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オフチェーンとは

オフチェーンとは

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暗号資産におけるオフチェーンの概要

暗号資産の文脈におけるオフチェーンとは、ブロックチェーンの外部で実行されるプロセスを指します。ブロックチェーンが抱える主な問題の1つに、スケーラビリティがあります。これは通常、分散型のコンセンサスアルゴリズムの処理速度が中央集権型のトランザクションの処理速度と比較して遅いことが理由となっています。オフチェーン・トランザクションは、メインチェーンの外部でデータの一部を処理することで、ブロックチェーンのスループットを向上させることを目指しています。

オフチェーン・トランザクション

オフチェーン・トランザクションとは、その裏付けのためにサードパーティを利用するか他の方法を用いることによる価値移転を指します。また、同トランザクション残高の最終的な状態のみがブロックチェーンに記録される仕組みとなっています。オフチェーン・トランザクションではノードによりトランザクションの検証が行われないため、手数料の削減およびトランザクション処理の高速化などのメリットが実現します。そのため、オフチェーン・トランザクションは、地元の店でコーヒーを購入する際などの小規模決済に最適となっています。

オフチェーンとレイヤー2ソリューション

レイヤー2ソリューションとは、スケーラビリティ向上を目的に既存のブロックチェーン上に構築されるプロトコルです。こうしたプロトコルでは、ステートチャネル、サイドチェーン、ロールアップなどの仕組みを用いることによりオフチェーンにおける価値移転が可能となります。

Bitcoinの文脈における最も人気の高いレイヤー2ソリューションにはLightningネットワークがあり、同ネットワークではオフチェーン・トランザクションにステートチャネルが用いられています。同チャネルでは基本的に2-of-2(2人が秘密鍵を持っており、2人の秘密鍵が揃わないと取引ができない仕組み)のマルチシグウォレットを採用しており、取引相手が請求に同意した場合に限りトランザクションの変更が可能です。また、同チャネルを開閉するトランザクションのみがBitcoinブロックチェーンに記録されます。それ以外のすべては、オフチェーンで処理されます。ネットワーク全体によりステートチャネル内のオフチェーン・トランザクションを検証する必要がないため、スループットの向上およびトランザクション手数料の削減につながります。    

オンチェーンとオフチェーンの比較

オフチェーン・トランザクションがチェーンの外部で実行されるトランザクションを指す一方、「オンチェーン」という言葉はブロックチェーン(メインチェーン)で直接実行されるプロセスを指します。オンチェーン・トランザクションはピア(ネットワーク参加者)により検証・確認される必要があり、一度のみブロックチェーンに記録されます。オフチェーンとオンチェーン・トランザクションの違いについて、以下で解説していきます。

処理速度とスケーラビリティ

オンチェーン・トランザクションを確認するには、ブロックチェーン上でトランザクションが検証され、ブロックチェーンに追加される必要があります。Bitcoinのブロック確認時間の平均は10分となっているため、レイヤー1ブロックチェーンはスーパーマーケットでの食料品購入などの少額取引には不向きであると言えます。オンチェーン・トランザクションとは異なり、オフチェーン決済ではマイナーまたはバリデーターによるトランザクション承認を待つ必要がありません。このため、オフチェーン・トランザクションの処理速度が大幅に縮まり、特にマイクロペイメントの際に最適となります。

プライバシーとセキュリティ

オンチェーン・トランザクションでは、ハッシュ化および暗号化技術をはじめとするブロックチェーンセキュリティの手法を実装しています。一方、オフチェーン決済を提供するプロジェクトは、決済のねつ造または変更の可能性を回避するためのセキュリティの枠組みを考案する必要があります。

コストと手数料

オンチェーン・トランザクションは、ノードによるトランザクションの検証・ブロックへの追加、ブロックチェーンへのブロックの追加により実行されます。また、ブロック報酬およびトランザクション手数料の一部がノードに支払われることにより、ネットワークの運用が維持されます。オフチェーン・トランザクションは即時確認が不要なためトランザクションが速やかに処理されることで、コストおよび手数料を最小限に抑えられます。

まとめ

オフチェーン・トランザクションは、ブロックチェーンのスケーラビリティ問題を解決するとともに、世界中に普及を拡大させる鍵となる存在です。多くのレイヤー2ソリューションの基盤となる同トランザクションにより、主要なブロックチェーンにおける負荷の軽減が見込まれます。