テクニカルディープダイブ
このレッスンでは、ビットコイン ライトニングネットワーク (LN) の技術的側面を掘り下げ、Lightning ノードの設定方法、チャネルの開閉プロセス、支払いのルーティング (パス ファインディングとも呼ばれます)、LN の料金の理解、および Lightning ネットワークの使用に伴うセキュリティの側面と課題に焦点を当てます。
ライトニングノードの設定
Lightning ノードの設定は、Lightning ネットワークに積極的に参加するための重要なステップです。 ライトニングノードは、ライトニングネットワークに接続してビットコイントランザクションをオフチェーンで送受信するソフトウェアクライアントです。 2023年の時点で、プロセスはより合理化されていますが、Lightning Node の実行は依然として技術的な課題であり、ビットコインおよびネットワークプロトコルを十分に理解する必要があります。 Lightning ノードを設定する際に考慮すべき 2 つの重要な側面は次のとおりです。
ソフトウェアの選択 :Lightning Networkプロトコルにはいくつかの実装があり、それぞれに独自の特性があります。 最も人気のあるものの中には、LND(Lightning Labsによって開発された)、c-lightning(Blockstreamによって開発された)、およびEclair(ACINQによって開発された)があります。 これらのソフトウェアパッケージにはそれぞれ独自の機能とトレードオフがあり、多くの場合、選択は特定の要件と基盤となるテクノロジーの快適さのレベルによって異なります。
ノード操作: Lightning ノードの操作には、初期設定だけでなく、継続的なメンテナンスも含まれます。 ノードを適切に接続し、チャネルのバランスを保つことは、効率的な運用に不可欠です。 モバイルアプリFediの共同創設者であるEricSirionビットコイン説明したように、2023年にLightningノードを実行することはまだ困難であり、アルバイトのようになる可能性があります。 ライティングノードをオンラインにする必要がある理由は、HLTCが関係している場合、ノードがオフラインの場合に悪意のある動作が発生する可能性があるためです。
Lightning ノードの設定プロセスには、通常、次の手順が含まれます。
Lightning ソフトウェアのインストール : これには、Lightning 実装の 1 つをデバイスにダウンロードしてインストールすることが含まれます。
ビットコインノードのセットアップ:ライトニングネットワーク上のトランザクションを検証するには、ビットコインフルノードが必要です。 これは、同じデバイスまたは別のデバイスで設定できます。
ウォレットの作成:設定後、新しいウォレットを作成するか、既存のウォレットをインポートする必要があります。
ウォレットへの資金提供 :ライトニングネットワークでチャネルを開くには、ビットコインでウォレットに資金を供給する必要があります。
チャネルを開く :ウォレットに資金が入金されると、ライトニングネットワーク上の他のノードでチャネルの開設を開始できます。
チャネルの管理 :これには、トランザクションが効率的に処理されるようにチャネルを監視およびバランス調整することが含まれます。
Lightning ノードの設定は技術的に困難な場合がありますが、このプロセスをよりユーザフレンドリーにするためのソリューションが開発されていることに注意してください。 Amboss や Umbrel などのノードソフトウェア企業は、Lightning ノードの実行プロセスを簡素化するインターフェースを使用して、ユーザーエクスペリエンスの向上に取り組んでいます。
このコースの次のセクションでは、ライトニングネットワークでチャネルを開閉するプロセス、ネットワーク全体での支払いのルーティング方法、ライトニングネットワークの料金体系、およびこのレイヤー2ソリューションを使用する際のセキュリティ要素と問題について詳しく説明します。
チャネルの開閉
Lightning ノードを設定した後の次のステップは、別のノードで支払いチャネルを確立することです。 これがライトニングネットワークの機能の本質であり、ユーザーはオフチェーントランザクションを効率的かつ迅速に実行できます。
支払いチャネルは、2つの当事者がビットコインブロックチェーンにブロードキャストすることなくトランザクションを実行できるようにするプライベートオフチェーンコンジットです。 トランザクションはオフチェーンで発生する可能性があり、最終的な残高のみがオンチェーンで解決されるため、コストが大幅に削減され、トランザクション時間が短縮されます。
あなたとゲームをするのが好きな友達がいると想像してください。 勝つこともあれば、負けることもあります。 プレイするたびに、誰が勝つかに応じて、お互いにいくらかのお金を支払うことに同意します。 しかし、すぐにお互いに支払う代わりに、あなたは一枚の紙にお互いに借りている金額を書き留めます。 このように、プレイするたびに現金を持ち歩いたり、銀行口座を使用したりする必要はありません。 プレイをやめて最終的な残高を決済することにしたときにのみ、お互いに支払う必要があります。
支払チャネルの作成
チャネルを確立するには、オンチェーントランザクションが必要です。 それはあなたがチャンネルにビットコインを預ける方法を意味します。
入金する数量によって、チャネルの容量が決まります。 チャネルが開いている間、このビットコインは封印され、このチャネル内のトランザクションにのみ使用できます。 チャネルが開かれると、トランザクションを開始できます。 チャネル内のトランザクションは、最初に入金されたビットコインの単純な再配布です。 たとえば、0.01 BTCのチャネルを立ち上げた場合、チャネルパートナーに最大0.01 BTCを送信できます。 各取引がオフチェーンされた後、両当事者は新しい残高を反映した残高文書に署名します。
チャネルを閉じるには、ビットコインブロックチェーン上のすべての未払い残高を解決するための最終的なオンチェーントランザクションが必要です。 この取引は、それぞれの最終残高に基づいて両当事者に資金を返します。
稲妻ネットワークはその一枚の紙のようなものです。 それはあなたとあなたの友人が毎回ビットコインネットワークを使用せずにビットコインを送受信することを可能にします。 ビットコインネットワークは、ゲームアカウントを開設および閉鎖するときにのみ使用します。 これにより、ビットコインネットワークを直接使用するよりもトランザクションが迅速かつ安価になります。
相互(両当事者が閉鎖に同意)または一方的(一方の当事者が閉鎖)チャネル閉鎖が可能です(一方の当事者がチャネルを閉じることを決定)。 支払いの転送 (パス ファインディング) チャネルのネットワークを介して支払いをルーティングするライトニング ネットワークの機能は重要な機能です。 誰かにビットコインを送るために、直接チャネルを確立する必要はありません。代わりに、支払いは複数のノードを介してルーティングできます。 ルーティングアルゴリズムは、支払いの最も効率的なパスを決定するためにライトニングネットワークによって利用されます。 ノードは、支払いを送信するときに、ネットワークのデータを使用して受信者のノードへのパスを検出します。 指定されたパスには、トランザクションを処理するのに十分な容量と最低の手数料があります。
チャネルとルーティングは、ネットワークを軽量化するための潜在的な集中型の弱点です。 人々はビットフィネックスライトニングノードでチャンネルを開くかもしれません。 プライバシーの懸念とチャネルバランスの動的な性質により、ネットワークの分散型の性質により、すべてのチャネルのステータスに関する情報が常に正確またはアクセス可能であるとは限りません。 したがって、パスに沿った導管の 1 つに十分な容量がない場合、選択したルートが失敗する可能性があります。 このような状況では、ノードは代替パスを選択し、支払いが受取人に届くか、トランザクションが失敗するまでプロセスが続行されます。
ライトニングネットワークの料金を理解する
低い取引手数料は、ライトニングネットワークの利点の1つです。 オンチェーンビットコイン取引を行う場合、マイナーのブロック報酬に含まれる手数料を支払う必要があります。 ネットワークアクティビティの増加によりブロックがより混雑するにつれて、これらの料金は大幅に増加する可能性があります。 ライトニングネットワークでは、さまざまな料金が適用されます。 マイナーに支払う代わりに、支払いが通過する各ノードに少額の料金を支払います。 各ノードには独自の料金を設定する機能があり、この料金競争により価格が低くなる可能性があります。 これらのルーティング料金には、基本料金と手数料率の2つの要素があります。 基本取引手数料は固定額であり、手数料率は取引金額のパーセンテージです。 これらの料金があっても、ライトニングネットワークトランザクションは、マイナーに依存せず、ブロックチェーンの混雑に寄与しないため、通常、オンチェーントランザクションよりも大幅に安価です。
利点と課題
利点
スケーラビリティ: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のスケーラビリティを劇的に向上させます。 これにより、トランザクションの高速化、トランザクションコストの削減、マイクロトランザクションが可能になり、日常のトランザクションでビットコインがより使いやすくなります。
プライバシー: Lightning ネットワーク上のトランザクションは、標準のビットコイントランザクションよりもプライベートです。 ビットコイントランザクションはブロックチェーンに公開されますが、Lightningトランザクションはチャネルが開いたり閉じたりしたときにのみ記録されます。 つまり、個々の Lightning トランザクションの詳細は公開されていません。
将来の可能性: 開発者は、ライトニングネットワークとそのアプリケーションの改善に継続的に取り組んでいます。 たとえば、ネットワークはビットコインだけでなく、ステーブルコインなどの他の種類の資産も処理する可能性があります。 これにより、ユーザーの柔軟性が向上し、ライトニングネットワークの有用性がさらに高まります。
課題
複雑さ : Lightning ノードの実行は複雑で時間がかかる場合があります。 ビットコインノードを実行するためにビットコインコアをダウンロードするほど簡単ではありません。 さらに多くの手順が必要であり、Lightning ノードを実行するにはビットコインをより深く理解する必要があります。 一部のユーザーは、この複雑さによって思いとどまっています。
カストディアルウォレットへの依存:ライトニングネットワークでは、サードパーティがユーザーのビットコインを保持するウォレットであるカストディアルウォレットが急増しています。 これは、ユーザーが自分の資金で他の当事者を効果的に信頼しているため、「あなたの鍵ではなく、あなたのコインではない」というビットコインマントラに反します。 一部のユーザーは、セットアップと使用が簡単であるため、これらのウォレットを好みますが、プライバシーとセキュリティを危険にさらす可能性があります。
セキュリティの課題 :ライトニングネットワークは一般的に安全ですが、いくつかの潜在的な脆弱性があります。 たとえば、Lightning ノードに大量のビットコインがあると、ノードに障害が発生したり侵害されたりすると損失が発生する可能性があるため、リスクが伴う可能性があります。 さらに、ノードオペレーターは、サービス拒否攻撃やフラッドアンド戦利品攻撃など、資金の損失につながる可能性のあるさまざまな形態の攻撃に注意する必要があります。
テクニカルディープダイブ
このレッスンでは、ビットコイン ライトニングネットワーク (LN) の技術的側面を掘り下げ、Lightning ノードの設定方法、チャネルの開閉プロセス、支払いのルーティング (パス ファインディングとも呼ばれます)、LN の料金の理解、および Lightning ネットワークの使用に伴うセキュリティの側面と課題に焦点を当てます。
ライトニングノードの設定
Lightning ノードの設定は、Lightning ネットワークに積極的に参加するための重要なステップです。 ライトニングノードは、ライトニングネットワークに接続してビットコイントランザクションをオフチェーンで送受信するソフトウェアクライアントです。 2023年の時点で、プロセスはより合理化されていますが、Lightning Node の実行は依然として技術的な課題であり、ビットコインおよびネットワークプロトコルを十分に理解する必要があります。 Lightning ノードを設定する際に考慮すべき 2 つの重要な側面は次のとおりです。
ソフトウェアの選択 :Lightning Networkプロトコルにはいくつかの実装があり、それぞれに独自の特性があります。 最も人気のあるものの中には、LND(Lightning Labsによって開発された)、c-lightning(Blockstreamによって開発された)、およびEclair(ACINQによって開発された)があります。 これらのソフトウェアパッケージにはそれぞれ独自の機能とトレードオフがあり、多くの場合、選択は特定の要件と基盤となるテクノロジーの快適さのレベルによって異なります。
ノード操作: Lightning ノードの操作には、初期設定だけでなく、継続的なメンテナンスも含まれます。 ノードを適切に接続し、チャネルのバランスを保つことは、効率的な運用に不可欠です。 モバイルアプリFediの共同創設者であるEricSirionビットコイン説明したように、2023年にLightningノードを実行することはまだ困難であり、アルバイトのようになる可能性があります。 ライティングノードをオンラインにする必要がある理由は、HLTCが関係している場合、ノードがオフラインの場合に悪意のある動作が発生する可能性があるためです。
Lightning ノードの設定プロセスには、通常、次の手順が含まれます。
Lightning ソフトウェアのインストール : これには、Lightning 実装の 1 つをデバイスにダウンロードしてインストールすることが含まれます。
ビットコインノードのセットアップ:ライトニングネットワーク上のトランザクションを検証するには、ビットコインフルノードが必要です。 これは、同じデバイスまたは別のデバイスで設定できます。
ウォレットの作成:設定後、新しいウォレットを作成するか、既存のウォレットをインポートする必要があります。
ウォレットへの資金提供 :ライトニングネットワークでチャネルを開くには、ビットコインでウォレットに資金を供給する必要があります。
チャネルを開く :ウォレットに資金が入金されると、ライトニングネットワーク上の他のノードでチャネルの開設を開始できます。
チャネルの管理 :これには、トランザクションが効率的に処理されるようにチャネルを監視およびバランス調整することが含まれます。
Lightning ノードの設定は技術的に困難な場合がありますが、このプロセスをよりユーザフレンドリーにするためのソリューションが開発されていることに注意してください。 Amboss や Umbrel などのノードソフトウェア企業は、Lightning ノードの実行プロセスを簡素化するインターフェースを使用して、ユーザーエクスペリエンスの向上に取り組んでいます。
このコースの次のセクションでは、ライトニングネットワークでチャネルを開閉するプロセス、ネットワーク全体での支払いのルーティング方法、ライトニングネットワークの料金体系、およびこのレイヤー2ソリューションを使用する際のセキュリティ要素と問題について詳しく説明します。
チャネルの開閉
Lightning ノードを設定した後の次のステップは、別のノードで支払いチャネルを確立することです。 これがライトニングネットワークの機能の本質であり、ユーザーはオフチェーントランザクションを効率的かつ迅速に実行できます。
支払いチャネルは、2つの当事者がビットコインブロックチェーンにブロードキャストすることなくトランザクションを実行できるようにするプライベートオフチェーンコンジットです。 トランザクションはオフチェーンで発生する可能性があり、最終的な残高のみがオンチェーンで解決されるため、コストが大幅に削減され、トランザクション時間が短縮されます。
あなたとゲームをするのが好きな友達がいると想像してください。 勝つこともあれば、負けることもあります。 プレイするたびに、誰が勝つかに応じて、お互いにいくらかのお金を支払うことに同意します。 しかし、すぐにお互いに支払う代わりに、あなたは一枚の紙にお互いに借りている金額を書き留めます。 このように、プレイするたびに現金を持ち歩いたり、銀行口座を使用したりする必要はありません。 プレイをやめて最終的な残高を決済することにしたときにのみ、お互いに支払う必要があります。
支払チャネルの作成
チャネルを確立するには、オンチェーントランザクションが必要です。 それはあなたがチャンネルにビットコインを預ける方法を意味します。
入金する数量によって、チャネルの容量が決まります。 チャネルが開いている間、このビットコインは封印され、このチャネル内のトランザクションにのみ使用できます。 チャネルが開かれると、トランザクションを開始できます。 チャネル内のトランザクションは、最初に入金されたビットコインの単純な再配布です。 たとえば、0.01 BTCのチャネルを立ち上げた場合、チャネルパートナーに最大0.01 BTCを送信できます。 各取引がオフチェーンされた後、両当事者は新しい残高を反映した残高文書に署名します。
チャネルを閉じるには、ビットコインブロックチェーン上のすべての未払い残高を解決するための最終的なオンチェーントランザクションが必要です。 この取引は、それぞれの最終残高に基づいて両当事者に資金を返します。
稲妻ネットワークはその一枚の紙のようなものです。 それはあなたとあなたの友人が毎回ビットコインネットワークを使用せずにビットコインを送受信することを可能にします。 ビットコインネットワークは、ゲームアカウントを開設および閉鎖するときにのみ使用します。 これにより、ビットコインネットワークを直接使用するよりもトランザクションが迅速かつ安価になります。
相互(両当事者が閉鎖に同意)または一方的(一方の当事者が閉鎖)チャネル閉鎖が可能です(一方の当事者がチャネルを閉じることを決定)。 支払いの転送 (パス ファインディング) チャネルのネットワークを介して支払いをルーティングするライトニング ネットワークの機能は重要な機能です。 誰かにビットコインを送るために、直接チャネルを確立する必要はありません。代わりに、支払いは複数のノードを介してルーティングできます。 ルーティングアルゴリズムは、支払いの最も効率的なパスを決定するためにライトニングネットワークによって利用されます。 ノードは、支払いを送信するときに、ネットワークのデータを使用して受信者のノードへのパスを検出します。 指定されたパスには、トランザクションを処理するのに十分な容量と最低の手数料があります。
チャネルとルーティングは、ネットワークを軽量化するための潜在的な集中型の弱点です。 人々はビットフィネックスライトニングノードでチャンネルを開くかもしれません。 プライバシーの懸念とチャネルバランスの動的な性質により、ネットワークの分散型の性質により、すべてのチャネルのステータスに関する情報が常に正確またはアクセス可能であるとは限りません。 したがって、パスに沿った導管の 1 つに十分な容量がない場合、選択したルートが失敗する可能性があります。 このような状況では、ノードは代替パスを選択し、支払いが受取人に届くか、トランザクションが失敗するまでプロセスが続行されます。
ライトニングネットワークの料金を理解する
低い取引手数料は、ライトニングネットワークの利点の1つです。 オンチェーンビットコイン取引を行う場合、マイナーのブロック報酬に含まれる手数料を支払う必要があります。 ネットワークアクティビティの増加によりブロックがより混雑するにつれて、これらの料金は大幅に増加する可能性があります。 ライトニングネットワークでは、さまざまな料金が適用されます。 マイナーに支払う代わりに、支払いが通過する各ノードに少額の料金を支払います。 各ノードには独自の料金を設定する機能があり、この料金競争により価格が低くなる可能性があります。 これらのルーティング料金には、基本料金と手数料率の2つの要素があります。 基本取引手数料は固定額であり、手数料率は取引金額のパーセンテージです。 これらの料金があっても、ライトニングネットワークトランザクションは、マイナーに依存せず、ブロックチェーンの混雑に寄与しないため、通常、オンチェーントランザクションよりも大幅に安価です。
利点と課題
利点
スケーラビリティ: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のスケーラビリティを劇的に向上させます。 これにより、トランザクションの高速化、トランザクションコストの削減、マイクロトランザクションが可能になり、日常のトランザクションでビットコインがより使いやすくなります。
プライバシー: Lightning ネットワーク上のトランザクションは、標準のビットコイントランザクションよりもプライベートです。 ビットコイントランザクションはブロックチェーンに公開されますが、Lightningトランザクションはチャネルが開いたり閉じたりしたときにのみ記録されます。 つまり、個々の Lightning トランザクションの詳細は公開されていません。
将来の可能性: 開発者は、ライトニングネットワークとそのアプリケーションの改善に継続的に取り組んでいます。 たとえば、ネットワークはビットコインだけでなく、ステーブルコインなどの他の種類の資産も処理する可能性があります。 これにより、ユーザーの柔軟性が向上し、ライトニングネットワークの有用性がさらに高まります。
課題
複雑さ : Lightning ノードの実行は複雑で時間がかかる場合があります。 ビットコインノードを実行するためにビットコインコアをダウンロードするほど簡単ではありません。 さらに多くの手順が必要であり、Lightning ノードを実行するにはビットコインをより深く理解する必要があります。 一部のユーザーは、この複雑さによって思いとどまっています。
カストディアルウォレットへの依存:ライトニングネットワークでは、サードパーティがユーザーのビットコインを保持するウォレットであるカストディアルウォレットが急増しています。 これは、ユーザーが自分の資金で他の当事者を効果的に信頼しているため、「あなたの鍵ではなく、あなたのコインではない」というビットコインマントラに反します。 一部のユーザーは、セットアップと使用が簡単であるため、これらのウォレットを好みますが、プライバシーとセキュリティを危険にさらす可能性があります。
セキュリティの課題 :ライトニングネットワークは一般的に安全ですが、いくつかの潜在的な脆弱性があります。 たとえば、Lightning ノードに大量のビットコインがあると、ノードに障害が発生したり侵害されたりすると損失が発生する可能性があるため、リスクが伴う可能性があります。 さらに、ノードオペレーターは、サービス拒否攻撃やフラッドアンド戦利品攻撃など、資金の損失につながる可能性のあるさまざまな形態の攻撃に注意する必要があります。