ライトニングネットワークは、ビットコインを拡張した技術です。ビットコインが有名になったことで、ビットコインを使うユーザが多くなりました。それによって、送金手数料が高くなったり、送金時間が遅くなってしまいました。これを「スケーリング問題」というのですが、この問題を解決するために「ライトニングネットワーク」という技術が開発されました。

 
現在、ライトニングネットワークはメインネットで稼動し、多くのユーザーに使われています。ライトニングは、モバイルアプリやデスクトップアプリとして使うことができます。モバイルアプリの紹介はここを参照してみてください。

 

さて、今回のブログでは、ライトニングネットワークの仕組みを簡単に説明します。ライトニングネットワークでは、主に以下の２つの仕組みで構成されています。

• ペイメントチャネル
• マルチホップペイメント

今回は「ペイメントチャネル」について説明します。

 

ペイメントチャネルとは？

まず始めに、もし通常のビットコインを使ってコーヒーを３杯買った場合、どうなるかを見てみましょう。支払い毎に手数料を払う必要があるのが分かります。

では、なぜ支払い毎に手数料が発生するのか？ビットコインにおける手数料とは何か？ですが、それは「ブロックチェーンへのデータ書き込み」をする時に発生する費用のことなんです。

なので、このブロックチェーンへの書き込み回数を少なくしてあげれば手数料が減ることになります。

では、どのようにすれば書き込み回数を減らすことができるのかについて見ていきましょう。

まず始めに、お客さんとお店との間で「バランスシート」を作成します。この時に、お客さんはいくらデポジットするかを決めます。今回の例では３ビットコインをデポジットしています。

そして、コーヒーを買うときに、このバランスシートを更新します。

二杯目を買うときも、再度バランスシートを更新します。

二杯目を買うときも、再度バランスシートを更新します

このような流れで、コーヒーを買う時の決済はこのバランスシートをどんどん更新していきます。そして、コインがなくなった時点でこのバランスシートをブロックチェーンへの書き込みます。こうすることで、以下の図のようにブロックチェーンへ書き込みは、バランスシートの作成の初めと終わりの２回になります。

通常のビットコイン支払いとライトニング支払いでのブロックチェーン書き込み回数を見ると、前者が３回で後者が２回となっていますね。

このように、ライトニングではバランスシート作成時の最初と最後だけをブロックチェーンへ書き込み、日々の決済ではブロックチェーンへの書き込みをしないので、手数料が格段に安くなります。このバランスシートを使って２者間で残高を更新していく仕組みを「ペイメントチャネル」といいます。

※バランスシートはいつでも、お客さんまたはお店のどちらでも、ブロックチェーンへ書き込み、コインの清算をすることが可能です。

 

今回は、お客さんがお店Ａに対して支払いをしましたが、もしお店Ｂに対してライトニング支払いをしようとした場合、お店Ｂに対してもバランスシートを作成しないといけないのでしょうか？

 

これについては、冒頭で触れた「マルチホップペイメント」を使うことで解決することができます。マルチホップペイメントについては次回のブログで解説したいと思います。

今回使用した画像はココからライトニング支払いで購入することができます。

ライトニングペイを体感してみよう！

本サイトでは英国ブランドのジャックウィルスをライトニングペイで購入いただけます。その他通常のビットコインやライトコインにも対応しています。以下の写真をクリックし商品ページより購入できます。

Thorとは、Amazonギフトカードやプリペイドカード、バウチャーなどを仮想通貨で購入できるサービスを提供しているBitRefillが開始した、ライトニングネットワークのインバウンドチャネルを開設してくれるサービスです（リンクはここ）。

以下のように、チャネルキャパシティを指定して購入できるのですが、個人的にはかなり高い気がします。

何はともあれ一度はサービスを使ってみようと思い、170円で500,000satチャネルを購入してみました。チャネル開設にはBitcoin Lightning WalletかLNDなのですが、ここで私はふと考えまいた。

もしかして、Denryu Walletでもいけるんじゃね？（Denryu Walletについてはここを参照）

そう思い立ち、すかさずDernyu Walletを取り出し、購入後に手に入る以下のQRコードをスキャンしてみました。

すると、、、Denryu Walletにチャネル接続の画面が表示されました！！

そして、3承認後に、チャネル開設が完了しました。

次に、受取ができるかの検証です。私が運営しているLightning Faucetのページへアクセスし、Denryu Walletで作った200satのインボイスを張り、ボタンをプッシュ！

なんと！

見事に200satを受取ることができました！

ツイッターのCEOであるJack氏がコメントでもしていたtippin.meについての紹介です。

This is excellent f @tippin_mei ｡&・€ https://t.co/FifrgwBOTp

— jack (@jack) February 20, 2019

https://platform.twitter.com/widgets.js

使用方法

tippin.meは、ツイッター上でビットコインの送金ができるプラグインをリリースしました。本プラグインはChromeとFireFoxのエクステンションとして提供されており、２クリックでインストールが可能です。

インストールが完了し、Chromeからツイッターにアクセスすると、以下のように各ツイートにライトニングマークが表示されるようになります。

 

ライトニングマークをクリックすると、以下のようなQRコードが表示されるので、ライトニングネットワーク搭載ウォレットのEclairやBLW、Denryu Walletを使ってスキャンし送金することができます。

ただし、相手がtippin.meのアカウントを持っている場合に限るので、もしアカウントを持っていない場合、以下のようにエラーがでてしまいます。

 

受取った相手は、tippin.meへアクセスすることで、以下のように残高を確認することが可能です。また、履歴をクリックするとどのツイートに対してライトニングチップが支払われたかを知ることができます。

 

感想

アカウントさへ作ってしまえば、簡単に1satoshiからチップを送れるので面白いアイディアだと思います。ただし、プラグインを導入しても、タイムライン上にはライトニングマークが表示されているだけで、どのツイートにいくらチップが支払われたのかが見れるといいなと思いました。また、チップを送る場合はtippin.meの残高から送金できる機能も必須機能だと思います。現状は、tippin.meアカウントを持っていてもそこからの支払いができなく、わざわざ別のウォレットを使う必要があります。今後のさらなる開発が期待されるサービスだと思います。

はじめに

2019年に入り、ライトニングネットワーク（以下、LNと略す）のオンラインウォレットが続々とでてきました。BlueWalletやWallet of Satoshiなどがそれにあたります。これらのウォレットはチャネル開設が不要で使い勝手が良いのですが、その反面、中央集権サービスのため、サービスダウンやチャネルキャパシティ不足が原因で一時的にサービスが使えない場合があります。

EclairモバイルやBitcoin Lightning Wallet(以下、BLW)はライトニングモバイルウォレットなので、サービスダウンなどはありませんが、チャネル開設が必要なのでインストール後直ぐに送受信することができないのがデメリットでした。

しかし、BLW開発者のAnton氏によって「インスタントチャネル」というチャネル開設時に、0承認でも送金できる方法が提案されたので、今回はその仕組みと、応用例について解説したいと思います。

インスタントチャネルとは

LNのチャネル開設ではFundingTxというトランザクションを作りブロックチェーンへ書き込みます。そして、このデータが1承認以上経たないと、そのチャネル上でビットコインの送信ができない仕組みになっています。しかし、インスタントチャネルでは、この承認を待たずしてコインの送金が可能になります。

このインスタントチャネルは、ボブがアリスに対して0.5BTC:0.5BTCのプッシュ式でチャネルを開設します。この方法でボブがチャネル開設するとアリスはボブに対して0.5BTCを直ぐに送金することができます。

しかし、これではボブがアリスへ無料で0.5BTCをあげているように見えるのですが、以下のユースケースの場合は、インスタントチャネルが役立つと想定されます。

• 対面でアリスがボブにインバウンドチャネル0.5BTCを日本円で購入する場合
• アリスがオンラインゲームなどで0.5BTCのLN上ビットコインを購入する場合
• アリスが取引所から0.5BTCを引き出す場合

0承認での送受信は安全か？

もし、アリスがこのチャネル上でボブを経由してキャロルへ送金した後に、FundingTxがブロックチェーンに取り込まれず、メモプールから追い出された場合はどうなるでしょうか？この場合、ボブは損をすることになるのでしょうか？答えは、ノーです。

1. アリスがボブへ0.5BTC相当の日本円を渡します。ボブはアリスに対して開設をします (0.5 アリス / 0.5 ボブ)。
2. ボブは既にキャロルとの間にチャネル開設ができているとします(0.5 ボブ / 0.5 キャロル)。ここで、アリスは0.1BTCをボブを経由してキャロルへ送金します。この時のチャネルバランスは以下のようになります。

(0.4 アリス / 0.6 ボブ)　(0.4 ボブ / 0.6 キャロル)

3. ここで、(アリス / ボブ)のチャネルを作ったFundingTxがブロックチェーンに取り込まれなかったとすると、ボブのコイン残高はキャロルとのチャネル(0.4 ボブ / 0.6 キャロル)の0.4BTCと、FundingTxで使うことになっていた1BTCとなります。ここで、ボブはアリスに対して(0.4 アリス / 0.6 ボブ)のチャネル開設を再度試みれば良いことになります。

アトミックスワップとは

ここで少しインスタントチャネルから話が変って、アトミックスワップの話です。アトミックスワップとは、2つの異なるコイン、例えばビットコインとライトコインを第3者の仲介無しにトラストレスに交換する暗号トリックのことです。アリスがビットコインを持っており、ボブがライトコインを持っていたとし、以下にその手順を紹介します。

1. アリスは「シークレット」と呼ばれるランダムな文字列と、そのハッシュ値を生成し、ハッシュ値のみをボブへ渡します。
2. ボブはこのハッシュ値を使って特別なビットコインアドレス(Ba)を生成し、アリスへ送金してもらいます。ボブはこの(Ba)から自身のアドレスへコインを移動するにはアリスが作った「シークレット」が必要になります。
3. 次に、アリスがハッシュ値を使って特別なライトコインアドレス(La)を生成し、ボブへ送金してもらいます。そして、アリスは「シークレット」を使って(La)から自身のライトコインアドレスへコインを移動します。
4. ここで「シークレット」がブロックチェーン上に公開されたので、ボブはこの「シークレット」を使っての(Ba)から自身のビットコインアドレスへコインを移動します。

このような暗号トリックを使うことで第3者の仲介なく2者間でトラストレスにコインの交換ができるようになります。

インスタントチャネルの応用

例えば、アリスはオンチェーンのビットコインを0.5BTC、ボブは1BTC持っていたとします。この時、アリスが0.5BTCをボブのオンチェーンアドレスへ送金し、ボブはアリスに対して(0.5 アリス / 0.5 ボブ)のチャネルを開設します。このプロセスをアトミックスワップで実行してあげることで、不正行為なしでインスタントチャネルを開設することができるでしょう。こうすれば、アリスはチャネル開設を待つ必要がなく、直ぐにライトニングペイが可能になります。

インスタントチャネルはBLWのTestnet版で既に実装済みですので、興味のある方は以下の参考URLより試してみてください。

参考

Instant channels enable safe Lightning payments with unconfirmed funding