ビットコインの話題で出てくるライトニングネットワークって何のこと?

ライトニングネットワークとは?

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ビットコインのトランザクション(取引)の増加によって送金の遅延や手数料の高騰が発生してしまう状況になっていて、これに対応するために考えられているのが、ライトニングネットワークです。
繁盛しているレストランの料理提供が追いつかないので、2階にも調理場を作るようなもの。
ライトニングネットワークのシステムは従来のp2p(取引者同士で直接繋がって行う)方式だったものをp2pではなく、伝言ゲームのように取引者同士で直接繋がっていなくても間につながっている人のネットワークを通じて取引ができる方式。
文章だけでは理解しづらいので図を使って説明したいと思います。

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ブロックチェーンのp2p方式の場合だとネットワークで繋がっている同士じゃないと送金できない。
図で言うとAとB間で送金できるがAとDで送金する場合は新たにネットワークを繋げないといけない。
ライトニングネットワークの場合は、触接繋がっていなくても、間につながっているネットワークがあれば、新たにネットワークを繋げなくても送金することができる。
図で言うとp2pと違ってAとDで送金する場合は間にいるBとCのネットワークを使って送ることができる。
言葉で説明すると簡単そうな事に感じますが、実装するにはAからDに送金する場合、間にいるBとCを経由するため、途中で持ち逃げしてしまう可能性があり、これを防ぐためにHashed Time-Lock Contract(HTLC)という仕組みが考案されいる。
引用
① Davidはランダムな数値Rを生成し、Rからさらにハッシュ値Hを得る。このHをAliceにセキュアな伝達経路で伝える。
② Aliceは、Hを利用して「Bobに0.1BTC送金し、何もしなければ3日後に返金される」という取引を作成する(この時、Bobが0.1BTCをCarolに送るには、Rを知っている必要がある)。BobとCarolの間、CarolとDavidの間でも同じ取引を作成する。
③ AliceからDavidまで取引がリレーできたため、まずDavidはCarolにRを教えてCarolからDavidに0.1BTCが送金される。続いて、CarolはBobに、BobはAliceにRを教える。最終的に、AliceはDavidに送金したことを証明でき、チャネルを閉じることによって取引が確定する。

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ビットコイン次の革新”ライトニングネットワーク”-MUFG DIGITAL

このようなシステムになるが、HTLC自体にもまだ解決しなければならない問題点も残されておりまだ実装には至っていません(2017年11月現在)
そしてこのライトニングネットワークは現状のブロックチェーンとは違う方式になるので、実装するために新たな階層を作ることになります。
新たな階層というのは既存の階層からライトニングネットワークの階層に一度送ったのち、再び元の階層に戻す事になります。
繁盛しているレストランの料理提供が追いつかないので、2階にも調理場(ライトニングネットワーク)を作るようなイメージでしょうか。
ライトニングネットワークが実装されることによってビットコインのトランザクションやスケーラビリティの問題が解決されるとされていますが、まだ実装までの状態には至っておらず、どうなるかはわかりませんが、これが実現することでさらなる発展につながるので期待されている技術なのです。

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