ライトニングネットワークはビットコインを高速化し、安価にする可能性がある

2014年、ジョセフ・プーンとタデウス・ドライジャは、サンフランシスコでピザを囲んで集まるビットコインに夢中なエンジニアでした。彼らの会話は、ビットコインの核心的な課題、つまりどうすればもっと便利になるかという点によく移りました。ビットコインネットワークの設計上、処理できる取引数は1秒あたり3～7件に制限されています。一方、Visaは1秒あたり数万件の処理が可能です。プーンとドライジャは、ビットコインがその潜在能力を最大限に発揮するには、抜本的な改善が必要だと認識していました。

二人にはあるアイデアがあった。当時、その要素は既に空気中に漂っていた。週末になると、彼らは非公式のコワーキングスペースに集まり、自分たちのビジョンを記した論文をまとめ上げた。6ヶ月後、サンフランシスコのビットコイン・ミートアップでその成果を発表した。彼らはそれを「ライトニング・ネットワーク」と名付けた。これは、暗号通貨のブロックチェーンに組み込むことができるシステムだ。このコード層を追加することで、ビットコインは銀行などの金融機関の影響を受けずに、はるかに多くの取引をサポートし、ほぼ瞬時に、信頼性と低コストを実現できると彼らは考えていた。言い換えれば、ライトニング・ネットワークは、2008年にサトシ・ナカモトが提唱した暗号通貨の夢を実現する可能性を秘めていたのだ。

彼らの論文が広まるにつれ、ブロックチェーン愛好家たちはブログやソーシャルメディアでその技術的な詳細を議論し始めた。世界中のエンジニアたちが、プーン氏とドライジャ氏の論文のアイデアを実用的なコードに変換しようと試み始めた。「ブロックチェーン時代に読んだ論文の中で、2番目に刺激的な論文でした」と、ブロックチェーン技術企業ブロックストリームの開発者、ラスティ・ラッセル氏は語る。「1番目はサトシ氏の論文でした。」

プーン氏とドライジャ氏がアイデアを共有してからほぼ3年が経ち、ライトニングネットワークが現実のものとなりつつある。先月、ラッセル氏を含む、ネットワークを開発していた複数のグループが団結し、「1.0」バージョンをリリースした。開発者たちは、デモ用にプログラマーのアレックス・ボズワース氏が構築したマイクロペイメントブログサイト「Y'alls」の記事をビットコインで購入し、最初の決済に成功した。先月行われたライブテストでは、ボズワース氏自身もこのネットワークを利用し、自身のビットコインで電話料金を支払った。12月下旬に彼がツイートしたように、「スピード：瞬時。手数料：ゼロ。未来：もうすぐそこ」だ。そして今週、ブロックストリーム社はライトニング決済のみを受け付けるTシャツやステッカーを販売するeコマースサイトを立ち上げた。

「ビットコインについて初めて聞いた時、『世界中で無料で即時決済できる』と聞いたかもしれませんね」とラッセル氏は言う。「しかし、よく調べてみると、実際にはそれほど安くはなく、即時決済もありませんでした。ライトニングは実際にそれらを実現します。」

暗号通貨の難問

ビットコインの修正は、この暗号通貨が金融の未来となることを望む開発者、マイナー、そして投資家にとって、執念深い課題となっている。問題はその設計の核心にある。ビットコインを使って何かを売買すると、その取引はビットコインネットワーク全体にブロードキャストされる。金額の大小に関わらず、すべての支払いはネットワークに参加している約20万台のコンピューターに保存される。ビットコインの人気が急上昇する中、この仕組みはシステムに負荷を集中させるほどの負担をかけている。

ブロックチェーンは文字通りブロック、つまり連続したチャンクに整理されたトランザクションの集合で構成されています。トランザクションが正式なものとなるには、ネットワーク上の他のアクター（マイナー）が計算集約的な手順を実行し、新しいブロックに配置する必要があります。このプロセスには平均10分かかります。1つのブロックには約2,000件のトランザクションが収まるため、未確認のトランザクションが蓄積されることがよくあります。これが問題1です。つまり、このプロセスは本質的に遅いのです。

ブロック内のスペースは限られているため、スペンダーはマイナーが他のトランザクションよりも先に自分のトランザクションをブロックに含めるようインセンティブを与えるために手数料を課します。支払いのバックログが増えるにつれて、スペンダーはマイナーを自分のトランザクションに引き付けるために、ますます高額な手数料を提示します。例えば木曜日には、次のブロック（約10分で承認）で平均的な支払いを処理する手数料は14ドルでした。これらの手数料は、5ドルの支払いでも5万ドルの支払いでも同じです。これが問題2です。手数料によって小額のトランザクションが非現実的になるのです。

開発者たちはビットコインの問題を解決するために様々な方法を提案し、議論してきましたが、ライトニングネットワークほどの勢いを持つ解決策はほとんどありません。その核となる考え方は、ほとんどの支払いはビットコインの台帳に記録する必要がないというものです。代わりに、ユーザー間のプライベートチャネルで行うことができます。ライトニングネットワークの構築者は、日常的な支払いの大部分をプライベートチャネルに移行し、ブロックチェーンを安全なフォールバックとして利用することで、誠実な商取引を確保することを目指しています。

このシステムでは、2つの当事者がチャネルを開き、そこに資金を投入します。チャネルの開設はブロックチェーンにブロードキャストされ、通常のビットコイン取引手数料が発生します。チャネルは任意の期間（例えば1ヶ月）開いたままにすることができ、その間、2人のユーザーは好きなだけ無料で支払いを行うことができます。期限が切れるとチャネルは閉じられ、2人の取引の最終状態がブロックチェーンにブロードキャストされます。これにより、別の取引手数料が発生します。一方が不正行為を受けたと確信した場合、被害者は争点となっている取引をブロックチェーンにブロードキャストすることができます。ブロックチェーンでは、他のユーザーがそれを検証し、マイナーが台帳を更新することで、違反者は資金を没収されます。

この仕組みは、毎日同じレストランでコーヒーを買う常連客や、従業員の給与を支払う企業など、頻繁に取引を行う関係者に適しています。チャネルが開いている限り、そのチャネル内での支払いは無料です。ブロックチェーンに依存しないため、インターネット速度で完了します。しかし、真のイノベーションは、これらのチャネルが無期限に、場合によっては数十年にわたって開かれ、広大なネットワークに接続されたときに発生します。このシステムの設計には、ユーザーが直接接続だけでなく、拡張ネットワークを介して安全に支払いを送信できるようにするための追加の暗号化機能が組み込まれています。

この点は非常に重要です。なぜなら、ユーザーはネットワーク全体で商取引を行うために、少数のプライベートチャネルを開設し、その取引手数料を支払うだけで済むからです。ライトニングネットワークの基盤となるコードは、インターネットルーティングに似た設計で、ユーザーの直接の接続とネットワーク内のより遠方の関係者との間のパスを見つけることができます。例えば、ブログサイト「Y'alls」に投稿された記事の初回支払いを行う際、必ずしもサイトやそのライターへのチャネルを直接開設する必要はありません。既存の接続を経由して送金するようにネットワークに指示するのです。そうすることで、支払額に応じた少額の手数料が発生します。数ドルの支払いに対して、おそらく1セントの数分の1程度でしょう。

このシステムが成功すれば、ビットコインの様相は時間とともに劇的に変化する可能性がある。マイナーはビットコイン利用者が承認を要求した場合にのみ取引を承認するようになる。ほとんどの支払いは非公開で行われるようになる。そして、ついにマイクロトランザクションも可能になる。本当にそうしたいなら、ビットコインを使ってそこそこの値段のコーヒーを買うこともできるだろう。

「2011年に初めてビットコインを調べたとき、全く意味がないし、あらゆる決済にスケールするのは不可能だと思ったので、諦めました」と、現在ビットコイン研究機関Chaincodeのエンジニアを務めるジョン・ニューベリー氏は振り返る。「しかし、2015年に決済チャネルとライトニングについて学び、見方が変わりました。『これはスケールできるシステムだ』と思ったのです。」

Lightningの起動

しかし、まずは誰かが構築しなければなりませんでした。オーストラリアでは、Blockstreamのラッセルが2015年夏に初めて実装を試みました。また、同じ頃、フランスのビットコインスタートアップ企業Acinqが、ハードウェアウォレットの開発からライトニングへの注力へと事業を転換し始めました。その秋、プーンとドライジャは、同じく熱心な支持者であるエリザベス・スタークと提携し、ライトニング・ラボを設立しました。設立チームは口論で分裂し、プーンとドライジャは別々の道を歩むことになりましたが、現在、ライトニング・ラボは再編されたエンジニアリングチームと共に、ネットワーク開発全体を主導しています。

12月、3つのチームがそれぞれ独自の実装を一つの大きなネットワークとして連携させると発表した後、プロジェクトへの関心は急上昇しました。AcinqのCEO、ピエール＝マリー・パディウ氏によると、同氏のスタートアップ企業であるLightningモバイルウォレット（ビットコインを使うために必要な秘密鍵を保管するソフトウェア）のダウンロード数が4,000件を超えたとのことです。一方、Lightning Labsの公開Slackルームには1,000人以上の参加者が集まり、開発者に質問したり、コードを投稿したり、バグを報告したりしています。

確かにバグは存在します。ドライジャ氏は、ある深刻な不具合を指摘しています。ビットコインウォレットのバックアップを別のコンピューターやUSBドライブなどに保存し、そこから復元しようとした際に、誤って既に使用した資金を請求してしまう可能性があります。そうなると、ライトニングネットワークのプロトコルにより、相手側がチャネル内の資金をすべて掌握できてしまうのです。ドライジャ氏は、この問題はライトニングネットワークが広く普及するまでにやるべき課題を浮き彫りにしていると指摘しています。

一部の起業家は今日、ライトニングネットワークに賭けようとしている。先週、TorGuardというVPNプロバイダーが、ライトニングネットワークを通じた決済を受け入れると発表した最初の企業になるかもしれない。しかし、同社はツイートで、このネットワークは「まだ実稼働環境に対応していない」と警告し、決済の損失は同社が補償するとした。今のところ、ライトニングのユーザーは、最初の存在の栄光に浸るためにいくらかのサトシを危険にさらすことをいとわない、熱心なビットコイン愛好家たちだ。

「ライトニングには大きな期待が寄せられています」とChaincodeのニューベリー氏は語る。しかし、他のネットワークと同様に、その成功はエンジニアリングの質とネットワーク効果を生み出す能力の両方にかかっている。人々がライトニングを使い、気に入って、より多くのユーザーを誘致する必要がある。それは一朝一夕で実現するものではない。

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