ライトニングネットワークについての私の意見: ビットコインネットワークの飛躍的前進

約3週間前、私は「ライトニングネットワークは素晴らしいが、さまざまな問題にも直面している」というタイトルの記事を書き、多くの議論を巻き起こしました。その投稿の目的は、私が主張していることを述べることでした。ライトニング ネットワーク テクノロジーは素晴らしいものですが、ビットコインのスケーリングの問題をすべて解決する魔法の弾丸ではありません。

今でもそう思いますが、その投稿のトーンは少しネガティブで、そのネガティブなトーンが後に /r/btc/ 上でネガティブなフィードバック ループになりました。私はライトニング ネットワークのマイナス面ばかりに時間を費やしたため、プラス面を見落としていた可能性があります。この投稿では、ライトニング ネットワークの良い面に焦点を当て、前進するために役立ついくつかの新しいアイデアを提案します。

先週、私は「Let’s Talk Bitcoin」ポッドキャストでライトニングネットワークについてインタビューを受けました。面接中、私はずっと前向きな姿勢を保つよう努めました。私はインタビューでビットコインの伝道師であるアンドレアス・アントノプロス氏を指摘しました。アンドレアスは非常に楽観的で、全体像を把握する視点を持っています。

アンドレアス氏は、ビットコインが失敗したとしても「全体像」に大きな影響は及ばないと何度も述べている。すべてのデジタル通貨を「消滅」させることはできないからです。ビットコインが現在直面している短期的な政治的または技術的な困難は、暗号通貨革命が最終的に導くところと比べれば取るに足らないものだ。他の多くの人と同じように、私は感情的にも知的にもビットコインを支持しているだけでなく、金銭的にも投資しています。一方、私はビットコインに個人的に投資しているため、私の意見の多くは必然的に色づけされています。私はライトコイン、ドージコイン、その他の暗号通貨ではなく、ビットコインが成功することを望んでいます。私はビットコインが長期的に成功することを期待してこれに賭けています。

テディ・ルーズベルトの言葉として引用されている上記の言葉にあるように、「解決策を提示せずに問題について不平を言うことは、愚痴を言うことと呼ばれる。」私はこれを警鐘として受け止めています。ネガティブなことに焦点を当てるのではなく、解決策を見つけるために自分の役割を果たしてください。それが今日の投稿の目的であり、皆さんがそれを実現できることを願っています。これは、ビットコイン エコシステムに投資するほぼすべての人が目標を達成できるようにする前進の道です。道のりは平坦ではなく、何の保証もありません。しかし、少なくともそれは解決策であり、私たちが目指すべき明確な共通目標があります。

そこで、まずこれらの共通の目標を確認し、それを達成する方法があるかどうかを検討してみましょう。

ビットコインの目標:

•ビットコインは分散化を維持し、中央当局によって抑制されるべきではありません。これはビットコインの最も重要かつ重大な機能です。失われた場合、ビットコインの他の特性も無関係になります。

•ビットコインは地球上の誰もが利用できる価値の保存手段であるべきです。

•ビットコインは安全な価値の保存手段として使用され、通常の状況下では価値が上昇し続けるはずです。

•ビットコインは、より多くのユーザーとより多くの支払い取引に対応できるように拡張する必要があります。これにより、ビットコインの他の望ましい特性が向上します。

•ビットコインは、人同士だけでなく機械間でも取引でき、ほとんどコストをかけずに小額の取引をサポートできるはずです。

上記の点はビットコイン支持者のほとんどが同意していますが、問題はそれをどのように達成するかということです。

簡単に言えば、ネットワーク層を介してです。今日、「ビットコイン」（技術的な意味で）について言及すると、ほとんどの人はビットコイン ネットワークとブロックチェーンを思い浮かべます。今のところ、これはビットコインに当てはまりますが、長期的には、ビットコインは単なるビットコイン ネットワークとブロックチェーン以上のものになります。

未来的比特币网络将由一层叠着一层的网络组成，就像是俄罗斯套娃。ほぼすべてのネットワークはこのように構築されています。各レイヤーは通常、1 つのことに焦点を当てるように設計されています。単一レイヤーのネットワークを設計し、それがすべてを実行すると期待すると、通常は機能が混乱し、目標を完全に達成できなくなります。

ネットワークにレイヤーを追加するたびに、ビットコインとは別のものを作成しているわけではないことを理解することが重要です。ビットコインの定義を拡大しているのです。すべてのネットワーク層を組み合わせると、ビットコインのエコシステム全体の一部となります。

将来的には、現在見られるコア ビットコイン ネットワークとブロックチェーンは、ビットコイン ネットワーク全体の最下層のネットワーク層になります。ビットコイン ネットワークには制限がありますが、その上の各ネットワーク層には、それらの制限を軽減または排除する機能があります。

それが私たちが今後数年間にやろうとしていることです。しかし、もし私たちが我慢できなくなり、ビットコインのコアプロトコルを根本的に変更して「万能」なネットワーク層にしようとすれば、金の卵を産むガチョウを殺すことになるだろう。誰もこんなことが起こることを望んでいないと思います。

コア ビットコイン ネットワークでは、検閲耐性と国家規制免除という重要な特性を失うことなく、ビットコイン ユーザーを数億人に直接拡大することは決してできません。ただし、ネットワーク レイヤーを追加することで、ユーザー ベースを拡大できます。

ビットコインネットワークはこれを単独で行うわけではありません。 Lightning Network だけではこれを実現できません。サイドチェーンも単独ではこれを行いません。ただし、これらのネットワーク システムを拡張し、慎重に計画されたアプローチで組み合わせると、これらの目標を達成できます。

それが技術的にどのように実現できるかを聞くと、圧倒されるように思えます。他に選択肢はありません。ビットコイン ネットワークは非常に複雑であり、理解するには適切なコンピューター サイエンスの知識が必要です。サイドチェーン、スマートコントラクト、その他の高度な暗号化方法やネットワークトポロジをビットコイン ネットワークに導入すると、ビットコインの参入障壁が高まります。これを問題や否定的な現象として理解すべきではありません。世界中で、新しい大規模なソフトウェア プロジェクトが常に作成され、展開されています。私たちは人工知能とニューラルネットワークの分野で素晴らしい仕事を行っています。自動運転車からアートを創造できるコンピューターまで。

これらのことを実行するソフトウェアが複雑に開発されているという事実は、困難ではなく、直面すべき課題です。これらの優れたソフトウェアの背後には、長い期間にわたる多くのエンジニアの努力があります。結局、どんなに複雑であっても、製品を生産すれば、世界を変えることができるのです。

次に、ビットコイン ネットワークの優れている点と、十分ではない点についてお話ししましょう。

• ビットコイン ネットワークは素晴らしいもので、第三者を必要とせずに世界中で価値を保存および転送するための分散型で検閲に強い方法を提供します。これは本当に素晴らしい発明です。

• ビットコイン ネットワーク上の支払い手数料は、特に即時確認が必要な支払いの場合、十分に低くありません。

•ビットコイン ネットワークは、チェーン上の多数のアクティブ ユーザーに対応できません。

ビットコイン ネットワークは、ブロックチェーンと呼ばれる不変のデータベースを維持し、その履歴にあるすべてのトランザクションを記録します。この分散型で検閲耐性のあるデータベースの維持は無料ではなく、現実世界の固定コストがかかり、現在のリスクをネットワークの最も重要な機能である分散化と検閲耐性に組み込む試みが行われます。長年にわたり、ネットワークに対する悪意のある攻撃が数多く発生しており、現在では、システムを混乱させようとする攻撃者が残したジャンクトランザクションでネットワークが溢れています。これらの悪意のある攻撃のすべてのスパムトランザクションはブロックチェーンに記録され、発生時刻は永久に記録されます。 Satoshi Dice がこれまでに行ったすべての取引はブロックチェーンに記録され、誰でも見ることができます。

直感的に、これは誰にとってもほとんど意味をなさないでしょう。なぜ、あらゆる小さな取引（1 ペニーの 100 万分の 1 ほどの価値）がブロックチェーンに永久に記録される必要があるのでしょうか?ブロックチェーンが無料であれば、おそらくこれは問題にならないでしょう。しかし、ブロックチェーンは無料ではありません。これは成長するネットワーク リソースであり、大きくなればなるほど、十分に分散化された状態を維持することが難しくなります。

幸いなことに、この問題の解決策は Lightning Network と呼ばれるものです。ライトニング ネットワークは、ブロックチェーン (十分な暗号化機能を備えた任意のブロックチェーン) からすべての低価値トランザクションをオフロードできます。低価値のトランザクションをオフロードするだけでなく、Bitcoin Core ブロックチェーンでは決して実現できない新しい機能も実現します。不正行為防止の確認を即座に提供できます。無制限の価値の小額取引をサポートでき、実質的に無料です。

ライトニング ネットワークは、ビットコイン ネットワークとは別のものではなく、また別のものとして考えるべきでもありません。これは、ビットコイン エコシステム全体を拡張および強化できる、ビットコイン ネットワークのさらなる開発に他なりません。

以前の投稿で指摘したように、ライトニング ネットワークは魔法 (奇跡的な解決策) ではありません。すべての問題が解決するわけではありません。日常的に発生する大量の低額の支払い取引を簡単にオフロードすることが可能です。これらの取引は、あらゆる決済ネットワーク上のすべての取引の大部分を占めますが、すべてではありません。高額取引や支払いチャネルの開設または閉鎖を必要とする取引は、依然としてビットコインのコアブロックサイズによって決定されます。

それで、私たちに何ができるでしょうか?

答えはあります。それはパズルのもう 1 つのピース、「サイドチェーン」と呼ばれる概念です。では、「サイドチェーン」とは何でしょうか? 「サイドチェーン」は、ビットコイン ブロックチェーンのメインチェーンに対して独自の価値を持つ別のタイプのブロックチェーンです。

サイドチェーンは既存の「アルトコイン」とほぼ同じですが、重要な違いが 1 つあります。サイドチェーン上で表される値は、親のビットコイン ブロックチェーンから直接導出されます。 「双方向ペギング」と呼ばれる手法を使用します。

今日では、ビットコインに精通している人の大多数は、「アルトコイン」の概念にも精通しています。ビットコインは単なるソフトウェアなので、誰でもコピーを作成し、独自の競合トークンを発行することができます。もちろん、この新しいトークンには実質的な価値はなく、元々組み込まれていたセキュリティも一切ありません。現在、独立したネットワーク上で動作し、他のアルトコインに対して独自の価値を持つアルトコインが何百種類も存在します。

サイドチェーンと競合コインの違いは、トークンの価値が親チェーンの対応する値から直接派生することです。また、既存の親チェーン ネットワークのセキュリティを活用して、セキュリティを強化するために「マージ マイニング」と呼ばれる手法も使用します。

このように、「サイドチェーン」はビットコインの上にある単なる別のレイヤーです。サイドチェーン上で交換されるトークンの価値はビットコインの価値に結びついています。したがって、これらのトークンは有効なビットコインであるため、ユーザーはビットコインのように取引することができます。

それで、次の質問は、適切な側鎖はいくつあるかということです。答えは、必要なだけ、です。必要な数だけサイドチェーンを作成できます。

さて、パズルの最後のピースとして、すべての低額の支払い取引を Lightning Network にオフロードする場合、注意すべき重要な点がいくつかあります。

ライトニング ネットワークは、一連の相互接続された双方向支払いチャネルを使用して資金の流れを促進します。これらの支払いチャネルは、ハッシュ化されたタイムロックを使用するスマート コントラクトに基づいて確立されます。驚くべきことがあります。ライトニング ネットワークは、どのブロックチェーンに接続されているかについてはまったく無関係です。これは、ビットコイン ネットワークで動作するだけでなく、必要なスマート プロトコル機能を提供する限り、あらゆる暗号通貨ネットワークでも動作します。これは、ライトニング ネットワークがビットコイン ネットワークだけでなく、あらゆるサイドチェーンにも実装できることを意味します。

そして、これがパズルの最後のピースです。ライトニング ネットワークはスマート コントラクト間の署名の更新を直接的に促進するため、複数のサイドチェーン間で同時に自由に相互運用することもできます。

したがって、拡張問題に対する解決策は、他のネットワーク システムを解決するときに使用する解決策と似ています。ベースレイヤーをどんどん大きくしようとするのではなく、ユーザーの需要の増加に応じて、バックグラウンドでサイドチェーンを追加し、すべての小規模で価値の低いトランザクションを完全に相互運用可能な Lightning Network に移動します。

これは複雑に聞こえますか?はい、確かにそうです。ただし、このシステムまたは同様のシステムが完全に実装されると、エンドユーザーにはまったく見えなくなります。今日、平均的な人が基盤となるネットワークについて全く知識がなくてもウェブを閲覧できるのと同様に、平均的な人は基盤となる技術的な詳細を一切知らなくても、またはその操作を理解していなくても、ビットコイン ネットワーク上で活動することができます。彼らが単にビットコインウォレットを開くのか、それともサイドチェーンを介してライトニングネットワークを使用するのかは、彼らにはまったくわかりません。

この議論の目的は、ビットコインのグローバルスケーリングの問題を解決できる提案をすることだけであり、ビットコインを大きくしすぎて最も重要な特性を失い、ビットコインのコアネットワークを危険にさらすよりも、おそらくそうするべきでしょう。代わりに、私たちはビットコインのエコシステムの上にレイヤーを追加することで、そのエコシステムを成長させていきます。今日では、コンピュータ ネットワークのほとんどのものがこのように再定義されています。どんどん大きなコンピューターを構築しても問題は解決しません。問題解決のために、さらに多くのコンピューターを投入することになります。サイドチェーンを 1 つ作成できれば、数十または数百のサイドチェーンを作成できます。 1 つのブロックチェーンで機能する Lightning Network があれば、何百ものブロックチェーンに簡単に実装できます。問題解決は、複数のネットワーク層の相互運用性を通じて実現可能であり、実現されるはずであり、実現されるべきです。設計上意図されていないことを実行する単層ネットワークを開発しようとすると、運用中に発生するリスクによってそのプロセスで重要な価値が損なわれる可能性があります。

ライトニングネットワークのレビューを再検討する

最後に、私はライトニング ネットワークについて、「半分は満たされている」(ポジティブな面から見る) 観点からの評価を改めて述べたいと思います。率直に言って、私の評価は主に次の 2 点に集約されます。

（１）ライトニングネットワークはまだ実際には存在しておらず、長い間ビットコイン取引のかなりの割合を処理できない可能性が高い。

（２）ライトニングネットワークはほぼ全てのビットコイン取引をオフロードする能力を持たず、多額の取引にはリスクが伴う。

これら 2 つの点は現在でも有効ですが、準備が整ったら何ができるのかを懸念する必要があります。

これまでの投稿や LTB ポッドキャストで何度も指摘してきたように、ライトニング ネットワークは、ビットコイン ネットワークから低価値のトランザクションをオフロードするのに優れています。ここで疑問が浮かび上がります。実際に、毎日どれだけの低額取引が発生しているのでしょうか?ブロックチェーンからいくつかの統計を見つけたので、その結果を以下に示します。

このグラフは、2014 年から 2015 年にかけてのビットコイン ネットワーク上の取引額の割合分布を示しています。

ビットコイン ネットワーク上の全トランザクションの約 30% が 0.01 ビットコイン未満であることがわかります。これらの取引の価値は 5 ドル未満です。すべてのビットコイン取引の約 60% は 0.1 ビットコイン (約 40 ドル相当) 未満の価値があり、70% の取引は 0.25 BTC 未満の価値があります。または 100 ドル未満。

ライトニング ネットワークは高額トランザクションをオフロードするときに問題が発生しやすいと私はまだ考えていますが、約 100 ドル以上のトランザクションが発生する場合はうまく機能すると思います。つまり、ライトニング ネットワークが完全に機能するようになれば、すべての支払い取引の約 70% をオフロードできるようになる可能性があるということです。より多くのユーザーが価値を保存したり、高額の支払いを行ったり、支払いチャネルを開いたり閉じたりするためのスペースを解放します。

これがビットコインの普及という目標にとって明らかに有益であることは疑いの余地がありません。

それで、これによって何が達成されるのでしょうか?

•既存のビットコイン ネットワークは、現在のユーザー数の 4 倍をサポートできるようになります。

•これにより、すべての低額支払いに対して Lightning Network 形式での即時確認が提供されます。

• これにより、現在は不可能なあらゆる種類の新しい支払い方法（真のマイクロトランザクション）が可能になります。

SegWit が導入され、ウォレットがそれをサポートするようにアップグレードされると、1.7MB の有効ブロック サイズ制限が達成され、より多くのユーザーをサポートできるようになります。開発プロセスの後半で 2MB のハードフォークが実行されると、より多くのユーザーをサポートできるようになります。

これは、今後数年間でサイドチェーンを呼び出すことなく、ビットコインを大幅に拡大（ユーザー数を 10 倍に増加）するための明確な道筋です。

つまり、私たちが指摘しなくても、100倍、1,000倍もの人々を支える規模にまで成長できるということです。これを実現するには、エコシステムに参入する人々に対して追加のレイヤーを提供する必要があります。私のアイデアは、ライトニング ネットワークを仲介者として橋渡しすることで、人々が価値を保持するための追加のサイドチェーンを提供することです。サイドチェーンに関する私の構想や他のアイデアが実現するかどうかは、まだわかりません。重要なのは、エンジニアにこれらの問題を解決するのに十分な時間を与えれば、コアブロックサイズの制限を極端に、一部の人が言うところの危険なレベルまで大幅に増やすことなく、ビットコインの拡張性に制限がなくなるということです。

したがって、ビットコインコミュニティはある程度の忍耐を示すべきだと私は提案します。私たちは「金の卵を産むガチョウ」を脅かすような、あまりにリスクの高いことや危険なことをすべきではありません。私たちの共通の目標を達成するのに役立つ技術的な解決策は存在しますが、こうした技術的な解決策を構築するには時間と忍耐が必要であることは否定できません。

最後に、ライトニング ネットワークに関する以前の投稿で提起した質問に対して、いくつか追加のコメントをしたいと思います。

•ライトニングネットワークはまだ存在していません。これは今でも真実であり、注目する価値があります。現実には、ライトニング ネットワークは、かなりの量のビットコイン取引をオフロードすることはできないでしょう。このため、コミュニティは現在、まず SegWit で、次に 2MB HF でブロック サイズの上限を引き上げ、コア ネットワークが実際のスケーリング効果を提供してマイクロペイメント トランザクションをオフロードできるようになるまで、余裕を持たせようとしています。

•ライトニング ネットワークはユーザーではなくトランザクションをスケーリングします。これは完全に正確ではありません。ライトニング ネットワークの動作にはオンチェーン トランザクションが必要であるため、支払いチャネルを開くことができるユーザーの数は、依然としてコア ビットコイン ブロック サイズによって決まります。しかし、ビットコイン ネットワーク内の小額トランザクションの 70% をオフチェーンに移行すれば、上限に達する前に、現在予想しているよりもはるかに多くのユーザーに対応できるようになります。さらに重要なのは、サイドチェーンを使用して価値を固定し、サイドチェーン間で Lightning Network の相互運用性を実現することは、ビットコイン ネットワークが上限に達したときに、より多くのユーザーを接続できる方法の例です。現実には、私たちはビットコイン ネットワークのユーザーをもっと増やしたいと考えています。これにより、当然、価格と全体的な実用性が向上します。しかし、これらはすべて「良い質問」です。これほど多くの人が参加するのであれば、ビットコインのエコシステムを開発する必要があり、それは間違いなく良い状況となるでしょう。私はソフトウェア エンジニアがこれを解決できると信じているため、ネットワーク スタックに安全に接続できるサイドチェーンまたはその他のレイヤーを使用することをお勧めします。特に、ライトニング ネットワークは複数のブロックチェーン間で同時に自由に相互運用できることがわかったので。

•ライトニング ネットワークが存在したとしても、人々はすぐにはそれを信じないでしょう。この発言は今でも正しい。しかし、私は Lightning Network を 100 ドル未満の小額取引の共有に使用することを提案しただけです。ほとんどのビットコイン ユーザーは、初期の Lightning ベータ版をテストするために、おそらく 5 ドル程度の少額のビットコインを支払う用意があると思いますが、時間が経つにつれて、システムがうまく機能していることがわかり、長い期間にわたって、たとえば 100 ドルといったより大きな金額で支払いチャネルを開設することに自信を持つようになると思います。

•ライトニング ネットワークが存在する場合、どのウォレットや決済プロセッサもそれをサポートする意思がない期間が存在します。この記述も正しいです。そのため、ライトニング ネットワークの何らかのバージョンが 6 か月間リリースされたとしても、それがエコシステムに完全に統合されるまでには長い時間がかかります。この統合プロセスを完了するにはある程度の時間がかかりますが、このテクノロジーの将来性を考えると、試してみる価値があると思います。

•ライトニング ネットワークでは、大規模なトランザクションの処理にも問題があります。私はそれが真実だと今でも思っていますが、それは重要ではないと思います。私の意見では、ライトニング ネットワークの目標は、大規模なトランザクションは引き続きオンチェーンで実行しながら、小規模なトランザクションをオフチェーンに移行することです。

•ライトニング ネットワークの支払いチャネルは、促進に失敗するだけでなく、ある程度の集中化につながります。これは大規模なトランザクションのユースケースでは当てはまると思いますが、小規模なトランザクションの場合は問題になりません。 Lightning ネットワークについて書き始めてから、Lightning のエンジニアが、すべてのユーザーが 1 つの支払いチャネルだけでなく 4 つ以上の支払いチャネルを維持するメッシュ ネットワーク モデルを推進しようとしていることを知りました。ユーザー間で維持される接続が増えるほど、ライトニング ネットワークが分散化され、真のピアツーピアを維持する可能性が高まります。これらのチャネルが比較的少量の価値のみをロックしている限り、先ほど説明した集中化のリスクは発生しません。

• 支払いチャネルのバランスが崩れ、大量のビットコイン取引がロックされるため、ライトニング ネットワークは経済的に困難になります。繰り返しになりますが、これは、Lightning Network を使用して、大口の支払いも含めたすべての支払いを移動することが目的である場合にのみ問題になります。逆に、小額の送金を容易にすることが目的であり、各参加者が複数の支払いチャネルを維持している場合、これは心配するほど大きな問題ではありません。

• 資金を決済チャネルにロックすることは、市場変動の影響を受けることを意味します。以前と同様に、大規模な支払いチャネルを開設する場合、これは確かに問題になりますが、100 ドルのような小額の場合、ほとんどの人は時間の経過とともにある程度の変動を許容する可能性が高くなります。

•ライトニング ネットワークのユーザーは事実上「ホット ウォレット」を所有しています。以前と同様に、すべての資金を Lightning Network の支払いチャネルにロックしている場合、これは正当な懸念です。しかし、少額のお金については、ほとんどの人がそれを許容できるリスクと見なしています。これは、いつでも簡単にアクセスできるように、今日私たちが少額のお金をモバイル ホット ウォレットに保管しているのと同様です。

前回の記事で述べた反対意見はすべて、すべての支払い取引をビットコイン ネットワークからライトニング ネットワークに移行したいと考えている人々に向けられたもので、これは非現実的であるかリスクが大きすぎるかのどちらかです。今でもそう思いますが、小額取引の場合は問題ありません。上のグラフに示されているように、小額取引はビットコイン ネットワーク上の取引の約 70% を占めています。

SegWit と 2MB HF が実装された後でも、ビットコイン ネットワークが高額トランザクションやユーザーの増加で完全に満たされていることがわかったら、ビットコイン エコシステムに安全に追加レイヤーを追加して、これらの新しいユーザーのニーズに対応できます。

元記事: http://codesuppository.blogspot.jp/2016/03/the-lightning-network-glass-is-half.html
ジョン・ラトクリフ
翻訳者：カイル＆ピーターロン＆プランタン
編集者: プランタン
出典（翻訳）：バビット情報（http://www.8btc.com/ln-network-glass-is-half）