ビットコインのスケーラビリティ問題とは?またそれを解決する技術について解説

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ブロックチェーンは中央管理者が存在せず、ネットワーク上の分散型取引台帳で一定期間にあった取引を有志のマイナーを募って、不正・改ざんがないか検証する仕組みです。

この台帳を分散して記帳していく仕組みをマイニングと呼び、ビットコインの場合は貢献に応じて新たなコインが発行され付与されます。

仕組みとしては多数決に近く、100人のマイナーがいたとして不正があった場合には、51人以上のマイナーが同じ取引記録を持っている場合その取引記録を採用するような形となっています。

取引を1つのブロックとして分散しながら、チェーン(鎖)のように繋げていくブロックチェーン技術

スケーラビリティ問題とは?

このマイナーによるブロック承認のプロセスが取引量が増えるにつれ検証するためのマイニングの計算量が膨大になるのですが、記録単位のブロックはビットコインの場合1MBと決められており、中央管理者が存在しないため簡単にアップデートし改善することができないため検証に時間がかかり取引の遅延等が起きる問題があります。

これが容量の問題(スケーラビリティ問題)と呼ばれています。

ビットコイン以外の通貨でもこのスケーラビリティ問題がネックになっており、仮想通貨全体で解決するべき問題となっています。

 スケーラビリティー問題を解決する手段

ソフトフォーク

仮想通貨そのものの仕様変更となり分裂はしません。

新たな検証規則に基づいて承認されたブロックを前の検証規則に基づいて承認されたブロックへつなげる形で行われます。

これにより一時的に分裂となりますが、新しい検証規則によりブロックが承認されていくため古い検証結果はマイニングの仕組みにより採用されなくなります。

ハードフォーク

ソフトフォークと違い前の検証規則を無視した状態で新たな検証規則を導入するもので、フォーク前の通貨とフォーク後の通貨にわかれこちらは分裂して全く違う通貨となります。

ビットコインからハードフォークしたビットコインキャッシュが有名ですね。

ハードフォークの問題点としては全く新しい通貨が生まれてしまうため、ハッシュレートが変えることができ価格操作をすることができてしまう点にあると言われます。

実際に2017年夏~年末にかけてビットコインキャッシュのハッシュレートが最高値を更新する事により価格が高騰することがありました。

Segwit(セグウィット)技術

ブロック当たりのトランザクションデータの大きさ圧縮し小さくするものです。

具体的には電子署名の部分を別管理することで圧縮し、これにより約60%の取引データの圧縮が可能で手数料が下がると言われていますが、これにはリスクがあると言われています。

具体的には1ブロックのデータ容量が増えるためマイニングに必要なコンピューターのスペックが上がり検証作業の中央集権化への懸念。またアップデートにはソフトフォークが必要になりそれによりネットワークに不具合が生じる可能性がある点があります。

LN(ライトニングネットワーク)技術

オフチェーン(ブロックチェーンの外)で取引履歴をまとめてから、最終的な取引の残高の記録のみをブロックチェーンに転記するという技術になります。

ブロックチェーン上に転記するデータ量が減るため、手数料支払いを削減し少額決済(マイクロペイメント)を可能にし、ビットコインをさらにスケールさせるための技術となります。

オフチェーンで取引を一回まとめることからLN技術導入にはSegwit技術導入が必須と言われています。

しかしオフチェーンで取引するチャネル開設によってブロックサイズを使い、別のスケーラビリティー問題を誘発する可能性やホットウォレット上でないと取引できないので、ハッカーの標的になる点、中継者が必要になるため中央集権的になるとの批判もあります。

まとめ これらの技術と仮想通貨の関係性

結局導入されなかったのですが、ビットコインのSegwit技術の導入についての採決やSegwit技術に目途が立ってきたことから、LN技術として期待されるライトコインや日本初のモナコインではすでにSegwit技術が導入されており、LN技術の導入へ期待が高まっています。