稲妻ネットワークの定義
Lightning Networkは、マイクロペイメントチャネルを使用してトランザクションを実行するブロックチェーンの機能を拡張するビットコイン用の第2レイヤーテクノロジーです。
メインブロックチェーンからトランザクションを取り除くことにより、稲妻ネットワークはビットコインの混雑を解消し、関連するトランザクション料金を削減することが期待されます。 稲妻ネットワークで行われる取引は即時であり、ビットコインの日常使用媒体としての有用性を大幅に向上させます。
また、Lightning Networkを使用して、暗号通貨間の交換を伴うオフチェーントランザクションを実行することもできます。 たとえば、アトミックスワップが必要です。これにより、暗号通貨交換などの仲介者の関与なしに、ある暗号通貨を別の暗号通貨と交換できるようになります。
Lightning Networkの詳細
Lightning Networkは、2016年にJoseph PoonとThaddeus Dryjaによって最初に提案され、現在開発中です。
毎日の取引の媒体になる可能性を達成するためには、ビットコインは1日あたり数百万の取引を処理する必要があります。 しかし、ネットワーク内のすべてのノードからのコンセンサスを必要とする分散型テクノロジーの性質には問題があります。
たとえば、ビットコインのネットワーク上のトランザクションの数が増えると、トランザクションの承認と保存には費用と時間がかかります。 トランザクション数の増加には、ビットコインが関与するトランザクションを実行するために必要な、自宅にあるか職場にあるかに関係なく、コンピューターの処理能力の大幅な改善も必要です。
Lightning Networkは、ビットコインのメインブロックチェーン上に2番目のレイヤーを作成することにより、スケーリングの問題を解決します。 その第2層は、当事者またはビットコインユーザー間の複数の支払いチャネルで構成されます。 稲妻ネットワークチャネルは、2者間のトランザクションメカニズムです。 チャネルを使用して、当事者は互いに支払いを行うか、受け取ることができます。 （詳細：ライトニングネットワーク：ビットコインのスケーリングの問題を解決できますか？）
ただし、ビットコインのブロックチェーンで発生する標準的なトランザクションと比較すると、処理方法が異なります。 これらは、2つのパーティがチャネルを開いたり閉じたりしたときにのみ、メインブロックチェーンで更新されます。
これらの2つの行為の間で、当事者はメインブロックチェーンに彼らの活動について通知することなく、彼ら自身の間で資金を無限にシフトすることができます。 このアプローチは、すべてのトランザクションがブロックチェーン内のすべてのノードによって承認される必要がないため、トランザクションの速度を劇的に高速化します。
さまざまな関係者間の個々の支払いチャネルが組み合わさって、相互にトランザクションをルーティングできる稲妻ノードのネットワークを形成します。 結果として生じるさまざまな支払いチャネル間の相互接続は、Lightning Networkです。
Lightning Networkの仕組み
ブロックチェーンと同様に、稲妻ネットワークは、今日のトランザクションのルーティングを担当する銀行などの中央機関を仲介します。
以下は、稲妻ネットワークトランザクションがどのように機能するかの実用的な例です。
アリスはお気に入りのコーヒーショップでチャンネルを開き、そこに100ドル相当のビットコインを入金します。 彼女はコーヒーショップと直接やり取りしているため、コーヒーショップとの取引は即座に行われます。
彼が最も頻繁に訪れる食料品店でチャネルを開いているボブは、アリスの店からコーヒーも購入しています。 アリス、コーヒーショップ、およびボブの間の接続により、アリスはコーヒーショップの残高からの資金を使用して、ボブの店から食料品を購入できます。 同様に、ボブは食料品店の残高を使用して、アリスのネットワーク内の企業と取引を行うことができます。
ボブが食料品店とのチャネルを閉じた場合（コーヒーショップと食料品店の間に共通の顧客がいない場合）、アリスは食料品店で別のチャネルを開いてそこで買い物をする必要があります。 このようにして、トランザクションのWebが作成され、複数の稲妻ノード間で分散方式でルーティングされます。
技術レベルでは、稲妻ネットワークはスマートコントラクトとマルチ署名スクリプトを使用してビジョンを実装します。
資金調達トランザクションと呼ばれる初期トランザクションは、一方または両方の当事者がチャネルに資金を供給するときに作成されます。 典型的なマルチ署名環境では、最初に2つのマスターキー（1つは公開キー、もう1つは秘密キー）が交換されます。 この交換により、資金へのアクセスと支出が促進されます。
ただし、稲妻ノードの場合、署名は交換されません。 これは、資金調達取引の支出がメインブロックチェーンによって認識されないようにするために行われます。 代わりに、2つのパーティは、支出トランザクション（コミットメントトランザクションとも呼ばれます）を相互に検証するために使用される単一のキーを交換します。
両者は、稲妻ネットワーク上の他のノードとの間で無限のコミットメントトランザクションを実行できます。 それらは、それらの間のチャネルが閉じられている場合にのみ、マスターキーを交換します。
Lightning Networkの使用には料金がかかりますか？
はい、Lightning Networkの使用には料金がかかります。 これらは、雷のノード間で支払い情報をルーティングするためのルーティング料金と、チャネルを開閉するためのビットコインの取引手数料の組み合わせです。
この記事の執筆時点では、システム内に稲妻ノードがほとんどないため、相互接続料金はゼロに設定されています。 将来、それらは増加すると予想されますが、実質的には増加しません。 稲妻ネットワークに関連する料金が高すぎる場合、ビットコインのユーザーは常に、基盤となるブロックチェーンにトランザクションを移動するオプションがあります。
Lightningネットワークのいくつかの問題は何ですか？
Lightning Networkは比較的初期の技術であり、まだ開発中です。 そのため、それに関連するいくつかの問題はまだ解決中です。 ここにそれらのいくつかがあります。
分散型であることが意図されている稲妻ネットワークに関する最も明らかな問題は、今日の金融システムを特徴付けるハブアンドスポークモデルの複製につながる可能性があることです。 現在のモデルでは、銀行と金融機関がすべての取引が行われる主要な仲介者です。
他の人とのオープンな接続のおかげで、著名な企業の稲妻ノードは、ネットワーク内の同様のハブまたは集中ノードになる可能性があります。 そのようなハブの1つで障害が発生すると、ネットワークの大部分（または全体）が簡単にクラッシュする可能性があります。
ライトニングネットワークで調査されている2番目の問題は、ビットコインの取引手数料が増加する可能性です。 これらは、ネットワーク全体の料金の重要な構成要素です。 ビットコインのトランザクション料金が上昇すると、ビットコインのブロックチェーンでトランザクションを実行する方が安くなるため、第2層が冗長になる可能性があります。
また、Lightningネットワークは常時オンラインである必要があるため、ハッキングや盗難に対して脆弱であると考えられています。 そのため、コインを冷蔵保管することはできません。 （詳細：ビットコインのライトニングネットワーク：3つの問題の可能性。）
