仮想通貨（暗号資産）のオフチェーン取引とオンチェーン取引：その概要

2009年の創業以来、ビットコインは世界を席巻してきました。ビットコインの人気は、信頼性の高い決済システムとしてのシンプルさや利便性など、いくつかの要因にまで遡ることができます。ビットコインを使用すると、迅速、簡単、安全なピアツーピア決済が可能であり、分散型です。ネットワークの分散性により、透明性と信頼性が向上します。

ビットコインは、ブロックチェーンを台帳として使用し、ネットワーク上のすべての取引をチェーン上で記録します。1つの集中型サーバーではなく多数のノードを使用し、各取引が検証、記録、さまざまなノードに分散されます。規制機関や面倒な書類作業は存在しないため、オーバーヘッドが軽減され、エラーのリスクも軽減されます。

しかし、画像は完全にバラバラではありません。セキュリティには、特に取引に関連する手数料のトレードオフが伴います。これは、ネットワークが混雑している時期に発生する可能性があるためです。処理速度は、混雑した時期に耐え難いほど遅い速度にまで低下します。特定の取引をブロックチェーンから取り出すと、ビットコイン取引の簡素化、迅速化、コスト削減につながりかねません。

問題は、オフチェーン取引が究極のソリューションになるかということです。また、欠点にはどのようなものがありますか？ はじめに、分散型台帳のしくみについて見ていきましょう。 

ブロックチェーン分散元帳の説明

ブロックチェーンは、共有電子データベースで取引を記録、共有、同期する分散型台帳の一種です。1991年に初めて記述されたブロックチェーン技術は、タイムスタンプの改ざんの可能性なしに取引を記録するように設計されています。2009年にビットコインがローンチされた際、ブロックチェーン技術が組み込まれました。

分散型台帳では、ノードと呼ばれる独立したコンピューターが、従来の銀行の台帳などの集中型データリポジトリではなく、それぞれの電子台帳で取引やその他のデータを記録・追跡します。データはブロックごとに整理され、ブロックチェーンを作成するためにチェーン接続されます。これにより、誰でも取引の全履歴を閲覧し、通貨の二重支出がないことを証明することができます。その結果として得られた台帳は、ブロックチェーンネットワークを構成するさまざまなノードに分散できます。

分散型台帳は、従来のデータベースに比べていくつかのメリットがあります。第一に、サードパーティの監視が不要になるため、仮想通貨に非常に魅力的です。たとえば、ワークブロックチェーンの証明は、ノードがトランザクションの順序を検証する客観的な方法を提供します。仲介業者をスキップし、取引をブロックチェーンに直接記録することで、時間、労力、ブロックチェーン取引手数料を大幅に節約できます。

分散型台帳は分散型であるため、自然に安全です。外部の攻撃者は、アクセスが困難または不可能だと感じます。含まれるデータは透明性が高く、すべてのノードに分散しており、自由に利用でき、見やすくなっています。この透明性とアクセシビリティにより、ビットコインなどの仮想通貨だけでなく、他の業界でも人気があります。

最後に、分散型台帳も改ざん防止され、不変です。1人のユーザーが自分のデータを変更することはできません。これにより、すべてのユーザーにさらなるセキュリティレイヤーが提供されます。

オンチェーン取引とは？

ビットコインのオンチェーン取引はマイナーによって検証され、ブロックチェーンに記録されます。取引が台帳に追加されると、ブロックチェーンネットワークが更新され、配布されます。

取引がブロックチェーンに入るには、いくつかのステップを踏む必要があります。オンチェーン取引を実行するには、ブロックチェーン上でビットコインを所有し、アドレスにロックする必要があります。プライベートキーは、ビットコインを受取人のアドレスに送信するために使用されます。オンチェーン取引を実行する場合、バイト単位の取引サイズと、その時点でのネットワークトラフィック量に応じて異なる取引手数料を支払う必要があります。ネットワークの混雑は取引処理を遅らせる可能性があり、通常、手数料の高いビットコイン取引が優先され、より迅速に確認されます。

ビットコインネットワークは、その透明性により安全で信頼性があります。ブロックチェーンはオープンで、すべてのネットワーク参加者が公的台帳に簡単にアクセスできるため、偽造または二重支出攻撃が発生する可能性は低いです。セキュリティはブロックチェーンの不変性によって確保されます。取引の詳細、タイムスタンプ、ブロックに含まれるその他のデータを含め、変更することはできません。悪質な攻撃が発生する前にブロックされます。

ビットコインオンチェーン取引の欠点

オンチェーン取引は、セキュリティに関して多くのメリットをもたらしますが、ブロックチェーンのスケーラビリティ、スピード、コストには限界があります。

スケーラビリティは、ビットコインの当初からほぼ問題となっています。ビットコインシステムは、1秒あたり約7回の取引しか処理できないため、面倒で高価になる可能性があります。このため、多くの利用者は、ネットワークの混雑を減らすために、低価値の取引をオフチェーンで維持しがちです。

ネットワークの混雑は遅延につながる可能性があります。オンチェーン取引は確認に時間がかかる場合があり、未確認の取引の受け入れにはリスクが伴います。たとえば、ビットコイン取引は平均10分で確認されますが、ネットワークの状態によっては最大1時間かかる場合があります。オフチェーン取引はすぐに記録できるため、取り消されるリスクがありません。

最後に、手数料は、ブロックチェーンの内外で取引を行う上で必要となります。マイナーは、取引確認手数料を請求します。残念ながら、ネットワークの混雑が増すにつれて手数料は急激に上昇し、取引コストも上昇する可能性があります。 

ステートチャネルを理解する

ステートチャネルを利用すると、ブロックチェーンから直接ビットコイン取引を完了し、オンチェーン操作の使用を最小限に抑えることができます。この代替手段はスマートコントラクトを使用します。スマートコントラクトは、オフチェーン取引が発生する際のルールを定義します。各オフチェーン取引は新しい状態を作り出し、各当事者が署名する必要があります。新しい状態は、以前の状態を無効にします。

ステートチャネルを利用するには、各当事者がチャネル取引を開き、適切な通貨額を入金する必要があります。その後、関係者はチャネルを使用してオフチェーン取引を開始し、スマートコントラクトは二重支出がないことを保証します。合計取引額は入金通貨の合計額と同じです。チャネルが決済されると、最終集計がブロックチェーンに追加されます。

オフチェーン取引のしくみ

オフチェーン取引とは、ブロックチェーン外で処理される取引を指します。これらの2層プロトコルは、より安価で迅速な取引を可能にすることで、オンチェーンの欠陥を回避することを目的としています。

チャネルを開き、プライベートキーをウォレットに交換することで、オフチェーンでの資金振替が可能になります。チャネルがアクティブである限り、決済の準備ができるまで通貨のスワップを続行できます。その時点でチャネルを決済し、最終集計をオンチェーンで記録できます。 

オンチェーンネットワークとは異なり、オフチェーンプロトコルはたくさんあります。ライトニングネットワーク、流動性ネットワークなど、さまざまな機能があります。詳しく見ていきましょう。 

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、ビットコインのブロックチェーン上に構築されたレイヤー2プロトコルであり、ユーザーは無制限の取引を即座に最小限のコストで行うことができます。ライトニングネットワークは、クロスチェーンの原子スワップも可能にし、サードパーティのカストディアンを必要とせずに、利便性と汎用性をさらに高めます。

分散型ピアツーピアネットワークであり、参加者は資金調達取引を使用して複数の署名アドレスにビットコインをロックアップすることで取引できます。参加者は、ブロックチェーンで残高が確定するまで、オフチェーン取引のアドレスで無期限取引を繰り返し実行できます。 

流動性ネットワーク

流動性ネットワークはサイドチェーンプロトコルであり、データにはビットコインブロックチェーンに依存していますが、操作は個別に実行されます。ライトニングネットワークと同様に、ビットコインブロックチェーン上に構築されており、セキュリティとプライバシーを維持しながらオフチェーンで取引できます。Liquidネットワークは、メインブロックチェーンよりも高速で、より手頃な価格です。機密性が高いため、特定の取引に関連する通貨の金額は明らかにされません。唯一の欠点は、流動性が分散化されていないことです。実際、彼らは支配されています。

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ユーザーAは、「ペグイン取引」を使用して1ビットコイン（BTC）を送信します。流動性ネットワークは、実際のBTCの表現として、ネットワーク上のユーザーにリキッドからビットコイン（L-BTC）相当をペッグしました。これらのL-BTCは、参加者が取引を完了するまで、Liquidネットワーク内で無期限の取引を行うために使用されます。完了したら、L-BTCをBTCに1対1で交換することで、ペッグアウトできます。

イーサリアムプラズマ

ビットコインがライトニングネットワークを持っているように、プラズマチェーンはイーサリアムのオフチェーンプロトコルです。イーサリアムのメインチェーンとは独立して動作しますが、プライマリブロックチェーンに固定された「チャイルド」チェーンとみなされます。これにより、イーサリアムネットワークからトークンの転送、スワップ、その他の基本的な取引を低コストで迅速に完了できます。プラズマチェーンは、セキュリティのために詐欺の証明と独立したブロック検証メカニズムを使用します。

管理委託サービス

タームカストディソリューションとは、トークンを保存・保護する独立したサービスを指します。通常、大規模な仮想通貨取引を行う機関投資家を対象としています。オンラインウォレットやプライベートキーもトークンの保管に使われますが、これらは馬鹿げたものではありません。各ユーザーのキーには、覚えにくい複雑な英数字コードが含まれており、ハッカーに脆弱である可能性があります。オンラインウォレットはハッカーに対して同様に脆弱です。カストディソリューションは、仮想通貨のエコシステムに対する機関投資家の関心が高まっていることを示すイノベーションです。

オフチェーン取引はオンチェーン取引よりも優れていますか？

オフチェーン取引とオンチェーン取引は、仮想通貨利用者に特定のメリットと欠点をもたらします。ブロックチェーン技術にはスケーラビリティの問題があり、オフチェーンソリューションで管理できます。オンチェーン取引の確認時間はネットワークの混雑状況によって大きく異なりますが、オフチェーン取引はすぐに実行されます。また、オフチェーン取引のコストも低く、ブロックチェーンに取引が追加されるまで手数料はまったくかかりません。オフチェーン取引は、メインブロックチェーンから取引の詳細が保護され、一般公開されないため、プライバシーも向上します。

しかし、オフチェーン取引にはトレードオフがあります。たとえば、Liquid Networkはペグイン取引のためにビットコインの分散化を犠牲にし、Lightning NetworkはBTCをロックアップする必要があり、各決済チャネルの容量は限られています。基本的に、オンチェーン取引に対する永続的なソリューションはまだありません。ニーズに応じた需要を満たすトレードオフは、ただひとつです。ブロックチェーンと仮想通貨が進化するにつれて、オフチェーンが永続的なソリューションになる可能性はありますが、時間だけがわかります。

終わりに

ブロックチェーン上で取引を完了するか、ブロックチェーン外で取引を完了するかを決定するには、多くの要因が考えられます。オフチェーン取引は、高速で安価なプライベート取引を求める人にとって最適です。オンチェーン取引は、セキュリティ、検証、不変性を求める方に適しています。オンチェーン取引とオフチェーン取引の利点と欠点、そして決済体験から何を求め、何が必要かを理解することは、お客様のニーズに最適な判断を下すのに役立ちます。