jakiro
出典：Byte Yuan CKB
ビットコインブロックチェーン上に構築されたP2Pネットワークとして、Lightning Networkはビットコインの「遅くて高価」の問題を効果的に解決することができます。経済は、私たちが切望しているWeb5の世界の重要な部分でもあります。
今日のこの記事では、Lightningネットワークを引き続き導入し、Lightningネットワークの運用原則と関連技術を説明します。
稲妻ネットワークの礎石：支払いチャネル
Lightningネットワークは、基本的に適切に設計された支払いチャネルシステムです。アリスとボブの間のトランザクションを例にとると、Lightningネットワークを使用して解決すると、次の3つの重要な段階を経て、チャネルの開設、トランザクションの実施、チャネルの閉鎖です。
1.チャンネルを開く：信頼の橋を構築します
チャンネルのいわゆる開口部は、本質的に両方の当事者によって共同で制御され、財布に資金を注入する多署名ウォレットを作成しています。このウォレットが受け取った資金の総額は、このチャネルのバランスです。
アリスとボブはそれぞれ100,000 BTCを保持していると仮定しています。まず、それぞれの100,000のコングを、チャネルを確立するために住宅ローンとして2つによって共同で制御されるマルチ署名ウォレットアドレスに移す必要があります。「資金調達トランザクション」または「アンカートランザクション」として知られるこのトランザクションは、ネットワークにブロードキャストし、ビットコインブロックチェーンに記録する必要があります。この例では、アリスとボブをつなぐ支払いチャネルは、基本的に200,000の残高を含む通常の2-of-2マルチシグネチャーウォレットです（単純化のために、鉱山労働者の料金はチャネルを開くときに支払われるとは考えていません。時間です（単純化のため）。
2。取引を開始：オフチェーン取引の技術
チャネルが開かれた後、参加当事者のその後のすべてのトランザクションは、ビットコインブロックチェーンの外で実施され、効率的な鎖の和解を達成します。アリスとボブの間で次の3つのトランザクションが行われたと仮定しましょう。
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アリスは10,000をボブに移しました。アリスは110,000を所有しています。
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アリスは20,000をボブに移し続けています。この時点で、アリスは70,000をボブに、130,000をボブに所有しています。
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ボブは10,000をアリスに移しました。
上記の例から、アリスとボブの間に何回の転送が行われても、それらの間のチャネルのバランスが変わらず、200,000件のコングであることがわかります。
アリスとボブが取引するたびに、両当事者はチャネル内のそれぞれの残高を更新し、署名された「コミットメント取引」を交換する必要があります。これらのトランザクション自体は有効であり、いつでもビットコインネットワークに送信できますが、通常、チャネルを閉鎖する予定がない限り、両方の当事者はブロードキャストなしで保存します。このようにして、チャンネルのアリスとボブのバランスステータスは、1秒で数十回または数百回変更されます。
3。チャネルを閉じます：最終的な決済時間
クロージングチャネルは、2つの方法で実行できます。1つは、両当事者が閉鎖し、ビットコインネットワークに和解トランザクションを送信することに同意することです。 。後者は、一方の当事者がオフラインを防ぐように設計されており、他の当事者がチャンネルにロックされたままになります。
アリスとボブの例では、彼らは3回のトランザクションの後にチャネルを閉じることにしました。閉鎖後、アリスは80konを取得し、ボブは120konを取得します（繰り返しますが、単純化のために、チャンネルを閉じるときに鉱山労働者の料金を考慮しません）。
双方向の支払いチャネルのセキュリティ保証：LN-PenaltyからEltoo、Daricへ
上記のように、チャネルの閉鎖は、両当事者が満場一致で閉鎖するか、一方的に閉鎖することを決定します。それで、双方向の支払いチャネルで、一方の当事者からの詐欺を防ぐ方法は？たとえば、上記の例では、3番目の約束されたトランザクションではなく、2番目のトランザクションを保持してボブがチャンネルを閉じるのを防ぐ方法は？2番目の約束されたトランザクションを使用してチャンネルを閉じると、ボブはアリスに最後に支払われた10,000の支払いを拒否できます。
Bitcoin Lightningネットワークは、チェーン上に時代遅れでありながら有益な状態を送信することにより、当事者がチャネルを閉鎖するのを防ぐために、LN-Penaltyメカニズムを導入しました。LN-Penaltyは、「非対称のコミットメントトランザクション」や「Reboked Keys」などの複雑なテクノロジーを使用して、ボブが古いコミットメントトランザクションを使用してチャネルを閉鎖しようとする場合、アリスはチャンネル内のすべての資金を受け取る権利があります – 200,000。この罰メカニズムは、潜在的な詐欺を効果的に抑制します。
ただし、LN -Penaltyにはいくつかの欠点もあります。これは、独自の複雑さに加えてストレージの負担を作成します。ユーザーは、過去にチャネルステータスを更新するたびにデータを保存する必要があり、まれな状況では予想外に罰する可能性があります。正直なユーザー。
これらの欠点を克服するために、2018年には、ビットコインコミュニティがタイトルを提案しました。エルトゥー」この解決策では、保管の負担と偶発的な罰を排除するための解決策。Eltooスキームは、その実装にビットコインのソフトフォークが必要であり、新しい署名ハッシュタイプを導入するため、まだ利用できません。—Sighash_anyprevout。
Nervos CKBによって起動したファイバーネットワークは、2022年に提案されたファイバーネットワークを選択しましたダリックプラン。エルトゥーに基づいて、ダリックは、ものみの塔のコストとセキュリティの問題を効果的に解決しました。WatchTowerは、独立したマシンとネットワークで実行されているLightning Networkノードであり、悪意のある動作が検出されたときに没収取引を実行するのに役立ち、ユーザーの資金を保護します。ノードオペレーターは通常、ノードを保護するために独自の監視機を実行します。
結論
ビットコイン拡張ソリューションとして、Lightning Networkは巧妙に設計された支払いチャネルシステムにあります。チャネルの開設、オフチェーントランザクション、チャネルの閉鎖の3つの段階を通じて、Lightningネットワークはトランザクション速度とコストの削減を大幅に改善しました。
双方向の支払いチャネルのセキュリティを確保するために、Lightning NetworkはLN-Penaltyメカニズムを採用しており、BitcoinコミュニティはEltooやDaricなどのより良いセキュリティメカニズムを提案し、潜在的な詐欺を効果的に防止しています。
これらのイノベーションにより、Lightning Networkはセキュリティを確保し、ビットコインネットワークに大幅なパフォーマンスの改善をもたらし、高速および低コストの少額の支払いへの道を開いています。
