四年匠心打磨、Nervos がブロックチェーンに輝く真珠をはめ込む — — Fiber Network 軽いホワイトペーパーの解読

作者：hamburger（Seal 社区のビルダー）；原文リンク：https://x.com/bc1phamburger/status/1827338974438039960

ライトニングネットワーク技術は、ブロックチェーンの取引混雑と高い手数料の問題を解決し、ユーザーが迅速かつ低コストで取引を行えるようにし、ブロックチェーン技術の大規模な応用を可能にします。過去数年間、多くの開発者がこの分野に多大な努力を注いできました。先週、CKB は「次世代ライトニングネットワーク」 Fiber Network ライトペーパーを発表しました。この技術は、RGB++ 資産に迅速で低コスト、かつ分散型のマルチ通貨決済およびピアツーピア取引ソリューションを提供し、チームの卓越した技術力を示しています。この好材料の影響を受けて、CKB は約 20% 上昇し、市場で注目のプロジェクトとなりました。

では、ライトニングネットワークとは何か、どのような問題を解決するのか、Fiber Network はどのようにこの技術を実現するのか、堡子が詳しく説明します。

背景#

ブロックチェーン技術の代表であるビットコインは「ピアツーピア電子現金システム」と定義され、ブロックチェーンは金融分野の革新技術として、多くの関係者の生涯の願いはその金融属性を実現し、ビットコインがピザを買うだけでなく、日常取引の手段となり、大規模な応用（mass adoption）を実現することです。しかし、ブロックチェーン技術自体、特に最も認知されているビットコインチェーンは、スケーラビリティと取引速度の面で多くの課題に直面しています。簡単に言えば — — 取引が遅く、取引が高いため、日常使用のニーズを満たすことが難しいのです。

**1、取引が遅い（AKA「スケーラビリティ問題」）：** 主に「毎秒処理される取引量（TPS）」が低く、「パッキング確認の速度」が遅いという 2 つの点に現れます。

まず、ブロックサイズの制限により、ビットコインネットワークは毎秒 7 件の取引しか処理できず、「高スループット」と称されるソラナチェーンの日平均 TPS もわずか 1000 件の取引です。現実に広く利用されている決済ネットワークでは、この数字は微々たるものです。例えば、銀連システムの TPS は 24 万件 / 秒であり、2019 年のダブルイレブン期間中、アリペイシステムは 1 秒間に 54.4 万件の注文を処理しました — — もしビットコインネットワークを通じて処理する場合、この 1 秒の注文量を処理するのに 21 時間かかります。このようなネットワーク速度では実際のニーズを満たすことはできず、もしアリペイがビットコインネットワークを使用していたら、早々に批判されて倒産していたでしょう。

次に、ブロックチェーン内の取引が処理された後、ブロックのパッキングと確認プロセスを経て初めて取引が完了します。これはビットコインチェーン上では一般的に 10 分かかりますが、ブロックが詰まるなどの状況に遭遇すると数時間かかることもあります — — 想像してみてください、あなたがスーパーマーケットでミネラルウォーターを買ってカードをスワイプして支払いを済ませた後、店内で数時間待たなければ、「アリペイに 2 元入金されました」という通知を聞くことができず、商人が安心してあなたを帰らせることはありません。誰がそんな支払い体験を好むでしょうか？

**2、取引が高い：** 同時に取引が多すぎると、取引手数料（手数料）が急激に上昇します。自分の取引が優先的に完了するようにするために、チェーン上ではしばしばガス戦争が発生します。例えば、前日のバビロンのステーキングや上半期の半減期の符文の際、チェーン上の手数料は 2000 サトシ / バイトに達しました。高額なガスのため、鋳造された銘文が 10 倍に上昇してやっと元が取れる状況もありました。日常生活で、誰が 2 元のミネラルウォーターのために 20 元の手数料を支払いたいと思うでしょうか？ましてや手数料は全チェーンの活動の影響を受けるため、バビロンなどの人気アプリが立ち上がると、あなたの取引は無期限に遅延する可能性があり、これは明らかに受け入れがたいことです。

この 2 元のミネラルウォーターを通じて、皆さんはブロックチェーン、特にビットコインチェーンが広範な応用を実現する上での問題を基本的に理解できたと思います。次に、ライトニングネットワークがこれらの問題をどのように解決するのか見ていきましょう。

ライトニングネットワーク#

ライトニングネットワークは、主に 3 つの方法でこの問題を解決します：

**1、記帳（AKA「支払いチャネル」）：** ライトニングネットワークは「支払いチャネル」を作成することで、取引をチェーン上で決済することなく完了させ、チャネルが閉じられるときに一度に決済します。これは、日常生活の「記帳」や「ツケ」の方式に似ています。上記のスーパーマーケットの例に戻ると、単一の手数料が高く、決済が遅い問題を解決するために、商人はあなたのために帳簿を開設し、あなたたちのすべての取引を記録し、月に一度決済を行うことができます。ライトニングネットワークでは、「支払いチャネル」が帳簿の役割を果たし、逃げることを防ぐために、チャネルを構築する際には双方がそれぞれ一部の資金をロックする必要があります（商人はあなたの口座にお金があることを確認し、あなたは商人の店に商品があることを確認します）。

**2、中間人（AKA「マルチホップルーティング」）：** 上記の例で、もしあなたの遠方の友人が訪れ、同じ店で水を買いたいと思った場合、スーパーマーケットが彼のためにこの取引のために別の帳簿を開設するのは明らかに非効率です。もしあなたたち二人が経済的に多くのやり取りをしており、自分たちの帳簿を持っているなら、あなたが中間人としてスーパーマーケットから水を購入することができます。ライトニングネットワークでは、「ルーティング」が中間人の役割を果たし、「マルチホップルーティング」は複数の中間人が 1 つの取引を完了できることを意味します。

**3、着払い（AKA「ハッシュタイムロック契約（HTLC）」）：** 複数人の取引において、ライトニングネットワークは HTLC を通じて取引の安全性を保証します。これは、オンラインショッピングにおける「三者エスクロー、着払い」のプロセスとして理解できます。購入者が注文を出すと、資金はアリペイにロックされ、「X 日以内に物流が受取住所に到着する」という要求が作成され、商人はこの要求を満たさなければならず、そうでなければ購入者は返金を要求できます。ライトニングネットワークでは、スマートコントラクトがアリペイの役割を果たし、「物流情報」が HTLC の内容となります。

P.S. 実際の応用において、双方向の相互配信チャネルは双方向の情報伝達や相互順序ゲームなどの技術を含み、安全性を保障します。多者間の HTLC もさまざまな条件を含み、この記事では最も単純なモデルの最基本的な抽象を行っています。

まとめ：

記帳方式を通じて、ライトニングネットワークは取引の遅さと高コストの問題を解決しました；
中間人を通じて、ライトニングネットワークはコストの高い問題を回避しました；
着払いを通じて、ライトニングネットワークは取引の安全性を保証しました。

このように、「記帳方式」、すなわち「支払いチャネルの構築」がライトニングネットワークが取引の困難を解決する核心であり、他の設計はライトニングネットワークのさらなる最適化です。したがって、今後の Fiber Network の紹介では、その支払いチャネルの構築に重点を置きます。

Fiber Network#

CKB は Nervos CKB 上にオフチェーンチャネルを構築し、迅速で低コスト、かつ分散型の多資産リアルタイム決済交換ネットワークを構築しました。これには、オフチェーン決済チャネル、オンチェーン契約、マルチホップルーティング、監視サービスの 4 つのコアモジュールが含まれます。

オフチェーン決済チャネル（Fiber Channels）#

CKB ライトニングネットワークのコアメカニズムであり、オンチェーンで決済チャネルを作成し、一定量の RGB++ 資産をロックします。チャネルが開いている間は自由にオフチェーン取引を行い、チャネルの状態（記帳）を更新し、オンチェーンのブロードキャスト（決済）は行いません。いずれかの当事者がチャネルを閉じるときに、オンチェーンのブロードキャストを行います。

最も注目すべきは、Fiber Network では流通可能なものは：

BTC ネイティブ資産
CKB
RGB++ ネイティブ資産

これは、Fiber Channels が銘文、符文などのビットコインネイティブ資産（RGB++ Layer を介して）をライトニングネットワークに導入できるだけでなく、CKB や Seal、Nervape などの RGB++ ネイティブ資産もライトニングネットワークに入ることができることを示しています（特に Seal を代表とする RGB++ トークンは、ライトニングネットワーク上で直接流通する最初のビットコイン新プロトコル資産となり、他の資産よりも早くライトニング時代に入る可能性があります）。さらに、**RGB++ Layer を利用することで、すべての UTXO チェーン（ADA、DOGE、LTC など）の資産がライトニングネットワークに入ることができ、「万鎖帰一」を実現します。** このようなインフラレベルは世界で唯一無二であり、他に類を見ません。

さらに、以前に ccTokens が CKB エコファンド、Meson Finance と協力して発行した 1:1 BTC 準備をサポートする ccBTC や、現在テストネットに上がっている過剰担保安定コイン RUSD も Fiber Network で流通可能です。ccBTC の流通は、BTC のクジラの潜在的な支持を意味します（非常に多くの BTC OG は、BTC の第 2 層としてライトニングネットワークを認めています）。RUSD の流通は広範な受容を意味し、すべての人が CKB、Seal、さらには BTC を受け入れるわけではありませんが、大多数の人は USDT、USDC、RUSD のようなドルペッグの安定コインを受け入れる態度を持っています。

言い換えれば、Fiber Network 上で、ライトニングネットワーク技術が大規模に認識され（ccBTC）、大規模に応用され（RUSD）、UTXO エコシステムのコンセンサス（RGB++ Layer）が初めて到達可能な目標となりました。

オンチェーン契約#

Fiber Network は現在 HTLC を使用して安全性を保証しています。CKB チェーンのチューリング完全性を活用して、今後契約機能をさらに拡張し、バージョン番号に基づく取り消しメカニズムやより安全な資金ロックメカニズムを導入する予定です。

マルチホップルーティング#

Fiber Network はダイクストラアルゴリズムに基づいて設計されており、支払い側がルーティングモジュールを通じて自動的に最適なパスを見つけることを可能にし、ユーザーが手動で既存のチャネルを探索する必要がありません。前述の例に戻ると、あなたの友人はあなたとスーパーマーケットの間にチャネルが存在することを知る必要はなく、「水を買いたい」と叫ぶだけで、天が購入プロセスを導いてくれます。

監視サービス#

Fiber Network では、チャネル内の取引は HTLC によって安全が保障され、チャネル自体の作成、開放、閉鎖は監視サービスによって安全が保障されます。たとえば、スーパーマーケットの帳簿に不正な支出が増えていることに気づいた場合、店内の監視カメラを確認して、オーナーが不適切なタイミングで悪意を持って記録していないかを確認し、自身の権利を守ることができます。

現在の進展と計画#

現在、Fiber Network は 2 つのノード間のチャネルの作成、更新、閉鎖の基本機能を実現しており、ビットコインライトニングネットワークとのクロスチェーン機能も検証されています。今後はマルチホップルーティングと監視サービスを完成させ、より多くの開発者の接続を許可する予定です。また、CKB のプログラマビリティを通じてプライバシー保護アルゴリズムを実現し、これに基づいてルーティングアルゴリズムと監視サービスを最適化し、ユーザーの支払い情報の安全性とプライバシーを保護することも計画されています。

未来展望#

このような素晴らしいライトニングネットワークを構築した後、どのように応用し、どのように実現するかが次の思考の方向性となります。ライトニングネットワークが必ず言及されるオフライン決済分野を除いても、ライトニングネットワークには多様な応用の可能性があり、「高い相互作用」、「多対象」のアプリケーションシナリオを満たすすべての場面で、ライトニングネットワークは一席を占めることができます。この記事では、いくつかの例を挙げて、アイデアを提供します。

DePIN、すなわち「分散型物理インフラネットワーク」。DePIN デバイスはブロックチェーンと現実世界のインフラを結びつけ、大量のデータ転送、リソース共有のデータ交換、小額取引を含み、DePIN デバイスの数が多いほどブロックチェーンネットワークの負荷が高くなります。ライトニングネットワークはこれらの問題を解決するだけでなく、DePIN デバイスに一定のクロスチェーン能力を提供します。CKB は最近 DePIN プロジェクトで大きな進展を遂げたとのことですので、期待できます。
**P2P オンチェーン情報伝送。** ブロックチェーン技術の信者にとって、「分散型」という言葉よりも「ピアツーピア」の方が彼らの追求をより正確に表現します。従来の情報伝送、ダウンロード手段の実践は、P2P モデルの効率の優位性を示していますが、ライトニングネットワークの「チャネル」、「マルチホップルーティング」の構造は、ブロックチェーンの世界で P2P 伝送を行うニーズを満たすのに適しており、情報伝達を効率的に行いながら情報の安全性を保証できます。
**GameFi。**Web3 ゲームの中には、非常に頻繁にスマートコントラクトとのオンチェーン相互作用が含まれるゲームがあり、権限の確認を繰り返すことがゲーム体験に大きな影響を与えます。ライトニングネットワークを導入すれば、開始時にチャネルを構築し、決済時にチャネルを閉じてオンチェーン決済を行うことで、全チェーンゲームで没入型の体験を得ることが可能になります。

結語#

堡子が CKB エコシステムに初めて来たとき、Cipher が何かも知らず、老王が何かもわからず、彼らは私から遠く離れた存在のように思えました。後に、「あなた XX 誰？」という流行語から始まり、CKB エコシステムの OG と深く交流し、グループ内の大物たちの議論を覗くことで、Cipher、張韌、Jan、Daniel、knwang、Quake などの CKB 技術の大物たちのイメージが徐々に豊かになっていきました。

彼らは少しオタクでありながら、少し狂気も持ち、自分の原則を貫き、時には頑固すぎて頭が痛くなることもあります；彼らは完璧を求めるわけではなく、ただ心に恥じることがないようにしています。彼らは間違いを犯し、反省し、技術に誇りを持ちながらも、技術に対して畏敬の念を抱いています。CKB の 6 年間、彼らは深い熊市を乗り越え、半減期を乗り越え、たとえコミュニティからの批判を受けても決して新たな道を歩むことはなく、常に分散型、個人投資家共有のブロックチェーン精神を貫き、ブロックチェーンの無限の魅力に酔いしれています。

今日、このライトペーパーの字の間から、私は一人一人の青い少年たちが、少しの恐れと不安を抱えながらも、内心の誇りを隠せない様子を見ているようです。彼らは四年間精巧に磨き上げた輝く宝石を大切に抱え、期待に胸を膨らませて前に進み、愛する人の王冠にそれをはめ込むことを切望しています。

理想の光が前方に降り注いでいます。

参考資料：