ビットコインライトニングネットワークの設計ロジック再考

ビットコインはデジタル通貨の先駆者として、その設計の目的は大規模な日常的な支払いをサポートすることではありません。メインチェーンの取引確認時間が長く、手数料が高いなどの問題により、ビットコインでコーヒーを購入するような小額支払いのシーンは実現が難しいです。ビットコインの保守的なスクリプト構造も大多数のオフチェーンの相互作用シーンを制限し、ユーザーの迅速で低コストな支払いのニーズを満たすことができません。

この問題を解決するために、ライトニングネットワークが登場しました。これは、メインチェーンの外に専用の「支払いチャネル」を構築することにより、高頻度の記帳を実現し、最終的にチャネルが閉じる際の資金状態のみをブロックチェーンに同期します。このモデルは、友人同士が累積した消費を一度に清算することに似ています。

しかし、ライトニングネットワークは実際の応用において複数の困難を露呈しています:

1. チャネル構築のハードルが高く、事前に資金をロックする必要があります。
2. ルーティングの問題が複雑で、間接支払いは失敗しやすい。
3. セキュリティリスクが高く、ユーザーにオンラインで詐欺を防ぐように求めています。

これらの構造的欠陥は、ライトニングネットワークの実際の応用がボトルネックを突破するのを難しくしています。現在、ネットワーク全体の資金ロック量は約1億ドルであり、ビットコインの兆ドル規模の時価総額に対して微々たるものです。

これらの課題に直面して、業界はより洗練されたオフチェーン決済プロトコルを模索し始めました。その中で、Thunderboltプロトコルはビットコインのメインチェーンに基づくソフトフォークアップグレード方案として注目を集めています。これはプロトコルレベルでの変更を直接行い、ビットコインのスケーラビリティ、取引性能、およびプログラム可能性を根本的に向上させます。

Thunderboltのコアメカニズムには次が含まれます:

• 柔軟に調整可能なマルチシグ
• 非同期フォールトトレラント委員会台帳
• 原子スワップによる最終化

これらのデザインにより、Thunderboltは従来のライトニングネットワークをいくつかの点で超えています:

1. 非対話型の再帰的署名委任は、オンライン要件を低減しました。
2. 毎回の移動で"新しいロック"を交換し、古い署名の再利用を防ぎます。
3. チェーン上に一度だけ痕跡を残し、プライバシーを向上させる。
4. オフラインでもお金を失うことはなく、安全性が向上します。
5. 形式的検証を経て、安全性が保証されています。

Thunderboltは既存のライトニングネットワークソリューションと比較して、主に安全性と理論的完全性において優れています。これは、プロトコル設計の安全性を証明し、悪意のあるユーザーがどのような状態でも一方的に利益を得られないことを保証します。

しかし、Thunderboltもいくつかの課題に直面しています:

• 展開が複雑で、一般ユーザーには扱いが難しい。
• ビットコイン主チェーンとの互換性が限られています。
• エコシステムのサポートがまだ不十分です。

長期的には、ThunderboltはBTCFi(ビットコイン金融)の重要な触媒になる可能性があります。その発展の道筋には以下が含まれるかもしれません:

1. Rollup化された統合として、ビットコイン側のDeFiエンジン。
2. 独立した標準エコシステムを形成し、メインチェーンと並行して運営する。
3. より簡単なソリューションに取って代わられる。

Thunderboltの最大の意義は、ビットコイン資産が初めて「オフチェーン契約のコンポーザビリティ」を持ったことです。これにより、ビットコインエコシステムはイーサリアムDeFiの爆発に似た潜在能力をもたらしました。UTXOバンドリングとOP_CATの2つの特性を導入することで、ビットコインネットワークにネイティブなプログラム可能性とより高いオンチェーンスループットを追加しました。

Thunderboltは現在まだ理論研究段階にあり、実際の応用には一定の距離がありますが、ビットコインの拡張性やアプリケーションシーンの拡大に新しいアイデアと可能性を提供しています。将来的には、技術の成熟とエコシステムの改善に伴い、Thunderboltはビットコインネットワークの進化を推進する重要な力となることが期待されています。