分散型システムの優れた点は、互いや第三者を信頼することなく、リアルタイムで大規模なネットワーク取引を可能にすることです。

ビットコインライトニングネットワークは、2016年1月に発表されたJoseph Poon, Thaddeus Dryjaの論文「The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payments」がよく知られています。当時は大きな反響があり、ライトコインでの展開をいち早く開始しました。ビットコインのライトニングネットワークの展開は、今回実装されたSegregated Witness SegWitソフトフォークが前提となっており、その土台となるものです。

ライトニング・ネットワークは、マイクロペイメント・チャネルのスケーラブルなネットワークを提供します。取引の両当事者がブロックチェーン上に既存の決済チャネルを持っていれば、複数の高頻度な双方向のマイクロペイメントを瞬時に確認することができます。直接のP2P決済チャネルがなくても、両当事者をつなぐネットワーク上に複数の決済チャネルからなる決済経路があれば、ライトニングネットワークを使って確実に2者間で資金移動することも可能です。

ライトニング・ネットワークは、銀製品を1回の支払いで取引するという問題を解決しようとするものではなく、1回の支払額が小さいため、一方の当事者がデフォルトしても相手側の損失は非常に小さく、リスクも手頃であるという前提に立っています。そのため、「マイクロペイメント」を利用する際には、その前提に留意する必要がある。

ライトニングネットワークは非常に巧妙な設計であると言わざるを得ず、仮にスケーリングを偽装しているとしても、基盤となるビットコインのアーキテクチャに大規模な変更（ブロックスケーリング、コンセンサスメカニズムの変更など）を加えずにスケーリングを行う最善のソリューションであると主張することもできるだろう。

ライトニング・ネットワーク、またはペイメント・チャンネルの核となるコンセプトは、高度なビットコイン・スクリプトを使って、2つの当事者が「チャンネル」を作ることができるというもので、一度オープンすると、信用を必要としない無数の「オフチェーン」取引を行うことができます。チャネルを開くには、両者が一緒に取引を作成し、取引の一方または双方がチャネルにビットコインを入金する必要があり、そのビットコインはビットコインのブロックチェーンに転送されます。チャネルが閉じられると、どちらかの当事者が1秒以内に応答し、ビットコインネットワークのオンチェーン取引が両当事者の取引代金を支払います。しかし、チャネルがオープンであれば、両者はオンチェーン取引なしに、いつでも支払配分の変更を相互に交渉することができる。 当初の設計通り、ライトニングネットワークは、ホワイトペーパーに書かれている「分散型ピアツーピア決済レイヤー」ではなく、銀行のような準集中型の決済ネットワークとして、せいぜいハブ＆スポーク型のトポロジーで終わるだろう。

同時に、決済チャネルには十分な資金が必要であるため、決済リレーはチャネルごとに前金を預けることになるが、これはタイムリーかつ効率的に行うためには、決済に必要な金額の10倍程度が必要であることを意味している。ネットワークが攻撃されなかったとしても、預けられた資金の量が多ければ、セキュリティや流動性に深刻な問題が生じる可能性があります。同時に、異なるチャネルで異なる金額で売買する場合、数値の非対称性が頻繁に発生する可能性があります。あるノードから別のノードへの経路を見つけるのは簡単ですが、毎回正しい値にジャンプする経路が最も難しいところです。50%以上のトランザクションが経路を見つけられなかった場合、ライトニング・ネットワークでは、実際にはライトニング・ネットワーク上のトランザクションよりも多くのビットコイン・オンチェーン・トランザクションを促進することになります。

ともあれ、ライトニングネットワークやRSMC、HTLCなどの技術は先進的かつ画期的であり、ライトニングネットワークに貢献した開発者の方々には敬意を表する必要があります。しかし、ライトニングネットワークは、ビットコインと並行するブロックチェーンとして、同時にビットコインのプロトコルに基づくスマートコントラクトを実装しているため、非常に高度なところからスタートしており、これらの問題の中には、ビットコインの本質に触れるため、完璧な解決策がないものもあるでしょう。