ビットコインの

セカンドレイヤー概況

2/25/2019

（株）ユナイテッド・ビットコイナーズ

（社）日本デジタルマネー協会

本間善実

自己紹介

・半導体業界、Trusted Computing卒

・2013年末〜　（社）日本デジタルマネー協会で情報発信中

・2017年〜　（株）ユナイテッドビットコイナーズでライトニングネットワークの普及活動 及び Lapps調査と事業企画。エンジェル投資家としてArwen, BRD, deBit, Yours 及び LCNEMの営業支援中

自己紹介

・Zeppelin鳥越社長とのビットコイン対談が記事になったので御覧ください

https://www.zeppelin.co.jp/media-post/virtualmoneyvol1

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マジカル ジャパン　日本の奇跡

・サトシナカモト

・ビットコインジーザス＠渋谷

・マウントゴックス＠渋谷

・タッジ＠三重大学

・バイナンス＠中目黒

・ニコラ、2人のジョナさん、ジェリー、エド、クリス、ベン、その他最強の外人部隊＠日本

ビットコイン(ベースレイヤー)はスケールが難しい

・ビットコインの採掘コストは膨大

・10分毎に新規発行されるビットコインの売却で成立

・世界中に分散したマイナーのノードが合意しているのがすごい

・1MBの場合、7 transactions per second

・スモールブロック vs ビッグブロック

・オフチェーンスケーリング vs オンチェーンスケーリング

・BTC vs BCH

対立軸

・BTC vs ETH

・BTC vs BCH

・BCHABC vs BCHSV

・パブリックチェーン vs コンソーシアムチェーン

・ブロックチェーン vs データベース

・世界の中央銀行ネットワーク vs ビットコイン・エコシステム

ビッグブロック（オンチェーン）の問題

・ビッグブロックにすると、プロセッサー、メモリー、HDD、帯域の全てが要求される。また伝播に時間が掛かるため、同期が難しくなる

・マイナーのプロフェッショナル化が加速して、マイナーは大資金を持つ企業がより有利になる

・巨大マイナーへの集中化・寡占化が進み、攻撃点の限定化が進む

・総じて、ビットコインのセキュリティが損なわれる

・最悪の場合、同期が出来なくなって、ビットコインが終了する

・現在、ビットコインのフルノードはラズベリーパイで利用可能（220GB/1TB）

・ブロックサイズ、ブロックチェーンフルノードのサイズ、双方共に小さく保つ事が重要

base layerの外でスケールさせる

・小ブロックを維持する

・base layerは高くて遅くても、安定していれば良い

・ライトニングネットワーク 　permissionless on permissionless

・サイドチェーンLiquid 　permissioned on permissionless

・Arwen　Dex

・3rdレイヤー　dapps, smart contract ?

UTreeXO

・タッジの新たな取組み

・220GBのビットコインブロックチェーンサイズを6桁規模で圧縮

・スマホでフルノード可能に

https://dci.mit.edu/utreexo/

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3つのソリューション

・ライトニングネットワーク

・サイドチェーンLiquid

・Arwen社（TumbleBit）

3つのソリューション

・ライトニングネットワーク

・サイドチェーンLiquid

・Arwen社

3つの重要な発明

・サトシナカモトのホワイトペーパー　2008年　

・サイドチェーン　2014年

・ライトニングネットワーク　2015年　＝　ビットコイン2.0

LNの歴史

・2015年　タッジ＆ジョセフプーンがオフチェーンスケーリング方法を発明

・2016年　ミラノでC-Lightning, LND, Eclair, BitFuryがBOLTの原型を作成

・2017年　LNプロトコル改善・実装とBOLTが進捗

・2018年　テストネットとメインネットで複数のモバイル財布が動き始める

・2019年　Lappsが増えて、Lappsのポータルサイトが複数出来る

BOLT：Basis of Lightning Technology

LNのプレイヤー

・Lapps　Alex Bosworth, Rene, 多数の新規参入者

・LNプロトコル層実装＆BOLT　Blockstream, Lightning Labs, Acinq, BitFury, Nayuta

・LNプロトコル発明者　ジョセフプーン、タッジ

ライトニングネットワークとは？

・ビットコインの2ndレイヤー

・理論は難しいが、体験は簡単

・体験しながら、理論と環境を学ぼう！

・事業機会を探そう！

Satoshiという単位について（as of Feb/2019）

・1 Bitcoin = 1,0000,0000 Satoshi 1,000,000,00 Satoshi = 40万円

・0.1 Bitcoin = 1000,0000 Satoshi = 4万円　

・0.01 Bitcoin = 100,0000 Satoshi = 4000円　Swiftの手数料

・0.001 Bitcoin = 10,0000 Satoshi = 400円　ビットコインオンチェーン取引手数料

・0.0001 Bitcoin = 1,0000 Satoshi = 40円　ビットコインオンチェーン取引手数料

・0.0000,1 Bitcoin = 1000 Satoshi = 4円　ビットコインオンチェーン取引手数料

・0.0000,01 Bitcoin = 100 Satoshi = 0.4円　ビットコインキャッシュ取引手数料？　

・0.0000,001 Bitcoin = 10 Satoshi = 0.04円

・0.0000,0001 Bitcoin = 1 Satoshi = 0.004円　LNがマルチホップした場合の手数料

ライトニングネットワークの送金コスト

・1 BTC = 1,0000,0000 satoshi = 10,000,000 satoshi

・ビットコイン取引の最低手数料は、330-2,0000 sats

・混雑時のビットコイン取引手数料は、更に上がる

・ライトニングの取引手数料は0-2 satsなので、4桁以上安い

・Swiftと比較すると7桁安い

・ライトニングの場合、1 satoshi送れるのは衝撃

・0.004円相当が国際送金出来るのは人類史上初めて

LN聖火リレー

・twitter上で100k satoshi（400円相当）から開始して、次に受け取った人は10k satoshi（40円相当）追加して、次の人に渡していくLN聖火リレー

・twitter創業社長のジャックドーシーが参加

・LNDのエリザベス、Felix経由で、大石さん、今井さん、本間（ユナイテッド・ビットコイナーズ共同創業者3名）経由でサムソンモウに渡り、衛星経由でインボイスを受け取り、10k satoshi送金

・4390k satoshi（$160）到達後、ベネズエラのビットコイン協会に寄付予定

#LNTrustChain

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LN聖火リレー

・400円相当 + 40円相当 x 430 = 約17,600円

https://www.youtube.com/watch?v=89TSOayiqtA

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LNとは？

・ペイメントチャネルを開く（ビットコイン取引＝ブロードキャスト）

・Alice to Bob

・Bob to Alice 　＝　双方向のやり取りが可能

・ペイメントチャネルの範囲内で、やりたい放題

・Alice to Bob to Carol to Dave　＝　マルチホップ可能

・AliceとDaveに直接のチャネルなくても、Bob and Carolを経由可能

・Bobに悪意あってもAliceが資金を失わないHTLC運用

・ペイメントチャネルを閉じる（ビットコイン取引＝ブロードキャスト）

ペイメントチャネル

・ペイメントチャネルを開く（デポジット金額＝ローカルバランス）

・デポジット金額＝ローカルバランス + リモートバランス

・ローカルバランス分を送信可能

・リモートバランス分を受信可能

・AliceとBobの間で、Funding TXの更新を続ける

・しかし、ローカルなやり取りで、ブロードキャストしない

・ペイメントチャネルを閉じる時に、ブロードキャストする → UTXO

Lightning Conductor

・モバイル財布にビットコインをデポジットする

・ペイメントチャネルを開く

・LN支払出来るが、受取出来ない

・LN 2 BTCをやると、LN支払分が、LN受取可能

・LNが不足の場合、BTC 2 LNを行う

https://lightningconductor.net/

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LNはトラストレス

・トラストレスとは、Trusted Third Partyが必須でない事

・Funding Transaction：2 of 2マルチシグでペイメントチャネルを作る

・Commitment Transaction：一方的にチャネルを閉じる

・Closing Transaction：双方の合意でチャネルを閉じる

・HTLC Timeout Transaction：HTLCが受け手の一方的な申し出で時間切れ

・HTLC Success Transaction：HTLCに対して支払われる

https://medium.com/@BitfuryGroup/blog-lightning-network-observations-on-the-bitcoin-mainnet-e5bfebb6fb00

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HTLC

・Hash Time Locked Contract

・シークレットハッシュとロックタイム（OP_CLTV）を利用

・直接送金のみでなく、中間者経由が可能

・LNはプッシュ的支払が出来ない　

・プルである

・受け手のリクエストに支払出来る

・設定時間を超えると、支払出来ない

LNの体験（テストネット）

ライトニングネットワークは体験後に、理論を学ぶのが、理解への近道です。まず、Android財布テストネット版が以下です。https://play.google.com/store/apps/details?id=com.lightning.wallet

これをダウンロード後、テストネット蛇口から、ビットコイン（テストネット）を受取りましょう。https://testnet.manu.backend.hamburg/faucet

ペイメントチャネルを開いて、以下にLNで支払ってみましょう。https://starblocks.acinq.co/#/

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LNの体験（メインネット）

・BlueWalletが一番簡単なモバイル財布です。https://bluewallet.io/

・講義後、希望者に1,000 satoshi配ります。

・tippin.meがウェブ財布です。https://tippin.me/

・Retweet and Replyすると、satoshi貰えます。https://twitter.com/LayerOneBTC/status/1086694896394752001

・1,000 satoshi = 4円（as of Feb/14/2019）

・1 satoshi = 0.004円

LNの実装と財布について

・C-Lightning（Blockstream）BOLTをリード

・LND（Lightning Labs）実装では一番人気

・Eclair(Acinq) ペイメント特化 → Bitcoin Lightning Wallet（BLW）人気ある財布

・Nayuta社＠福岡　プロトコル層の実装4社目。日本発として貴重

・Zap Wallet　LND応用財布

・BlueWallet　預かり型だがユーザ体験的にベストなスマホ財布

・tippin.me　預かり型だが簡易なウェブ財布。Endorsed by Jack @ twitter

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BOLT

・Basis of Lightning Technology

・相互互換するための仕様

・実装はLNDがリードしているが、仕様はC-Lightningがリード

htlc.me

・簡単なウェブ財布（テストネット）

・少額のBitcoin（テストネット）が入ってます

・send, receive可能

・ショップを開設可能

https://htlc.me/

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LNスピン（ルーレット）

・LNメインネットで稼働中

・1,000 Satoshi（約4円）の入金可能

・引き出し可能

https://www.lightningspin.com/

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ECサイト

・起業家のオンラインショップでLN支払出来ます

https://yybazaar.com/shop/

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Lappsポータル

・Lightning App Directory　https://dev.lightning.community/lapps/?fbclid=IwAR146szV6_HkKrWv1R3F2jMeajEa8kVUdkdjgv0-c0RVsj9YK8C_G1-c4uk

・https://messari.io/resource/lightning-network?fbclid=IwAR2fytR65QbUDknsMFXeQZZ-_S1ASsQRQvFcqiifEUNKXHJP0EGybgkOvb4

・https://lightninglist.co/?fbclid=IwAR3jx3aawwyG8nkW1dq-P7V0REJ0V6NWcXsv1X1fIuUN69aC033JZyv3Zgw

・メインネットショップ　https://lightningnetworkstores.com/?fbclid=IwAR2HHJcSuNLh4s9nxbN8nr8EiGWvYscn24qsVUTocVHPqFJGgPPYkSbnqrw

・Reneのポータルサイト　https://voting.ln.rene-pickhardt.de/?fbclid=IwAR0bUj2zvYRYgZ9TSp1lroXYjnfs_ycL9HCmd__aOTZmud80JJxaSwA1iSk

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様々な機能拡張的な概念

* Data Loss Protection�* Autopilot�* Channel Factories�* Channel Splicing�* Submarine Swaps�* Cross-chain Atomic Swaps�* Atomic Multipath Payments�* Eltoo�* Watchtowers

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様々な機能拡張的な概念

* Neutrino�* Wumbology�* Sphinx-send�* Dual Funded Channels�* Lightning Factory�* Inazma�

Data Loss Protection

・ビットコイン取引は保護されてます

・ペイメントチャネル内のデータは再現が難しい

・Alice or Bobに悪意あるとPenaltyを設けて、悪意を防いでます

・Watchtowerあると再現します

Autopilot

・LNDはルートを見つけて、ペイメントチャネルを開くまでを自動化

・デフォルトで5つのペイメントチャネルを立ち上げる

https://blog.lightning.engineering/posts/2018/05/30/routing.html

https://www.youtube.com/watch?v=AmFC9dhtemo#t=1h11m

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Channel Factories

・ビットコイン取引とLN取引の中間レイヤーがチャネルファクトリー

・ペイメントチャネル（LN取引）に動的な資金追加可能

https://techmedia-think.hatenablog.com/entry/2017/11/27/192500

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Channel Splicing

・LN 2 BTCを可能にするプロトコル

・BTC 2 LNも可能

・HTLCを利用

https://techmedia-think.hatenablog.com/entry/2018/06/23/160023

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Submarine Swaps including Cross Chain Swaps

・BTC 2 LNインボイス

・LTC 2 LNインボイス

・tBTC 2 tLNインボイス

・面白いが手数料高い

・応用性高い　https://www.youtube.com/watch?v=ASkyu0w_8Q8

http://submarineswaps.org/

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Cross Chain Atomic Swaps

・LTC 2 BTC, BTC 2 Mona等の1stレイヤーは稼働中

・これを2ndレイヤーで行う

・2nd 2 2nd

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AMP

・Atomic Multipath Payment

・現在、複数のペイメントチャネルを開く事は出来るが、支払に対して、1つしか使えない

・複数のペイメントチャネルを使って、より高額の支払に対応するプロトコル

・Atomicな処理、つまり、0 or 1

eltoo

・LNオフチェーンコントラクト更新を簡単に行う事で、penaltyを避ける仕組み

・現在はUTXO → Funding TX, Commitment TXで管理

・これにUpdate TX, Settlement TX, Floating TX, Trigger TXを追加、管理

・ただし、eltooをやるには、シグハッシュフラグが必要で、クリスデッカーがBIPを提案中

https://techmedia-think.hatenablog.com/entry/2018/05/17/113155

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Watchtowers

・インターネット接続を失い、ペイメントチャネルを失った場合、ペイメントチャネルを回復させる役割を担う

・今年2月、Eclairが実装

Neutrino

・LNDに含まれる機能でフルノードを不要にする

・スマホ向け

・BTCDとの通信が必要

Wumbology

・現在、LNチャネルの上限は0.16 BTCで、支払上限は0.04 BTC

・この上限を上げる試み

・上限超えるチャネルを開きたい時、チャネル先が承認の場合、チャネルが開く

・“option_I_wumbo_you_wumbo”

Sphinx-send

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・送金者のIDが難読化されるため、プライバシー向上

・受け手のインボイス発行なしで送金出来る

Lightning Factory

・Channel Factoryを改善

・資金ロック期間を短縮

・チャネル開設の待ち時間が短縮

・eltoo同様にsighash_noinputが必要（ベースレイヤーを要変更）

Inazma by Chaintope＠福岡

・LN上でカラードコインを発行、運用

https://www.chaintope.com/inazma/

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LNとLappsの現状と未来

・LN聖火リレーから解る様に、LNは現時点でも利用可能だが、より洗練されて、使い易くなるだろう

・現在、8000円程度なら通るが、1万円超えるとフェイル確率高い。ただし、長期で改善の方向

・Lappsは激増中

3つのソリューション

・ライトニングネットワーク

・サイドチェーンLiquid

・Arwen社（TumbleBit）

サイドチェーン

・サイドチェーンは広い概念で、メインチェーンに対するサイドチェーン

・Bitcoind → Elements　オープンソースで誰でも使える

・LiquidはBlockstream社のサービス

・ドライブチェーン　業界で著名なPaul Sports開発

・Rootstock　ビットコインのサイドチェーンでsolidityを利用可能

・EthereumのサイドチェーンがPlasma

・（EthereumのLN版がRaiden）

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サイドチェーンLiquid

・LNはトラストレスだが、サイドチェーンLiquidの場合、取引所を信任する必要ある。もし多数の取引所が不正を行った場合、ユーザーのビットコインは盗まれる可能性あり

・LNノードはpermissionlessだが、Liquidノードはpermissioned

・BitcoindをフォークしてElementsが出来て、それのパラメータ設定でLiquidが出来る

・セキュリティ用途のHWモジュールが必要

・PoWではなく、PBFTなので速い

・1 BTC on Bitcoindを担保に1 L-BTC on Liquidを発行する

・two way peg

・x L-BTCをx BTCに戻す（redeem）には、取引所の対応が必要

Liquid

・世界から23取引所が参加中。日本からはBtcBox, Zaif, BitBankがpermissioned nodes

・BTC 2 L-BTCは誰でも出来るが、

・L-BTC 2 BTC (redeem) は23取引所のみ可能

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JPY#Liquid

・東京短資、デジガレ、ブロックストリームの実験

・Issued AssetsとしてのJPYを発行予定

・金融庁認可のサンドボックスで1年間の実験

・JPY#LiquidとL-BTCをアトミックスワップ予定

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・大きなインパクトはJPY#LiquidのLN対応時。LiquidはLN化される予定

https://www.youtube.com/watch?v=fO-kcV5ePlQ#t=16m

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LN vs Liquid

・LNはトラストレスで、少額決済とスケールが目的

・LiquidのL-BTCとIssued Assetsは取引所間取引の負荷を下げる

・Liquidは秘匿的な取引が可能

・JPY#Liquidが、金融庁のサンドボックスで実験される

・LiquidはBlockstream社の事業で、Blockstream社はLNでも重要なプレイヤー

・LiquidのLN化は、C-Lightning, LNDが有力だが、Eclair, Nayutaも可能性

LCNEM社

・前払式支払手段で、JPY#NEMを運用中

・JPY#Tendermintを運用開始予定

・JPY # Liquid # LCNEMを発行予定

・ただし、コマンドラインのみ

・GreenAddress社のスマホ財布が待たれる

3つのソリューション

・ライトニングネットワーク

・サイドチェーンLiquid

・Arwen社（TumbleBit）

Arwen社

・Commonwealth Crypto社＠ボストンが、Arwen社に社名変更

・ユーザーとエスクロー間にペイメントチャネルを開き、エスクローと取引所間にペイメントチャネルを開く

・二つのペイメントチャネルを使って、アトミックスワップ的な仮想通貨の交換により、ユーザーは常に秘密鍵を保持可能

・もし取引所がハックされても、ユーザーは秘密鍵を失わない

・Goxリスクを避けられる

・鍵管理会社として、BitGo, Fressets, Arwen等

demo＠テストネット

・取引所にテスト頂きたく

https://medium.com/arwensecure/testnet-userguide-f5d57786eb44?fbclid=IwAR3-QNZOh3-tXtPsryzrZ5pyaFTCn7lBfiMUYP6kAoKy0x4zlINAfEIUdB8

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結論

・弱気相場の中で、最も活気あるのが、ライトニングネットワーク周辺の開発です。理由はパーミッションなしで、グローバル金融システムインフラ構築に参加出来るから、及び、アプリケーション開発出来るから

・0.004円相当の国際送金は人類史上初

・サイドチェーンも面白い分野

・JPY#LiquidがLN対応すると、JPYの送金コストはゼロに近付きます

・Arwenの分散型取引も重要な解に育つと期待してます

・日本のベンチャーも活躍してます

・0→1的な起業がやりやすい分野です