ライトニングネットワークの仕組みと実装状況。仮想通貨の手数料減少と送金速度向上の両方を兼ね備えた技術は実用化されるのか。

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ビットコインに、ライトニングネットワークという新たな仕組みが導入されようとしています。

まだ、開発途中なので、今後どうなるのかはわかりませんが、この技術が確立されれば、今現在、懸念されているビットコインのスケーラビリティ問題が、大幅に改善されることでしょう。

それでは、ライトニングネットワークの仕組みや将来性、実装状況などを解説していきますね。


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ライトニングネットワークとは

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ライトニングネットワークとは、今まで使用していたビットコインのブロックチェーン以外での取引を可能にすることです。

まずは、ライトニングネットワークの前に、ビットコインの取り引きの流れについて簡単に説明します。

ビットコインの取り引きの流れは、上図の左側に示したように、

  1. ビットコインの送金手続きを➀→➁に行う
  2. ビットコインの送金手続きを➁→➂に行う
  3. 送金データ(取引データ)をマイナーが承認する
  4. ブロックチェーンに取引データを記載する

という手順で行われます。

このビットコインのブロックチェーンの仕組みを変えようとしているのが、ライトニングネットワークになるのです。

ライトニングネットワークの仕組み

ライトニングネットワークは、

  1. ビットコインの送金手続きを➀→➂に行う
  2. 送金データ(取引データ)をマイナーが承認する
  3. ブロックチェーンに取引データを記載する

という一連の流れを、取り引きごとに行うのではなく、例えば先述の図の右側のように、➀→➁、➁→➂と取り引きがされた場合に、これらの取り引きをまとめて①→③といった「結果だけ」をマイナーが承認してブロックチェーンに記載します。

このように取り引きデータをある程度まとめてブロックチェーンに書き込むため、この仕組みが実現すると、

  • 手数料が減少する
  • 送金速度が向上する
  • マイクロペイメント(少額の送金が可能)を実現できる

といったことが可能となり、ビットコインで懸念されていたスケーラビリティ問題が改善されるようになると期待されています。

※少額の送金の少額とは、0.00000001BTC単位での送金です。

なぜライトニングネットワークが必要なのか

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では、なぜビットコインには、ライトニングネットワークが必要なのかということですが、冒頭であげた「スケーラビリティ問題」が主な理由です。

このビットコインのスケーラビリティ問題とは、ビットコインの取引量がある一定以上になると、マイニングの処理が追いつかなくなり、その結果、送金詰まりを起こすことです。

その最も大きな理由が、ビットコインの取り引きデータを記憶するブロックの容量不足と言われています。

例えば、2017年8月にビットコインからハードフォークした「ビットコインキャッシュ」は、このブロックサイズを1MBから8MBに拡張することによって、スケーラビリティ問題を解決しようとしています

しかし、このときビットコインはブロックサイズの拡張はせず、Segwitを導入しました。

このSegwitは、ブロックに書き込む取り引きデータを圧縮することによって、事実上ブロックサイズを拡張するのと同じ効果がありますが、それもせいぜい2~3倍程度と言われています。

したがって、さらに追加の対策が必要となり、考案されたのが、この「ライトニングネットワーク」なのです。

2018年4月現在は、ビットコインの送金詰まりは、ほとんど発生していませんが、将来的に決済手段として採用されて、取り引き量が増加すると、ライトニングネットワークなしでは、対応できなくなる可能性が高いと言われています。


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将来的なメリット・デメリットと実装予定一覧

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2017年12月6日にライトニングネットワーク1.0のリリースが発表され、それにあわせて成功事例もあげられています。

当初は、「ACINQ」と「Blockstream」、そして「Lightning Labs」という3つの企業が、それぞれライトニングネトワークのアクセスポイントを独自に開発し、実験を行いました。

その結果、実験は成功し、決済までしっかり完了できることも分かったのです。

また、ビットコインでは困難だった「ウェブサイトへの少額の送金(投げ銭など)」にも成功しています。

これらのことより、ライトニングネットワークの仕組みが確立されれば、ビットコインを使った決済システムが非常に便利になっていくことでしょう。

しかし、メリットばかりではなく、デメリットも存在します。

例えば、

  • マイナーの収入源となるマイニング報酬の減少
  • ブロックチェーンを介さないことによるセキュリティー問題

などがあげられます。

上記の課題を解決された時に、ライトニングネットワークが一気に普及すると考えられますね。

実装予定一覧

2018年4月現在にライトニングネットワークの実装が予定・発表されているものは、

  • ACINQがスマホのアンドロイド向けアプリを2018年4月4日発表
  • ステラが2018年12月1日に実装

この2つがあります。

また、ステラは、

  • 4月1日:試験ネットで立ち上げ準備を開始
  • 8月1日:ステートチャネルのベータ版を実装予定
  • 10月1日:ライトニングネットワークのベータ版とステラのライブネットにステートチャンネルを導入予定
  • 12月1日:ステラのライブネットにライトニングネットワークを導入予定

このような段階を経て、12月1日に導入を予定をしています。

今後、ライトニングネットワークが普及していけば、仮想通貨決済がより一層身近なものとなって、いままで以上のスピードで広がっていくかも知れませんね。


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