元のタイトル: ステートチェーンに基づくライトニング ネットワーク チャネル

原作者：SHINOBI

背景

背景

前回の投稿をまだ読んでいない人のために簡単に要約すると、ステートチェーンは、オフチェーンの誰とでも完全に無料で送金するためのオフチェーン メカニズムです。資金の元の所有者は、ステートチェーンのオペレーターと協力して ECDSA-MPC アドレスを構築し、アドレスの秘密鍵は 2 つの半分に分割され、半分はユーザーの手に、もう半分はユーザーの手に渡ります。タイムロック付きの出金トランザクションが署名され、ユーザーはこのアドレスに送金します。

この秘密キーを完全に制御できる当事者はなく、ユーザーは事前に署名されたトランザクションを保持しているため、タイムロックが解除された後に一方的に資金を取り戻すことができます。ユーザーがこの資産を譲渡したい場合は、オペレーターに通知し、オペレーターは支払いの受取人と協力して、新しい秘密鍵シャードのセット (ただし、元の秘密鍵シャードと同じ不動産を使用) を作成し、別の A を生成します。タイムロック (およびより短いタイムロック) を持つトランザクションが署名され、最後にオペレーターが以前の秘密キーのフラグメントを削除します。

このようにして、現在のオペレーターが所有する秘密キーの断片は、ファンドの新しい所有者が所有する秘密キーの断片とのみ結合されるため、古い秘密キーの断片を削除する限り、それらを結合することはできません。資金の古い所有者と結合して、お金を使います。さらに、新しい出金トランザクションのタイムロックは短いため、資金の新しい所有者は常に古い所有者よりも早く資金を引き出すことができます。このメカニズムはステートチェーンの資金を転送できる回数を制限しており、その時点で引き出しなければなりません（そうしないと、古い所有者によって引き取られる可能性があります）。

ステートチェーンに基づくライトニングチャネル

コマースブロックは現在、ソムセン氏の当初の提案にあったもの、つまりステートチェーンファンド上のライトニングチャネルを実現するための新しいBLIP（ビットコインライトニングネットワークアップグレード提案書）を作成している。

ステートチェーン自体の欠点の 1 つは、ステートチェーンが転送されるたびに、UTXO 全体が一緒に転送されることです。しかし、ステートチェーンの引き出しトランザクションで資金が通常のユーザーのアドレスではなくライトニング チャネルに転送される場合はどうなるでしょうか?その後、ステートチェーン資金の一部をチャネルの初期残高分配を通じて転送することができ、チャネルは定期的に Lightning Payments を開始できるようになります。

また、プロセス全体は、ユーザーがステートチェーンファンドを作成することから始まります。このステートチェーンの作成者と運営者は通常のプロセスを経ます: 共有秘密キーを作成し、タイムロック付きのブロックトランザクションに署名し、作成者 (アリス) はステートチェーン資金を受け入れる用意のあるチャネルカウンターパーティ (ボブ) を見つけます。アリスとボブは一緒に、アリスとオペレーターが秘密鍵を分割して独自の共有公開鍵を作成する同じプロセスに従います。その後、両者は自分の公開公開鍵と個人公開鍵の断片を Statechain オペレーターと共有します。これにより、オペレーターは、ステートチェーンの引き出しタイムロックが期限切れになるのを待つことなく、各署名を要求し、最新の残高でステートチェーンを閉じるために協力することに同意することを証明することができます。

ここから、ボブの承認を得て、アリスとこのステートチェーンのオペレーターは、ステートチェーン内の資金を直接マルチシグネチャ Lightning チャネルに費やすためのトランザクションに署名し、Lightning Network チャネルの作成プロセスを処理できます (翻訳者注: これチャネルはアリスとボブの間のチャネルです)。

現時点では、ステートチェーンのアドレスはまだアリスとオペレーターの手にありますが、ライトニングチャネルを開いたトランザクションは現在ボブの手にあり、そのタイムロックは元の出金トランザクションよりも短いため、このトランザクションは確実に実行できます。アリスによって一方的に処理され、ステートチェーンを閉じる前に有効になります。その後、アリスとボブはオペレーターとの最終更新を完了し、共有公開キーを使用してオペレーターとの出金トランザクションを作成し、ステートチェーンの資金をアリス-ボブチャネルに投入します。ボブの共有公開キーがステートチェーンの新しい所有者になります)。この出金トランザクションのタイムロックは短くなります。これで、アリスとボブは、Lightning チャネルがあることをアナウンスできるようになりました。

(翻訳者注: この一連の契約の目的は、ステートチェーン資金に基づいて現在の所有者と対象の支払者の間にチャネルを作成し、現在の所有者がステートチェーンの資金を分割し、資金の一部のみを対象の支払者に支払うことを可能にすることです。契約が終了すると、アリスに一致する秘密鍵フラグメントがオペレーターによって破棄されたため、関連するステートチェーンは元の所有者 (ここではアリス) のものではなくなり、アリス-ボブ チャネルに置き換えられます。

(翻訳者注: その欠点、つまり不完全さは、アリスがチャネル内のアリスとボブの間のすべてのトランザクションを転送する必要があるため、実際にすべてのチャネル (または彼女の残りの残高) をキャロルに転送できないことです。インタラクションはすべてキャロルに転送され、そうでなければアリスとボブが共謀してキャロルをだますことができますが、アリスがすべてのデータを転送したことを保証するメカニズムはなく、ライトニング支払いが開始されるたびにアリス/ボブがコミットメントを提出する必要があります。 、上記の原則に基づいて、2 パーティのライトニング チャネルではなく、マルチパーティのコインプールとみなすこともできます。)

ステートチェーンの有用性を向上させる

この提案は、ステートチェーンの厳格な流動性要件を緩和するため、ステートチェーンの有用性を大幅に高めることになります。誰かがステートチェーンの資金を受け取りたいが、額面が支払い金額と一致しないことがわかった場合、送信者は、一方の当事者が残りの資金（またはステートチェーン内のすべての資金が属するチャネル）を使い切るまで TA でライトニング チャネルを開くことで、この問題を解決できます。いずれかの当事者）、すべてのステートチェーン資金を転送するための転送を完了します。このような可能性により、ステートチェーンの有用性が高まるだけでなく、ライトニング ネットワークの有用性も高まります (プロトコルが適切にサポートされている場合)。

チャネル内のバランスの再調整は、ルーティング ノードであるか、トランザクションの送受信のみを行うエッジ ノードであるかに関係なく、ライトニング ネットワーク内のノードにとって必要な機能です。チャネル内のすべての資金がチャネルの一端に移動すると、このチャネルは特定の方向に支払いを送信する機能を失います（すべての資金が味方にある場合、このチャネルを通じて支払いを受け取ることはできません。すべての資金が味方にある場合、このチャネルを通じて支払いを受け取ることはできません）。すべて相手側にある場合、このチャネルを使用して支払いを行うことはできません)。したがって、あるチャネルから別のチャネルに資金を移動し、他のチャネルで不均衡を引き起こすことで自分のチャネルのバランスを再調整する必要があります。最終的に、このダイナミックは、どこかのチャネルがライトニング ネットワークおよびオンチェーン上で資金を交換する必要があることで終わります。

ステートチェーンを使用すると、オンチェーンのフットプリントを作成したり、手数料を支払ったりすることなく、流動性をオンチェーンで移動できます。チャネルが枯渇し、すべての残高が取引相手にあり、支出能力が不足し、ステートチェーンの資金があるとします。さて、この Statechain 資金を喜んで受け入れてくれる人に移すことができます。Statechain 資金をすべて使い切れない場合は、その上に Lightning チャネルを構築することができ、このチャネルはリバランスにも使用できます。通常のライトニングチャンネル。

これにより、チャネルのバランスを再調整するために経由する必要があるチャネルの数という点で効率が向上します (チャネルのバランスを再調整すると、資金が流れるすべてのチャネルのバランスが崩れることを忘れないでください)。この場合、同じ取引相手に資金を直接送金することでチャネルのバランスを再調整できます。特定のチャネルを閉じて、別の人と別のチャネルを開きたい場合は、このチャネルのすべての残高を再調整し、ステートチェーンに基づいて新しい相手と確立した新しいチャネルにすべて転送することもできます。

ステートチェーンとライトニング ネットワークの未来

「私たちの計画は、ライトニングがステートチャネルを使用してオフチェーンのリバランスを行うのを支援するために、ステートチェーンとライトニングテクノロジーを組み合わせる標準的なアプローチを確立することです。現在の一連の規範がこの目標の基礎となります」 」

ステートチェーンは当初から、支払い時に UTXO 全体の価値を転送する必要があるという独自の問題を解決するために、ライトニング ネットワークと統合することが提案されていました。これにより、独自の流動性管理方法を持たないライトニング ネットワークにある程度の柔軟性も提供されます。

Lightning Network が健全な初期成長段階にあり、強固なステートチェーンの実装が 1 年以上続いている今、この 2 つを組み合わせることを検討する時期が来ています。ライトニング ネットワークは、ネットワークとしては、直接接続されていない 2 者間の送金を自動的に処理するシステムです。ネットワーク マップ内の各チャネルが内部でどのように機能するかについては、厳密に言えば、チャネルを確立する 2 つの当事者が自力でアクセスできる限り、送信者と受信者の両方にとっては重要ではありません。

Statechain と Lightning Channel はどちらも相互に多くの利点を提供します。必要なのは、この 2 つが対話するための標準化された方法を開発することだけです。