Lightningネットワークの「オフライントランザクション」はどのように実装されていますか？

Lightning Networkのオフライントランザクションは、暗号化のコミットメントとデジタル署名を使用して、一定のオンライン接続なしで支払いチャネルの状態を更新し、再接続時に残高を解決します。

2025/03/19 10:35

キーポイント：

• Lightning Network Transactionsは暗号化技術を活用して、オフライン機能を実現します。
• このプロセスには、2つの当事者間で双方向の支払いチャネルを確立することが含まれます。
• 資金はこのチャネル内にロックされており、速いゼロに近い取引を可能にします。
• オフライントランザクションは、デジタル署名と暗号化のコミットメントによって促進されます。
• 再接続時の調整により、チャネルのバランスの精度が保証されます。

Lightningネットワークの「オフライントランザクション」はどのように実装されていますか？

Lightning Network（LN）は、吸い込みに近い低料金のトランザクションを可能にすることにより、ビットコインのスケーラビリティの制限に対する説得力のあるソリューションを提供します。しばしば見落とされがちな重要な機能は、オフライントランザクションの能力です。これは、ビットコインネットワークから完全に切断されるという意味での真の「オフライン」ではなく、一定のオンライン接続を必要とせずに複数のトランザクションを実行する機能です。これは、暗号化のコミットメントとデジタル署名の洗練されたシステムを通じて達成されます。

オフライントランザクションが発生する前に、2つの当事者が最初に双方向の支払いチャネルを確立する必要があります。これには、両当事者がビットコインブロックチェーンのマルチシグネチャトランザクションに資金をロックするプロセスが含まれます。このマルチシグネチャトランザクションはスマートコントラクトとして機能し、いずれかの当事者への資金のリリースを制御します。ビットコインブロックチェーンの最初のトランザクションは、メインブロックチェーンとの直接的な相互作用が必要である唯一の時間です。

チャネルが開かれたら、両当事者は、メインのビットコインブロックチェーンへのトランザクションをブロードキャストする必要なく、支払いを迅速かつ繰り返し交換することができます。各支払いは、基本的にチャネルの内部状態の更新です。この更新には、両当事者からのデジタル署名が含まれ、資金の譲渡を確認します。これらの署名は暗号化されたリンクされており、チャネル内のトランザクションのチェーンを形成します。

オフライントランザクションの魔法は、暗号化のコミットメントの使用にあります。オフラインになる前に、各当事者はコミットメント取引に署名し、本質的にチャネル内の特定のバランスを尊重することを約束します。これらのコミットメントはすぐに放送されません。彼らはチャネルの状態の証拠として機能します。一方の当事者が不正行為を試みた場合、他の当事者はビットコインブロックチェーンに対する不正なコミットメント取引を明らかにし、資金を回収できます。

アリスとボブがオープンな稲妻チャンネルを持っていることを想像しましょう。アリスは、オフラインでボブ5 BTCを送りたいと思っています。彼らは以前、チャネルのさまざまな状態を表す一連のコミットメント取引に同意しました。アリスは、5 BTCのBOBへの転送を反映する新しいトランザクションに署名します。彼女はこの署名の記録を保持しています。アリスとボブが再接続すると、それぞれのトランザクションレコードを調整し、それに応じて残高を更新できます。

この調整プロセスは非常に重要です。両方の当事者がオンラインで戻ってくると、それぞれのトランザクションレコードを比較します。矛盾がある場合、競合を解決し、正しいバランスを決定するためにプロトコルが使用されます。このプロセスは、どちらの当事者も他者をだましていないことを保証します。

Lightning Networkのセキュリティオフライントランザクションは、暗号化技術、特にデジタル署名と暗号化のコミットメントにかかっています。これらは、トランザクションが検証可能であり、詐欺の試みが検出可能で罰せられることを保証します。このシステムは、2倍の支出を防ぎ、チャネルバランスの完全性を確保するように設計されています。

この方法により、一方または両方の当事者が一時的にオフラインである場合でも、迅速かつ効率的なトランザクションが可能になります。ただし、オフライン期間が長期にわたって脆弱なままであることを覚えておくことが重要です。一方の当事者が長期間オフラインになった場合、もう一方の当事者の資金は、再接続するまでチャンネル内でロックされたままです。

オフライン取引中の資金の実際の譲渡には、ブロックチェーンへのトランザクションの放送は含まれません。代わりに、暗号化署名を通じてチャネルの状態の共有レコードを更新する問題です。このレコードは、チャネルが閉じているときに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必要があります。

トランザクションはオフラインで行われていますが、ビットコインブロックチェーンとは本当に独立していません。紛争解決と同様に、チャネルの開閉と閉鎖は、メインのビットコインブロックチェーンに依存しています。オフライン機能は、Lightningネットワークの速度とスケーラビリティを向上させる重要な最適化です。

稲妻チャネルを開閉するプロセスには、メインのビットコインブロックチェーンとの相互作用が必要です。これは、最初の資金とチャネルの残高の最終決済を確保するために行われます。オフライントランザクション自体は、暗号化技術を使用してチャネル内で処理されます。

よくある質問：

Q：オフライン稲妻ネットワークトランザクションはどの程度安全ですか？

A：セキュリティは、デジタル署名やコミットメントスキームなどの暗号化技術に依存しています。このシステムは詐欺を防ぐように設計されていますが、オフライン期間の長期にわたって脆弱性を導入できます。リスクは、オフライン期間の長さとともに増加します。

Q：1つの当事者が無期限にオフラインを維持した場合はどうなりますか？

A：1つの当事者が無期限にオフラインを維持している場合、チャンネルに閉じ込められた資金は本質的に凍結されます。これらの資金へのアクセスを失うリスクがあります。

Q：すべてのLightningネットワークトランザクションはオフラインですか？

A：いいえ。確立されたチャネル内のトランザクションのみをオフラインと見なすことができます。紛争解決と同様に、開閉チャネルとクロージングチャネルには、ビットコインブロックチェーンとの相互作用が必要です。

Q：インターネットに接続することなく、Lightning Networkを完全にオフラインで使用できますか？

A：いいえ、チャネルを最初に開き、最終的に閉じるためにビットコインネットワークへの接続が必要です。オフライン機能とは、一定のオンライン接続なしでチャネル内で多くのトランザクションを実行する機能を指します。

Q：オフライン取引中に紛争がある場合はどうなりますか？

A：再接続すると、紛争解決プロトコルがトリガーされます。暗号化のコミットメントとデジタル署名は、正しいチャネルバランスを決定し、矛盾を解決するために使用されます。ビットコインブロックチェーンを使用して、結果を実施できます。