイメントチャネルはユーザーが小規模なら良いのですが、大規模のコミュニティになると人数分ペイメントチャネルを開設する必要があります。

こちらがペイメントチャネル数の計算方法です。
ペイメントチャネル数=n(n-1)/2 n=人数

つまり、コミュニティの人数が増えるほどペイメントチャネルの数を増やす必要があります。
ペイメントチャネルが増える分、ブロックチェーンの格納分が増えてしまい、スケーラビリティ問題が発生します。

 

※スケーラビリティ問題とは、取引に対してブロック容量(空き容量)が足りなくなり、取引に遅れが生じることです。

 

なるほど。
ペイメントチャネルも万能ではないんですね・・・。

そこで、ペイメントチャネルにより発生するスケーラビリティ問題を解決しようとしたのが、ライトニングネットワークです。

ライトニングネットワーク(ペイメントチャネル)

すごい!私に雷が落ちました(衝撃のことです)
まさにライトニングですね!!

ライトニングネットワークでは、A-D間で取引をする場合、すでにB-D間で繋がれているチャネルを利用してA-D間の取引を行います。
しかし、ここで疑問に思うことがあります。

「A-Dで取引できるが、結局、中継点Bを挟むため、中央集権的になるのではないか?」ということです。

あっ!・・・。
って、なにがわるいんですか?

中央集権的になれば、データが一ヶ所に集中するため、ハッキングのリスクを負う危険性が高まります。

なるほど!
じゃー、ライトニングネットワークは万能ではないんですね・・・。

ですが!です。

この解決策として提案されたのがSegwit(セグウィット)であり、署名と取引データを分離して中継点を利用しても取引を安全にする仕組みです。

 

※ここではSegwitの仕組みは省略します。詳しく知りたい方はこちらからどうぞ。

 

つまり、Segwitがあれば中央集権的になっても安全になるということですか?

はい。安全性がかなり高まります!
そのため、Segwitがなければ、ライトニングネットワークが成功することはできず、これらはセットといわれています。

説明が長くなりましたが、この章の要約をするとこんな感じです!


  1. ブロックチェーン(オンチェーン)のみでは承認に時間がかかりすぎることおや手数料がかかることから、少額決済・多量決済の実現が難しい
  2. ペイメントチャネル(オフチェーン)を導入して少額決済・多量決済を可能に
  3. ペイメントチャネルが増えすぎるとブロックチェーンの容量過剰が発生する
  4. ライトニングネットワークで中継点を設けてペイメントチャネルの増加を制限する
  5. 中継点を設けるため、中央集権的になる
  6. Segwit(セグウィット)で署名とデータを分離することで中継点のデータ改ざんを防ぎ、解決する

 

いやーさっそくライトニングネットワークを導入してほしいですね!

仮想通貨に役立てるために開発をすすめているわけですから、そうしたいのは山々でしょう。

しかし、ライトニングネットワーク導入はまだ問題点がありますので、すぐに導入することはできません。

「え?やっぱり良いことばかりじゃないんだ・・・(悲)」

 

ライトニングネットワークの問題点

ライトニングネットワーク問題点

メリットが多いライトニングネットワークですが、問題点もあります。

 


ライトニングネットワークは2017年末に試験テストに成功したと告知されました。

しかし、実用化にはライトニングネットワークを導入することでマイナーの手数料が減少することや、ブロックチェーン外で処理を行っているため、ハッキングのリスクが上昇するなどの問題点があります。

また、ライトニングネットワークの導入は技術的に困難であるため、一般消費者が利用できるには1.2年ほどかかる見通しとのことです。


 

う~ん、1.2年か~、、、待ち遠しい。
オリンピックの開催ぐらい待ち遠しいです・・・
開発する人にはぜひ頑張ってほしいところですね!

bitbank

 

まとめ

 

ライトニングネットワークを導入することで仮想通貨の利便性が向上します。

利用者はクレジットカードを使う感覚で仮想通貨を世界で使用することができ、支払い手数料もほとんど取られることはありません。

 

ライトニングネットワークにより決済速度が高速化して少額決済が実現できるため、1秒で1円といった動画サービスにも導入されるでしょう。

ライトニングネットワークが正式に導入されるにはいくつかの問題点を克服する必要があるため、今後の開発状況に期待がかかります。

 

最後まで記事を読んでいただき、ありがとうございました!

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