レイヤー2ソリューション：ビットコインのスケーラビリティとトランザクション効率の向上

ビットコインのネットワークが成熟し続けるにつれて、特に混雑の時期に、トランザクション速度とコストに関する固有の制限がより明らかになりました。

As Bitcoin’s network continues to mature, its inherent limitations around transaction speed and cost have become more apparent, especially during times of congestion. In the face of increasing demand, the Bitcoin blockchain has struggled to maintain its ability to process a large number of transactions efficiently. In these instances, transaction fees rise, delays in confirmation occur, and the mempool—where unconfirmed transactions reside—can become congested.

ビットコインのネットワークが成熟し続けるにつれて、特に混雑の時期に、トランザクション速度とコストに関する固有の制限がより明らかになりました。需要の増加に直面して、ビットコインブロックチェーンは、多数のトランザクションを効率的に処理する能力を維持するのに苦労しています。これらの例では、取引手数料が上昇し、確認の遅延が発生し、メモリが未確認の取引が存在する場所が混雑する可能性があります。

However, a potential solution to this problem lies in Layer 2 solutions, which are technologies built on top of the main Bitcoin blockchain (Layer 1) to enhance scalability, transaction throughput, and reduce costs. These solutions aim to relieve pressure from the main network by allowing transactions to occur off-chain, significantly improving Bitcoin’s ability to handle a higher volume of transactions. The most notable and widely adopted Layer 2 solution is the Lightning Network, but other solutions are also emerging and gaining traction.

ただし、この問題の潜在的なソリューションは、レイヤー2ソリューションにあります。これは、メインのビットコインブロックチェーン（レイヤー1）の上に構築されたテクノロジーであり、スケーラビリティ、トランザクションスループット、コストを削減します。これらのソリューションは、トランザクションが鎖で発生することを可能にすることにより、メインネットワークからの圧力を和らげることを目的としており、ビットコインのより多くのトランザクションを処理する能力を大幅に改善します。最も顕著で広く採用されているレイヤー2ソリューションはLightningネットワークですが、他のソリューションも出現し、牽引力を獲得しています。

Layer 2 solutions refer to any secondary protocol or technology that operates on top of an existing blockchain (in this case, Bitcoin). These solutions are designed to improve scalability, reduce congestion, and lower transaction fees by taking transactions off the main blockchain, processing them off-chain, and then settling the final results back on-chain. The most prominent Layer 2 solution for Bitcoin is the Lightning Network, but other protocols and networks are also in development, each aiming to address scalability issues differently.

レイヤー2ソリューションは、既存のブロックチェーン（この場合はビットコイン）の上で動作する二次プロトコルまたはテクノロジーを参照してください。これらのソリューションは、メインブロックチェーンからトランザクションを取り除き、チェーンを処理し、最終結果をオンチェーンで解決することにより、スケーラビリティを改善し、混雑を減らし、トランザクション料を削減するように設計されています。ビットコインの最も顕著なレイヤー2ソリューションはLightningネットワークですが、他のプロトコルとネットワークも開発中であり、それぞれがスケーラビリティの問題に異なる方法で対処することを目指しています。

One of the most significant benefits of Layer 2 solutions is the ability to scale Bitcoin’s transaction capacity without requiring modifications to the core blockchain. Bitcoin’s Layer 1 can process about 3 to 7 transactions per second (TPS), a rate that is too low to handle the demand during peak times. Layer 2 solutions, on the other hand, can potentially scale to handle millions of transactions per second, depending on their design.

レイヤー2ソリューションの最も重要な利点の1つは、コアブロックチェーンの変更を必要とせずにビットコインのトランザクション容量をスケーリングできることです。ビットコインのレイヤー1は、1秒あたり約3〜7トランザクション（TPS）を処理できます。これは、ピーク時に需要を処理するには低すぎるレートです。一方、レイヤー2のソリューションは、設計に応じて、毎秒数百万のトランザクションを処理するために潜在的にスケーリングできます。

Since Layer 2 solutions reduce the burden on the main blockchain, they can also significantly lower transaction costs. With fewer transactions needing to be confirmed on the Bitcoin blockchain, fees are lower, making microtransactions and small-value payments economically viable. This is particularly important for Bitcoin to compete as a viable payment solution in everyday use cases, such as small-value retail transactions or remittances.

レイヤー2ソリューションはメインブロックチェーンの負担を軽減するため、トランザクションコストを大幅に削減することもできます。ビットコインブロックチェーンで確認する必要があるトランザクションが少ないため、料金は低くなり、マイクロトランザクションと小値の支払いが経済的に実行可能になります。これは、ビットコインが小規模の小売取引や送金など、日常のユースケースで実行可能な支払いソリューションとして競争することが特に重要です。

Layer 2 networks can provide near-instantaneous transaction confirmations. This addresses the Bitcoin network’s inherent slow transaction finality, especially during periods of congestion. By allowing users to transact off-chain, Layer 2 solutions can offer quicker settlement times without waiting for blocks to be mined on the main blockchain, thus reducing the delays that often accompany high traffic periods.

レイヤー2ネットワークは、近くに近いトランザクションの確認を提供できます。これは、特に混雑期間中に、ビットコインネットワークの固有の遅いトランザクションの最終性に対応しています。ユーザーがオフチェーンを取引できるようにすることで、レイヤー2ソリューションは、メインブロックチェーンでブロックがマイニングされるのを待つことなく、より速い解決時間を提供し、交通期間が多いことが多い遅延を減らします。

Transactions on Layer 2 solutions can offer enhanced privacy features. Since many Layer 2 solutions do not require every transaction to be recorded on the public blockchain, they provide a higher level of privacy for users compared to on-chain transactions. While transactions might eventually settle on the Bitcoin blockchain, the off-chain nature of Layer 2 means they are not immediately visible to the public, preserving user privacy.

レイヤー2ソリューションのトランザクションは、プライバシー機能の強化を提供できます。多くのレイヤー2ソリューションでは、すべてのトランザクションをパブリックブロックチェーンに記録する必要があるわけではないため、オンチェーントランザクションと比較して、ユーザーにプライバシーのレベルが高くなります。トランザクションは最終的にビットコインブロックチェーンに落ち着く可能性がありますが、レイヤー2のオフチェーンの性質は、それらがすぐに一般に見えず、ユーザーのプライバシーを維持することを意味します。

The Lightning Network is by far the most well-known and widely adopted Layer 2 solution for Bitcoin. It functions as a payment channel network, allowing users to conduct multiple transactions off-chain while only recording the final settlement on the main Bitcoin blockchain. Here’s how it works:

Lightningネットワークは、ビットコイン用の最もよく知られており、広く採用されているレイヤー2ソリューションです。支払いチャネルネットワークとして機能し、ユーザーはメインのビットコインブロックチェーンで最終的な決済のみを記録しながら、チェーン外で複数のトランザクションを実行できます。これがどのように機能しますか：

To use the Lightning Network, users first open a payment channel by creating a multi-signature wallet. This wallet requires both parties to sign off on any transaction. A certain amount of Bitcoin is locked in this channel as collateral, which can be used for transactions between the two parties.

Lightningネットワークを使用するには、ユーザーは最初にマルチシグネチャウォレットを作成して支払いチャネルを開きます。このウォレットでは、両当事者が任意の取引に登録する必要があります。一定量のビットコインが担保としてこのチャネルにロックされており、これは2つの当事者間のトランザクションに使用できます。

Once the channel is open, users can exchange as many transactions as they like without needing to broadcast each one to the Bitcoin blockchain. These transactions are recorded off-chain, meaning they are processed instantly and without incurring high fees. The parties involved can transact freely until they decide to close the channel.

チャンネルが開いていると、ユーザーはそれぞれを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なく、好きなだけ多くのトランザクションを交換できます。これらのトランザクションはオフチェーンで記録されます。つまり、高額の料金が発生することなく、即座に処理されます。関係者は、チャネルを閉鎖することを決定するまで自由に取引できます。

At any time, either party can choose to close the channel, at which point the final balance is settled on the Bitcoin blockchain. This means that only two transactions—opening and closing the channel—are recorded on-chain, which greatly reduces the load on the Bitcoin network. The final transaction is the only one that appears on the blockchain, while the numerous smaller transactions are conducted off-chain.

いつでも、どちらの当事者もチャンネルを閉じることを選択できます。その時点で、最終的なバランスはビットコインブロックチェーンに落ち着きます。これは、チャンネルの開放と閉鎖の2つのトランザクションのみが鎖で記録され、ビットコインネットワークの負荷が大幅に削減されることを意味します。最終的なトランザクションは、ブロックチェーンに表示される唯一のトランザクションですが、多数の小規模なトランザクションがオフチェーンで行われます。

One of the most innovative aspects of the Lightning Network is its ability to route payments between multiple parties. If a user does not have a direct channel with another party, the Lightning Network can route the payment through a series of interconnected channels, enabling users to transact with anyone on the network. This routing feature increases the flexibility and utility of the Lightning Network, creating a decentralized web of channels for near-instant payments.

Lightningネットワークの最も革新的な側面の1つは、複数の関係者間で支払いをルーティングできることです。ユーザーが別のパーティと直接チャネルを持っていない場合、Lightningネットワークは相互接続された一連のチャネルを通じて支払いをルーティングし、ユーザーがネットワーク上の誰でも取引できるようにします。このルーティング機能により、Lightningネットワークの柔軟性とユーティリティが向上し、近くの支払いのための分散型チャネルのWebを作成します。

Bitcoin’s scalability problem stems from its design. Bitcoin’s Layer 1 has a relatively low transaction throughput, and as the number of users and transactions grows, the network becomes congested. The mempool starts to fill up with pending transactions, leading to higher fees and longer wait times for confirmations.

ビットコインのスケーラビリティの問題は、その設計に起因します。 Bitcoinのレイヤー1のトランザクションスループットは比較的低く、ユーザーとトランザクションの数が増えると、ネットワークが混雑します。 Mempoolは保留中の取引でいっぱいになり始め、より高い料金と確認の待ち時間が長くなります。

Layer 2 solutions like the Lightning Network alleviate this problem by enabling transactions to occur off-chain, thereby

Lightningネットワークのようなレイヤー2のソリューションは、トランザクションがオフチェーンで発生することを可能にすることにより、この問題を軽減します。