Hydranet（ハイドラネット）と Hydranet DEX の記事で、ブロックチェーン技術のスケーラビリティの問題についてお話しました。 あるウォレットから別のウォレットに BTC を送るとき、長い待ち時間が発生し、非常に高い取引手数料を支払わなければなりません。ビットコイン（Bitcoin）の場合、１秒間に７回しか取引できません。そのため、個人から個人への送金は現実的な方法とは言えません。しかし、クレジットカードは１秒間に数万回の取引を行うことができます。このように、クレジットカードは「速い」「安い」「簡単」という特徴を持ち、私たちの生活の中に浸透しています。

ライトニングネットワーク（Lightning Network）は、この問題を解決するために開発されたレイヤー２プロトコルです。２つのウォレット間でビットコインの転送を可能にするネットワークを持ち、ゼロに近い取引手数料のみを規定します。

支払いチャンネル（Payment Channel）

ライトニングネットワークは、ビットコインのブロックチェーンと並行した構造を提供します。ある人から別の人への取引を行うために、『支払いチャンネル』と呼ばれる接続が作られます。この支払いチャンネル内で行われる取引はブロックチェーンに書き込まれません。このように、ビットコインのネットワークには集中的な登録作業がなく、輻輳が発生しません。当事者は、チャンネルが閉じられるまで、好きなだけ取引を行うことができます。取引は、チャンネルが閉じられると、当事者に代わってブロックチェーンに書き込まれます。

上の図では、一番下にビットコインのブロックチェーンがあります。一方、ライトニングネットワークは、並列ネットワークとしてオフチェーンにあります。双方向で色のついた矢印は、オープンになっている決済チャネルを表しています。これらのライトニングネットワークのピアは、ピア間のトラフィックが終了するまで、ガスや取引手数料なしで送金を行うことができます。

ハブ（HUB）の使用

ライトニングネットワークは、双方向の接続かつ完全な分散構造を作り出します。１対１の取引には理想的な方法ですが、多数のリクエストがある状況では実用に耐えません。ハブの使用により取引所と同様に、多数の買い手と売り手が異なる金額の取引を要求することができます。ハブは流動性を提供し、異なる需要に迅速に対応するための理想的なソリューションです。

この２つの構造の違いは、上のイラストで簡単に見ることができます。多数のノードで構成されるチャネルではなく、流動性供給者のハブを利用することで、さまざまな需要に対して迅速なソリューションが提供されています。実現可能で柔軟なソリューションであることに加え、ハブの使用はある程度分散型構造からの移行を引き起こします。また、ハブには高い稼働時間が必要です。ハブの接続が閉じると、チャンネルを閉じて新しいチャンネルを開かなければならなくなります。

上のイラストでは、ピアツーピア（P2P）チャンネルが一番上にあります。これはより分散化されていますが、さまざまな取引需要に対応するためには非現実的です。ハブの数が増えれば増えるほど、分散化の規模も大きくなります。最後の例では、１つのハブ接続を介してピア間で配信が行われます。流動性はより中央集権的になります。

アプローチとしては、高速で実行可能なトランザクショントラフィックのためにハブの数を増やすことです。ライトニングネットワークは常に改良され続けるプロトコルで、ビットコインチェーンのための先進的な技術を持っています。Hydranet はライトニング・ネットワークを決済やウォレット間の送金手段としてのみ使用しているわけではありません。分散型取引所（DEX）で実物資産を交換する際にもライトニング・ネットワークを利用しています。ライトニングネットワークのアトミック・スワップ（Atomic Swap）を利用すれば、非常に低い手数料で迅速に取引を行うことができます。