ブロックチェーン/レベル V · レイヤー/5.1 Lightning/レッスン 4

流動性とチャネル管理

方向性のある容量、資金移動のコスト、クローズせずにサイズを変える方法

用意するものスプライシングに対応した、稼働中のライトニングノード実装（例：Core Lightning、Eclair）公開されているライトニングネットワークのグラフエクスプローラーへのアクセスチャネル開設トランザクション1回分に必要なオンチェーンビットコイン

問い

自分の資金でチャネルを開設すると、なぜ送信はできるのに受信はできないのか？
2者が強制クローズをブロードキャストしたりルーティング履歴を失ったりせずに、既存チャネルのサイズを変更できる仕組みは何か？
チャネルの両側にロックされた少額のリザーブは、どのようにして不正を経済的に割に合わないものにするのか？

探究

ライトニングのチャネルには方向性がある。残高の配分が有用性を決める。アウトバウンド容量があれば支払いを送ることができ、インバウンド容量があれば受け取ることができる。ユーザーが自分のコインでファンディングトランザクションをブロードキャストしてチャネルを開設すると、アウトバウンド容量（リザーブとコミットメント手数料を差し引いた分）は得られるが、インバウンド容量は得られない。この非対称性により、ユーザーはそのチャネル内ですぐに支払うことはできても、残高が移動するまでは相手方から新たな価値を受け取ることはできない。
インバウンド流動性を得るには、外部からの働きかけか内部での資金移動が必要となる。ユーザーは別のノードに自分に向けてチャネルを開設するよう依頼でき、これは実質的に受信容量を購入することになる。あるいは、既存のチャネルを通じて支払いを行うこともできる。資金が自分のアウトバウンド側から相手方へ移るにつれて、そのピアに対するユーザーのインバウンド容量は増えていく。この「まず支出する」アプローチにより、新たなオンチェーントランザクションなしに、時間とともに受信能力が自然に構築される。
ライトニングサービスプロバイダー（LSP）は、この不便さを商業的に解決する。LSPは手数料と引き換えにユーザーへのチャネルを開設する。LSPはユーザーのノードに資本を投入し、本来なら自然な残高移動を待たなければ得られないインバウンド容量を即座に生み出す。このサービスは、取引量の多い時期に売上を逃さないよう、常に受信可能な状態を維持しなければならない事業者にとって不可欠である。
リバランスは、ユーザーのチャネルグラフ全体にわたる方向性の偏りを調整する。あるチャネルのアウトバウンド容量が尽き、別のチャネルに余剰がある場合、資金をネットワーク内で循環させるようにルーティングして残高を移動できる。この処理にはルーティング手数料がかかり、各ホップに十分な流動性が必要となる。2023年からCore LightningやEclairなどの実装で導入されたスプライシングは、チャネルをクローズせずにオンチェーンでサイズを変更する代替手段であり、チャネルとその履歴は維持される。ただし公開されているショートチャネルIDは変わり、新しいIDがネットワークに通知される。
チャネルの各側はリザーブを保持しており、通常は総容量の約1%である。リザーブがあることで、各当事者は常に資金を賭けている状態になる。残高をすべて使い切った者は、自分により多く支払われる古い状態をブロードキャストしても失うものがない。そのためプロトコルは、ペナルティで没収できる一部をリザーブとして残しておく。
チャネル管理には具体的な経済的コストが伴う。チャネルの開設とクローズにはオンチェーントランザクションが必要であり、ユーザーはネットワークの混雑時に高騰する変動的なメンプール手数料にさらされる。リバランスでは、経由するホップごとにルーティング手数料がかかる。