大阪工業大学（学長：井上晋）ネットワークデザイン学科小島英春教授（ネットワークソフトウェア研究室）は、株式会社Next Finance Tech（代表者：徳力創一朗、土田真也）とともに、２０２２年１２月１５日から１６日にかけて行われた一般社団法人電子情報通信学会（IEICE）ネットワークシステム研究会（NS）で「ライトニングネットワークにおける利益を向上するノード配置に関する研究」という題目で研究成果の発表を行いました。
ライトニングネットワークとは
ライトニングネットワークとは、ビットコインネットワークの外で送金を行うネットワークです。ブロックチェーンに書き込むトランザクション数を少なくし、高速で安価な送金処理を行うことが可能になります。送金を行うにあたって、送金相手と直接通信を行うことができない状況においても送金を中継するノードを経由して経路を構築して送金することが可能です。ライトニングネットワークは、ノードが相互に連携・統合することで、リアルタイム決済による低コストのグローバル決済が可能になります。
研究概要
送金者と受領者が直接やりとりを行うことができない場合、ライトニングノードはその経路として利用され、ビットコインを転送する毎に手数料が得られます。この手数料を得るためには、図１に示すように、ネットワークに参加し、いくつかのノードとチャンネルを開設する必要があります。どのノードとチャネルを開設するべきか、チャンネルをいくつ開設するか、手数料はどのように設定するか、など考慮すべき点が多くあり、本共同研究ではチャンネルの開設対象となるノード選択方法の開発やシミュレーション環境整備を目的としています。今回は、ライトニングネットワークに新規ノードを追加する際に、利益としての手数料収入を向上するようなノードの配置、言い換えれば、チャンネルの開設をどのように行うべきかについてシミュレーション実験を行いました。
シミュレーションでは、事前に用意されたネットワークを対象として、チャンネルを開設するノード数は１０から１００とし、３つのチャンネル開設ノード選択方法を用いて、それぞれの利用回数や手数料を計測しました。その結果として図２に示すように、どのノード選択方法を用いても、ノード数が増加すると利用回数や取得手数料は増加しますが、方法によって大きく結果が異なることがわかりました。
今後の展望
今後は、ノード選択方法の改良に加えて、ノードの参加や離脱が生じるネットワークや現在稼働しているライトニングネットワークと同規模の環境におけるシミュレーション、複数のノードを追加することによる利用回数変化の調査、チャンネルへの有限な資金の振り分けとチャンネル内での持ち分の偏りを抑える方法などの研究を実施していく予定です。
論文情報
＜論文名＞
ライトニングネットワークにおける利益を向上するノード配置に関する研究
＜著者＞
小島英春¹、土田真也²
＜所属＞
１大阪工業大学、２Next Finance Tech
＜発表雑誌＞
信学技報, vol. 122, no. 310, NS2022-143, pp. 76-81, 2022年12月.
＜掲載日＞
2022年12月8日（木）
内容に関するお問い合わせ先
大阪工業大学 情報科学部 ネットワークデザイン学科 准教授 小島英春
TEL. 072-866-5373（不在の場合は常翔学園広報室へ）
本件発信部署・取材のお申し込み先
学校法人常翔学園 広報室（担当：田中、上田）
TEL:06-6167-6208 携帯:090-3038-9887
2023年4月以降は、学校法人常翔学園広報室06-6954-4026までご連絡ください。
ライトニングネットワークとは
ライトニングネットワークとは、ビットコインネットワークの外で送金を行うネットワークです。ブロックチェーンに書き込むトランザクション数を少なくし、高速で安価な送金処理を行うことが可能になります。送金を行うにあたって、送金相手と直接通信を行うことができない状況においても送金を中継するノードを経由して経路を構築して送金することが可能です。ライトニングネットワークは、ノードが相互に連携・統合することで、リアルタイム決済による低コストのグローバル決済が可能になります。
研究概要
送金者と受領者が直接やりとりを行うことができない場合、ライトニングノードはその経路として利用され、ビットコインを転送する毎に手数料が得られます。この手数料を得るためには、図１に示すように、ネットワークに参加し、いくつかのノードとチャンネルを開設する必要があります。どのノードとチャネルを開設するべきか、チャンネルをいくつ開設するか、手数料はどのように設定するか、など考慮すべき点が多くあり、本共同研究ではチャンネルの開設対象となるノード選択方法の開発やシミュレーション環境整備を目的としています。今回は、ライトニングネットワークに新規ノードを追加する際に、利益としての手数料収入を向上するようなノードの配置、言い換えれば、チャンネルの開設をどのように行うべきかについてシミュレーション実験を行いました。
シミュレーションでは、事前に用意されたネットワークを対象として、チャンネルを開設するノード数は１０から１００とし、３つのチャンネル開設ノード選択方法を用いて、それぞれの利用回数や手数料を計測しました。その結果として図２に示すように、どのノード選択方法を用いても、ノード数が増加すると利用回数や取得手数料は増加しますが、方法によって大きく結果が異なることがわかりました。
今後の展望
今後は、ノード選択方法の改良に加えて、ノードの参加や離脱が生じるネットワークや現在稼働しているライトニングネットワークと同規模の環境におけるシミュレーション、複数のノードを追加することによる利用回数変化の調査、チャンネルへの有限な資金の振り分けとチャンネル内での持ち分の偏りを抑える方法などの研究を実施していく予定です。
論文情報
＜論文名＞
ライトニングネットワークにおける利益を向上するノード配置に関する研究
＜著者＞
小島英春¹、土田真也²
＜所属＞
１大阪工業大学、２Next Finance Tech
＜発表雑誌＞
信学技報, vol. 122, no. 310, NS2022-143, pp. 76-81, 2022年12月.
＜掲載日＞
2022年12月8日（木）
内容に関するお問い合わせ先
大阪工業大学 情報科学部 ネットワークデザイン学科 准教授 小島英春
TEL. 072-866-5373（不在の場合は常翔学園広報室へ）
本件発信部署・取材のお申し込み先
学校法人常翔学園 広報室（担当：田中、上田）
TEL:06-6167-6208 携帯:090-3038-9887
2023年4月以降は、学校法人常翔学園広報室06-6954-4026までご連絡ください。
【№24】