ブロックチェーンプライバシー保護（2）：ネットワーク層でのプライバシー保護メカニズム

• ブロックチェーンのプライバシーの脅威

         前回の記事「ブロックチェーンのプライバシー保護（1）：トランザクション層でのプライバシー保護メカニズム」では、ブロックチェーンのプライバシーの脅威を次の3つの側面に分けました。 

        ネットワーク層でのプライバシーへの脅威    

             悪意のあるノードは、ネットワークに簡単にアクセスし、ネットワーク層で通信データを監視できます。    

             ・チャネル分離メカニズム

       ・トランザクションレイヤーでのプライバシーの脅威  

            ・トランザクションのプライバシーの脅威。    

            ・IDプライバシーの脅威。

       ・アプリケーション層でのプライバシーの脅威  

            ・ユーザーの行動やブロックチェーンサービスプロバイダーによって引き起こされるプライバシーの漏えい。

       前回の記事では、主にトランザクション層でのプライバシーの脅威を要約しています。ここでは、主にネットワーク層でのプライバシーの脅威を分析します。この脅威に対処する効果的な方法は、チャネル分離テクノロジーです。

• チャネル分離メカニズム

       まず、チャネル分離テクノロジの概要。

       チャネル分離メカニズムは、データをネットワークレベルから分離し、チャネル内のノードにのみ表示されるデータを保護します。元帳を分離することにより、各ノードは独自のチャネルのデータのみを処理および保存し、攻撃者がデータにアクセスするのを防ぎ、ユーザーのプライバシーを保護します。ただし、チャネルメカニズムにも特定の欠陥があります。主なものは、ブロックチェーンネットワークにチャネルを展開する際に一定のコストがかかることです。ノードは、チャネルを作成および開始および終了するためにネットワーク構成を変更する必要があり、柔軟性は比較的あります。弱い。

       次に、分離されたデータの保存場所に応じて、チャネル分離テクノロジは、オフチェーンチャネル分離とマルチチェーンチャネル分離の2つのカテゴリに分類できます。

• オフチェーンチャネルの分離

        オフチェーンチャネル分離は、主に高頻度の小さな値のトランザクションで使用されます。ブロックチェーンに初期状態を記録してチャネルを作成し、オフチェーンでトランザクションを実行します。特定のデータはコントラクトによって保証されますが、中間トランザクションブロックチェーンに記録され、トランザクションを中止する必要がある場合、最新の終了状態がブロックチェーンに公開され、チャネルが終了し、履歴トランザクションレコードが破棄されます。

• マルチチェーンチャネルの分離

        マルチチェーンチャネル分離は、特定のノード間のチャネルとして独立した通信ネットワークを構築することです。各ネットワークの情報は、対応する補助元帳に個別に保存され、非チャネルノードはアクセスできず、同じノードが複数の異なるチャネルに参加できます。 。つまり、マルチチェーンチャネルの分離とは、ネットワークレベルでサブネットワークを構築して、ノード通信の分離を実現し、攻撃者が個人情報にアクセスするのを防ぎ、ユーザーのプライバシーを保護することです。

• オフチェーンチャネルの分離

        まず、オフチェーンチャネル分離技術を紹介しましょう。ブロックチェーン元帳の容量が限られているという問題を解決したようです。研究者たちは、オフチェーンマイクロペイメントチャネルに少量の高周波トランザクションを配置しようとしましたが、チャネルを終了しました。情報はチェーン上に記録されます。オフチェーンチャネル分離技術の実現は、主に2つのステップに分けられます。最初に、オフチェーンの2者間決済チャネルが2つのノード間に構築され、次に、既存の2者間決済チャネルを介して決済ネットワークが構築されます。ノード間。

• 実装手順  

        1. 2者間支払いチャネル：2者間支払いチャネルの構築は、2つのアドレス間に信頼できるオフチェーン支払いチャネルを構築することです。まず、資産をオンチェーン契約にエスクローして支払いチャネルを作成し、次に両当事者がステータス更新に署名してトランザクションを確認します。特定のトランザクションプロセスをブロックチェーンに記録する必要はありません。当事者がチャネルを中断したい場合は、両方の当事者が同意した後、最新の状態をブロックチェーンに公開し、最新の状態に対応するアセットを引き換えるだけで済みます。

        2.支払いネットワークの構築：参加するすべてのユーザー間に2者間支払いチャネルを構築すると、ストレージリソースの膨大な浪費につながります。したがって、2者間支払いチャネルに基づいて、ユーザーは既存の支払いチャネルを使用できます。二者間決済チャネル支払いを行う、つまり、他のノードの既存の双方向決済チャネルを使用して転送し、宛先ノードとトランザクションを実行して、すべてのユーザー間の決済ネットワークを構築できます。

• 典型的な技術

       典型的なオフチェーンチャネル分離テクノロジーには、ビットコインのライトニングネットワークテクノロジーとイーサリアムの雷電ネットワークテクノロジーが含まれます。その中で、ライトニングネットワークは未使用のトランザクション出力モデル、つまりUTXOモデルに基づいています。ライトニングネットワークは主にアカウント残高ステータスモデルに基づいており、オンチェーン契約メカニズムをさらに活用します。これらの2つの手法を以下に説明します。       

• ライトニングネットワーク

       1つ目はライトニングネットワークです。その中心的なアイデアは、今述べたように、ステートチャネルを確立することで、頻繁に発生する小額のトランザクションをオフチェーンで完了し、それによってメインチェーンへのトランザクションのプレッシャーを軽減することです。

       したがって、Lightning Networkのコアは、安全で実行可能なオフチェーン支払いチャネルを確立することです。同時に、マルチシグニチャアドレステクノロジ、RSMCシーケンス有効期限取り消し可能契約、HTLCハッシュタイムロック契約、およびその他のテクノロジを組み合わせて完了します。オフチェーン決済と確認。これにより、ユーザー決済の効率が向上します。主にRSMCを利用して両当事者の決済チャネルを実現し、HTLCを通じて決済ネットワークをさらに構築します。この設計は、ビットコインシステムのパフォーマンスを向上させるだけでなく、ユーザー間のマイクロペイメント情報を隠し、ユーザーのプライバシーを保護します。

       ただし、ライトニングネットワークには、主に次の4つの点でいくつかの欠点もあります。

          ビットコインの支払い属性に対するコミュニティの認識には違いがあります

          ・ビットコインのマイクロペイメントシナリオは限られています

          ・セキュリティには隠れた危険があります

          ライトニングネットワークテクノロジーはまだ完全には成熟していません

• RSMC契約

       まず、ライトニングネットワークのコアテクノロジーの1つであるRSMC契約を紹介しましょう。

       RSMCの中国名は、シリアル有効期限の取り消し可能な契約です。名前が示すように、実行条件付きの取り消し可能な契約です。その実行条件は、コントラクトが配置されているブロックの高さが、親コントラクトが配置されているブロックの高さよりも大きいシーケンス番号であるということです。このシリアル番号は契約のパラメータであり、自分で設定できます。たとえば、RSMCのシーケンス番号は1000です。その親交換がブロック10000にあり、RSMCがブロック10999の前に書き込まれている場合、RSMCは実行されません（自動的に無効化されるのと同じです）。このRSMCを確実に実行できるようにするには、現在のブロックが11000のときにこのRSMCをネットワークでブロードキャストする必要があります。このように、RSMCが配置されているブロックの高さは、実行するために11000より大きくなければなりません。

       それを超えて、RSMCが機能するためには、最初にその親トランザクションをビットコインネットワークでブロードキャストし、次にそれ自体をブロードキャストする必要があります。たとえば、左の写真はRSMCの例です。図の青いボックスはボブのみのトランザクションを表し、紫色のボックスはアリスのみのトランザクションを表し、緑色のボックスは資本注入トランザクションを表します。チャネルの資金調達トランザクションには、確認トランザクションC1aとC1bの2つの出力があります。2つのトランザクションは相互に排他的であり、ビットコインネットワークでブロードキャストできるのは1つだけです。これらの2つのトランザクションも非対称であり、コンテンツと所有権が異なります。つまり、アリスはC1aのみをブロードキャストでき、ボブはC1bのみをブロードキャストできます。確認された各トランザクションには2つの出力があり、1つは通常の出力で、もう1つはRSMCコントラクトです。D1aは一般的な出力であり、ボブはこの出力から0.5ビットコインを取得できます。RD1aはRSMCコントラクトであり、その親トランザクションはC1aです。C1aがビットコインネットワークにブロードキャストされるとき、および1000ブロックの確認後、アリスはこのRSMCをブロードキャストして0.5ビットコインを取得できます。

• HTLC契約

       ・ハッシュ値のロック。これにより、最終的な受信者によって生成されたパスワードRのみのロックを解除でき、凍結された資産を取得できます。

タイムロック。これにより、転送者は特定の期間内（最後の受信者がロックを解除       してビットコインを取得する前）にビットコインを取得できなくなり、最後の受信者が一定期間後にビットコインを取得しない場合は、転送者あなたはあなたのビットコインを取り戻すことができます。

        図に示すように、Aは1つのBTCをCに送信したいと考えていますが、AとCの間にマイクロペイメントチャネルはありません。しかし、それは問題ではありません。AはBからCへの支払いパスを見つけます。これは、AからBおよびBからCへの2つのマイクロペイメントチャネルで構成されています。

        それで、それをどのように行うのですか？まず、Cは秘密のRを生成し、Hash（R）をAに送信します。AはRを知る必要はありません。次に、AとBはHTLC契約に同意します。Bが2日以内にAに秘密のRを表示できる限り、AはBに1BTCを支払います。これができない場合、2日後に自動的にAに返金されます。同様に、BとCはHTLC契約に同意します。Cが1日以内にハッシュプレイメージRをBに表示できる限り、BはC 1 BTCを支払います。Cがそうしなかった場合、お金はBに自動的に返金されます。有効期限が切れます。

        すべてが整った後、Cは1日以内にRからBを開示し、1 BTCのシェアを取得します。BはRを知っているので、2日以内にパスワードRからAを提示し、1BTCを取得するだけです。

        全体のプロセスは理解しやすいです。電光石火の支払いネットワーク全体が手数料を請求しない場合、最終的な効果は、Aが1BTCを支払い、Cが1BTCを安全に取得し、プロセスのすべてのアクションがブロックチェーンの外部で行われることです。

• 双方向の支払いチャネル

        では、RSMCとHTLCを介して2者間決済チャネルと決済ネットワークを構築するにはどうすればよいでしょうか。

        まず、双方向の支払いチャネルは、シリアル有効期限取り消し可能契約（RSMC）を介して構築されます。ユーザーのプライバシーを保護するために契約が作成および終了された場合にのみビットコイン元帳に公開する機能。上の図は、特定のRSMCの作成と支払いのプロセスを示しています。

        1.資産保管段階：ユーザーAとユーザーBはそれぞれ資産の一部を取り出し、両当事者が署名した口座にエスクローします。この口座の支出は両当事者が署名する必要があります。その後、支払いチャネルは、支払いフェーズでエスクロー資産の合計金額を超えて使用することはできません。ただし、両方の当事者がエスクロートランザクションに署名したり、ブロックチェーンにブロードキャストしたりすることはありません。

        2.チャネルステージの構築：ユーザーAは、コミットメントトランザクションC1a（コミットメントトランザクション1a、C1aと呼ばれる）と取り消し可能な支払いトランザクションRD1a（取り消し可能な配信1a、RD1aと呼ばれる）を構築し、署名のためにユーザーBに送信します。C1aトランザクションは、ユーザーAが一方的にチャネルを終了した場合に、ボブがエスクロー資産を取得できるようにするために使用されます。RD1aは、ユーザーAが管理下にある資産を一方的に取得できるようにするために使用されます。このトランザクションには遅延設定があり、C1aがn番目のブロックに記録されている場合、RD1aはその後のn+1000番目のブロックにのみ記録できます。ボブはコミットメントトランザクションC1bとRD1bを対称的に構築し、署名のためにそれらをアリスに送信します。両当事者がコミットメント取引と取消可能な支払い取引に署名して交換した後、契約が確立されます。

        3.支払い段階：ユーザーAがユーザーBにさらに0.1単位の資産を支払いたい場合、C1aおよびRD1aで表されるステータスを無効にする必要があり、ユーザーAは違反救済トランザクションBR1a（違反救済1a、参照BR1a）として 、ユーザーBに送信します。これは、新しく確認されたトランザクションの後で、一方の当事者が古いトランザクションをブロードキャストし続ける状況を防ぐためです。この状況の結果は何ですか？違反修復トランザクションがない場合、ユーザーAは以前にユーザーBに0.1の新しい資産を支払いました。理想的には、この時点で、新しい配布はユーザーAが0.4、ユーザーBが0.6ですが、ユーザーAは新しいトランザクションC2aをブロードキャストしないことを選択できます。 、および以前の古いトランザクションC1aを使用してビットコインネットワークにブロードキャストされるため、ユーザーBはすぐに0.5ビットコインを取得します。C1aが1000ブロックをブロードキャストした後、ユーザーAがRD1aを再度ブロードキャストして、0.5ビットコインを取得できるようにします。このとき、配布はユーザーA0.5とユーザーB0.5です。ユーザーBが損失を被ったことがわかります。これは、ユーザーAがこの最新のトランザクションで支払わなかったのと同じです。したがって、違反補償トランザクションは、古い確認済みトランザクションのRSMCを置き換えるために使用されます。一方の当事者が古いトランザクションをブロードキャストすると、カウンターパーティは違反補償トランザクションの残りのすべての資金をすぐに取得できます。左の図では、新しい確認済みトランザクションC2a、C2bが生成されると同時に、違反補償トランザクションBR1aが生成され、古いトランザクションのRD1aトランザクションが無効になります。ユーザーAが古いトランザクションでC1aをブロードキャストすることを選択した場合、ユーザーBはすぐにC1aのoutput1から0.5ビットコインを取得し、ユーザーBはC1aのoutput0、つまりBR1aから残りの0.5ビットコインを取得します。この時点では、C1aのすべてのビットコインが配布されているため、RD1aには意味がありません。違反補償トランザクションを追加した後、確認されたトランザクションの更新は安全であることがわかります。トランザクションの両方の当事者について、最新の確認済みトランザクションをブロードキャストしてチャネルを閉じるか、何もブロードキャストせずにチャネルを実行し続けることを選択します。次に、構築チャネル段階のステップに従って、両当事者は、支払後の残高配分に従って、コミットメントトランザクションC2a、C2bおよび取消可能な支払トランザクションRD2a、RD2bを再構築し、状態変更を完了します。

       4.終了段階：いずれかのユーザーが契約を終了する場合、最初にコミットメントトランザクションをアナウンスします。もう一方のユーザーが遅延時間内にデフォルトの救済トランザクションをアナウンスしない場合、コミットメントトランザクションが最終であり、ユーザーは次のことができます。遅延時間を待ちます。資産を取得するための取り消し可能な支払いトランザクションをアナウンスします。

• 支払いネットワークを構築する

       シーケンスは取り消し可能な契約を期限切れにしますRSMCは2者間支払いチャネルしか構築できないため、ストレージリソースと資産の膨大な浪費につながります。したがって、HTLCは、RSMCを確立していない2人のユーザーが2者間で仲介者を渡すのを支援できます。支払いチャネル：すべてのユーザー間に支払いネットワークを構築するためのトランザクションチャネルを確立します。図に示すように、AB、BC、CDの間にそれぞれRSMCがある場合、ADは既存のチャネルを介して支払いを完了することができます。特定のプロセスはHTLC契約で導入されており、ここでは繰り返されません。

     要約すると、ライトニングネットワークテクノロジーは、RSMCを介してオフチェーン決済チャネルの資産セキュリティを確保し、HTLCを介してネットワークに必要なRSMCの数を減らして、ライトニングネットワークのスケーラビリティを強化します。ライトニングネットワークテクノロジーを使用すると、ユーザー間のトランザクションデータがブロックチェーン元帳に記録されないため、元帳分析攻撃が排除され、ユーザーの元帳のプライバシーとセキュリティが大幅に確保されます。

• 大きな欠陥

1）ビットコインの支払い属性に対するコミュニティの認識には違いがあります

         ビットコインの本質的な価値は、主に2つの側面で表されます。1つはデジタルゴールドに似た価値のストアであり、もう1つは電子現金支払いツールです。コミュニティのかなりの数のユーザーがビットコインの価値ストレージ属性に傾倒しており、ライトニングネットワークはオフチェーン拡張方法として、ビットコインが電子決済通貨の機能を実行できることを望んでいます。多くのユーザー。

2）ビットコインのマイクロペイメントシナリオは限られています

       ライトニングネットワークは、オフチェーン拡張を通じてビットコイン転送のトランザクション速度を向上させますが、ビットコインキャッシュ支払いシナリオを直接改善するわけではありません。ビットコインが電子決済通貨になりたい場合、それはお金の基本的な特性の1つを持っている必要があります：本質的な価値は一定期間にわたって比較的安定しています。それどころか、ビットコインの価格は大きく変動することが多く、1枚のコインの価格も比較的高いため、ユーザーがビットコインのマイクロペイメントを使用して商品やサービスを購入する全体的な意欲は高くありません。ライトニングネットワークでサポートされているビットコインでも、マイクロペイメントのシナリオでは、法定通貨の利便性と比較することはできず、安定した通貨のUSDTと比較しても、競争上の優位性を持つことは困難です。ユーザーにとって、便利で安全で価値が安定している法定通貨を使用せずに、毎日のマイクロペイメントにビットコインを使用する動機を持たせることは困難です。したがって、ビットコインの限られたマイクロペイメントシナリオは、ライトニングネットワークを使用してビットコインの支払いを行う意欲の欠如に直接つながります。

3）セキュリティには隠れた危険があります

        近年、ライトニングネットワークのセキュリティリスクが注目を集めています。2019年8月、ライトニングネットワークの開発者であるラスティラッセルは、ライトニングネットワークソフトウェアの古いバージョンには深刻な脆弱性があると述べました。ユーザーが更新しないと、ビットコインを失う可能性があります。

       ライトニングネットワークチャネルのトランザクションはすべてオフチェーンで処理され、中間ルーティングが含まれるため、両方の支払い当事者のトランザクションデータがハッカーの攻撃にさらされやすくなります。ライトニングネットワークでは、支払いを行うときにノードがオンラインのままである必要があります。ユーザーが支払いを行うときにノードがオフラインになると、ユーザーは支払いができなくなるか、資金が凍結されます。

4）ライトニングネットワークテクノロジーはまだ完全には成熟していません

       ライトニングネットワークでは、ノードの切断、ルーティング設計、ノードの集中化、セキュリティ、プライバシーの公開など、解決すべき問題がまだたくさんあります。提案されている技術ソリューションには、監視塔、アトミックマルチパスペイメント、潜水艦スワップ、ニュートリノプロトコルニュートリノが含まれます。 、等はまだ着陸確認を待っています。

• 雷電ネットワーク

         ライトニングネットワークはビットコインの混雑を解消するために誕生しました。イーサリアムにも独自の「ライトニングネットワーク」があり、その名前は雷電ネットワークです。さらに、雷電ネットワークに加えて、イーサリアムには他の同様の技術があります。ライトニングネットワーク、雷電ネットワーク、およびその他の同様のテクノロジーを総称して「ステートチャネルテクノロジー」と呼ぶことができます。雷電ネットワークはライトニングネットワークの技術的概念を利用しており、RSMC、HTLC、その他の技術を含む主要な技術もライトニングネットワークと一致しています。ただし、雷電ネットワークには、イーサリアムの特性と組み合わせたいくつかの設計機能もあり、イーサリアムのスマートコントラクトメカニズムに基づいて、より便利なオフチェーン決済チャネルを提供します。雷電ネットワークも2つの部分に分かれています。2者間支払いチャネルと複数者間支払いネットワークの構築です。これにより、ライトニングネットワークでのRSMC（シーケンス有効期限取り消し可能契約）とHTLC（ハッシュタイムロック契約）の実装が簡素化されます。

      ・デザイン機能

           ・スマートコントラクト

           ・コンビネーションロック

      ・実装手順

          ・双方向の支払いチャネル（スマートコントラクト）

          ・支払いネットワークを構築する（組み合わせロック）

     ・主な欠陥

         ・オフラインの問題

         ・パスファインディングの問題

• 双方向の支払いチャネル

     雷電ネットワークの支払いチャネルは、主にいくつかの段階に分けられます。契約の構築、残高証明、オフチェーン支払い、および契約のキャンセルです。

      契約構築フェーズでは、参加者は特定のチャネルのスマートコントラクトを作成し、ブロックチェーン元帳に公開します。

      残高証明段階では、チャネル内の取引当事者が資産抵当として契約口座に送金します。その後、チャネル内の取引金額は、認証された資産の金額を超えることはできません。これは、両方の当事者が次のことを行えるようにするためです。借金を返済し、証明が完了したら、

      オフチェーン支払い段階では、トランザクションの両当事者が、契約で指定された形式に従ってトランザクションステータスを更新してオフチェーン支払いを完了することにより、新しい残高証明書に署名し、各ステータスメッセージにシリアル番号の増加が追加されます。ライトニングネットワークが新しいバランス状態を記録するたびに、雷電ネットワークは更新された資産の変更を記録します。

      当事者が支払いチャネルを中断したい場合、新しいステータスメッセージへの署名を停止し、現在のステータスメッセージをスマートコントラクトに送信します。一定期間内に、シリアル番号の大きいステータスメッセージが契約に届かない場合、契約は取り消され、最新の承認済みステータスメッセージに従って各参加者のアカウントにアセットが返されます。

      図に示すように、ステップ1では、ユーザーBは最初にユーザーAに3コインを支払い、ステップ2では、ユーザーAはユーザーBに1コインを支払います。その後、ユーザーAはステップ1の残高証明を使用してチャネルでは、ユーザーBが限られた時間内に新しい残高証明書を提供し、最終的な残高配分が最新の状態に従って実行されるようにします。

• マルチパーティ決済チャネル

        ライトニングネットワークのもう1つの問題は、HTLCには、中間ユーザーが受取人のユーザーと共謀し、支払人の資産のセキュリティを危険にさらすリスクがあることです。たとえば、HTLC契約のシークレットRは通常、受取人によって設定され、 Rは支払人に提供されます。ただし、これには問題があります。送金では、Aが一時的にパスを変更したい場合、Bを介して送金したくありません。または、Bがオフラインで送金できず、Aがパスを変更する必要があります。パスを変更した後、最後のHTLCコントラクトが期限切れになる前に、BとCが共謀する可能性があります。つまり、Cが新しいパスからトークンを取得した後、CはRからBを開示するため、Aは古いパスにロックされます。コインBに転送され、損失が発生します。

        雷電ネットワークの開発者は、この問題を解決するために、ロック用に3つのロックで構成される組み合わせロックを設定することを検討しました。含む：

        （1）ハッシュロックを再試行します。再試行ハッシュロックのシークレットは支払人によって提供され、支払人によって再生成される場合があります。再生は通常、支払人がパスを変更したい場合です。

        （2）レシートハッシュロック（レシートハッシュロック）。レシートハッシュロックの秘密は、受取人によって提供されます。

        （3）タイムロック。支払人が管理するロックの有効期限に使用されます。

        有効期限が切れる前に転送のロックを解除するには、ハッシュロックとレシートハッシュロックの2つのシークレットを再試行する必要があります。これは、secretRおよびsecretEと呼ばれます。

        変換後、例としてAを使用してBを介してCに送金します。新しい送金方法は、次のとおりです。

        （1）受取人BはレシートハッシュロックをAに送信し、レシートハッシュロックのsecretEを保持します。

        （2）支払人Aはレシートハッシュロックと独自の再試行ハッシュロックを使用してBへの転送を構築し、AはsecretRを保持します。

        （3）Bは、同じロックに従ってCへの転送を構築します。

        （4）Aは、上記の転送が構築されたことを確認した後、CにsecretRを提供します。

        （5）CはsecretRとsecretEを所有し、それをBに表示し、転送のロックを解除して、トークンを取得します。Bはまた、2つの秘密を学び、それをAに示し、転送のロックを解除し、トークンを取得しました。

      これの利点は、AがsecretRを提供しない限り、Cは転送の途中で仲介者Bを転送するためのシークレットを提供できず、Aがキャピタルロスを被ることになります。

• 大きな欠陥

       次に、雷電ネットワークの主な欠陥について話しましょう。

        1つ目はオフラインの問題です。ライトニングネットワークがチャネルを終了すると、両方の当事者がトランザクションに署名して、コインをマルチ署名アドレスに分割し、コインを収集して分散させることができます。ただし、雷電ネットワークでは、両当事者間の雷電取引ごとに両当事者の署名が必要ですが、シリアル番号は毎回増加します。最終的にチャネルが終了すると、両当事者は一方通行、つまり一方通行になります。最新のシリアル番号の情報を送信します。スマートコントラクトに送信し、スマートコントラクトを介して通貨を分割します（ライトニングチャネルのようにはできないため、両方の当事者が直接署名してオンチェーントランザクションを開始できます）。ここで問題が発生します。最後の雷電取引でAがBにコインを転送したが、Aが最後から2番目の取引の情報を契約に送信した場合、AはBのコインを受け取ります。この問題を回避するために、情報がブロードキャストされた後、ロック時間が設定されます。ロック時間が経過し、Bが更新された情報を提供しない場合、コインはAから送信された情報に従って分割されます。しかし、Bが切断された場合、明らかに更新された情報がありますが、それを送信する方法はありませんか？その後、方法はありません。したがって、これは雷電ネットワークを使用する場合の大きなリスクです。必ずオンラインを維持してください。

       2番目の問題はパスファインディングの問題です。ユーザー数が増えるとルートの選択が難しくなり、パスの長さが長くなると一部のユーザーがオフラインになり、より深刻な結果を招きます。

       上記の2つの問題には、より便利な解決策、つまり支払いセンターもあります。多数のノードを持つチャネルを維持する多数の決済センターを通じて、パスファインディングの問題を大幅に節約でき、経済的インセンティブのために決済センターがオンラインであることが多いため、オフライン転送仲介の可能性を減らすことができます。ただし、通常のノードがオフラインのときに決済センターがチャネルを閉じるリスクを解決することはできません。さらに、決済センターの管理リスクもあります。ペイメントセンターが何らかの理由で同時にすべてのチャネルを閉鎖すると、チェーン上のブロックのガス消費量が非常に多くなり、輻輳が発生する可能性があるためです。

• マルチチェーンチャネルの分離

 

         上記のライトニングネットワークと雷電ネットワークはどちらもオフチェーンチャネル分離に属しています。マルチチェーンチャネル分離テクノロジーは、同じブロックチェーンシステム内に複数のブロックチェーン元帳を維持します。このシステムでは、異なるノードグループが特定のサブブロックチェーンを維持し、アクセス制御メカニズムを設定することで、サブブロックチェーンのデータプライバシーとセキュリティが保証されます。現在、比較的成熟したマルチチェーンチャネル技術は、主にHyperLedger Fabricプロジェクトのチャネル技術です。チャネル技術は、主に、異​​なるチームの内部ノード間にブロックチェーンを独立して構築することにより、内部データのプライバシーとセキュリティを保護します。同じブロックチェーン元帳。メンテナンスのために複数のシャードに分割されます。各シャードは、異なるアカウント情報とトランザクションデータのメンテナンスのみを担当し、グローバル元帳情報を確認する必要はありません。必要に応じて、シャード間の通信が必要です。マルチチャネルテクノロジーノードは相互に分離されたチャネルを構築し、独自の独立した元帳を維持します。異なるチャネル間で通信する必要がないため、ユーザーのプライバシーデータがより保護されます。

        実際のアプリケーションシナリオでは、異なるノードは異なるオフチェーンIDを持ち、異なるビジネス要件を満たす必要があるため、ビジネスに応じて協力するために異なるチームが形成されます。同じチーム内のノード間のプライバシーデータを保護するために、マルチ-チャネルテクノロジーさまざまなチームの内部ノードが独立してブロックチェーンを構築し、元帳データを維持し、内部データのプライバシーとセキュリティを保護します。マルチチャネルテクノロジーには、主に次の3つのメカニズムが含まれます。

        ID管理：各ノードのID承認および認証メカニズムを管理し、異なるIDを持つノードには対応する権限があります。

       ・チャネル管理：チャネルの確立、保守、および破棄のライフサイクル全体を管理します。

       トランザクション管理：チャネル内のトランザクションの公開、並べ替え、記録、およびその他の操作を管理します。      

        チャネル分離テクノロジーは、ネットワークレベルでメッセージを分離し、メッセージの拡散を制限することでユーザーのプライバシーを保護します。パーミッションレスチェーンシステムでは、ブロックチェーン元帳はすべてのノードに開かれているため、チャネルは主にオフチェーンチャネルの形式で存在します。ビルド元帳データのプライバシーを保護するためのオフチェーンチャネルと同時に、トランザクションのセキュリティを保護するためにチャネルの開閉を記録するためにパブリックチェーン元帳を使用します。許可されたチェーンシステムでは、従来の承認および認証技術が主に使用されます。アクセス権の設計と管理により、ネットワーク構成にはより多くの選択肢があり、通常はマルチチェーンメカ​​ニズムを使用して、アプリケーションのニーズに応じてさまざまなサブブロックチェーンを構築します。