これらの Basis of Lightning Technology (BOLT) 文書は、相互協力によるオフチェーンビットコイン転送のレイヤー2プロトコルを説明し、必要に応じてオンチェーントランザクションを適用して施行する。

• BOLT #1: Base Protocol
• BOLT #2: Peer Protocol for Channel Management
• BOLT #3: Bitcoin Transaction and Script Formats
• BOLT #4: Onion Routing Protocol
• BOLT #5: Recommendations for On-chain Transaction Handling
• BOLT #7: P2P Node and Channel Discovery
• BOLT #8: Encrypted and Authenticated Transport
• BOLT #9: Assigned Feature Flags
• BOLT #10: DNS Bootstrap and Assisted Node Location
• BOLT #11: Invoice Protocol for Lightning Payments

The Spark: A Short Introduction to Lightning

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Lightning はチャネルのネットワークを用いて Bitcoin で早期支払いをするプロトコルである。

Channels

Lightning は channels を確立することで機能する。2つのノードがいくつかの量の Bitcoin（例：0.1 bitcoin）を含んだ Lightning ペイメントチャネルを作成する。ペイメントチャネルは二者の署名だけで Bitcoin ネットワーク上でロックアップされる。最初は、二者は全てのコイン（0.1 bitcoin）を一方の当事者に送り返すトランザクションを持っている。彼らは後にこれらの資産を分割する新しいトランザクションに署名することができる。

BOLT #2, #3, #5 参照。

Conditional Payments

Lightning チャネルは二者間の支払いのみを可能にするが、チャネルはネットワーク内の全てのメンバー間で支払いを可能にするネットワークを形成するために相互に接続することができる。これはチャネルに追加することができる条件付き支払い（例：6時間以内に「秘密」を明かすと、0.01 bitcoin を獲得できる）の技術が必要である。一度受け取りノードが「秘密」を提供すると、Bitcoin トランザクションは1つ欠落した条件付きトランザクションに置き換えられ、受け取りノードの出力に資産が追加される。

BOLT #2, #3 参照。

Forwarding

そのような条件付き支払いは時間制限の短い他の参加者に安全に転送することができる。（例：5時間以内に「秘密」を明らかにしたら 0.01 bitcoin を獲得できる）これは、仲介者を信用することなくネットワーク内にチャネルを連結することができる。

BOLT #2, #4 参照。

Network Topology

支払いをするために、参加者ノードは送ることができるチャネルについて知る必要がある。そのため、参加者は互いにチャネルやノード生成、更新について教える必要がある。

BOLT #7, #10 参照。

Payment Invoicing

参加者は何の支払いをしたかを示す請求書を受け取る。

BOLT #11 参照。

Glossary and Terminology Guide

• Announcement:

  • channel や node の発見を補助するための peers 間で送られるゴシップメッセージ

• chain_hash:

  • 目的のブロックチェーンを一意に特定するハッシュ値（通常はジェネシスハッシュ）。これはノードが様々なブロックチェーンでの参照チャネルを作成することを可能にする。ノードは、それらが認識していない chain_hash を参照するメッセージを無視する。bitcoin-cli とは異なり、そのハッシュ値は返されず、直接使われる。

    Bitcoin のメインチェーンの場合、chain_hash 値は16進数にエンコードされる必要がある：
    6fe28c0ab6f1b372c1a6a246ae63f74f931e8365e15a089c68d6190000000000

• Channel:

  • 二者間で相互に高速に交換するオフチェーンメソッド。資産を取引するために、ピアは更新されたコミッメントトランザクションを作成するために署名を交換する。

• Closing transaction:

  • トランザクションは相互の一部を閉鎖するために作られる。閉鎖トランザクションはコミットメントトランザクションと似ているが、ペンディング支払いが必要ない。

• Commitment number:

  • 各コミットメントトランザクションのための 48 bit インクリメントカウンタ。カウンタはゼロから始まり、チャネルの各ピアで独立している。

• Commitment revocation private key:

  • すべてのコミットメントトランザクションは、他のピアが全ての出力をすぐに使えるように一意のコミットメント撤回秘密鍵を持っている。この鍵を明らかにすることはどのように古いコミットメントトランザクションを撤回するかである。撤回をサポートするために、コミットメントトランザクションの各出力はコミットメントの撤回公開鍵を参照している。

• Commitment transaction:

  • トランザクションは資金トランザクションを消費している。各ピアはこのトランザクションに対する他のピアの署名を持っているため、使用できる資金トランザクションを常に持っている。新しいコミットメントトランザクションが交渉されたら、古いものは無効になる。

• Final node:

  • パケットの最終受け取りノード。チェーンにおける最後に受け取ったピア。

• Funding transaction:

  • チャネルの相互ピアに支払う元に戻せないオンチェーントランザクション。相互の同意によって使用することができる。

• Hop:

  • ノード。一般的にはオリジンから最終ノードの間にある中間ノードのこと。

• HTLC: Hashed Time Locked Contract.

  • 二者間での条件付き支払い。受け取りノードはその署名と支払いのプレイメージを示すことによって支払いを実行することができる。そうでなければ、支払いノードは時間を得たあとでそれを消費することで契約をキャンセルすることができる。これらはコミットメントトランザクションからの出力として実装される。

• Invoice: A request for funds on the Lightning Network, possibly

  • 支払いタイプや量、満了、他の情報などを含んでいる。これは、Bitcoin スタイルのアドレスを使用するのではなく、Lightning Network で支払いが行われる方法。

• It's ok to be odd:

  • 機能をサポートするのに強制か選択かどちらかを示すいくつかの数的フィールドで使われるルール。偶数は両端で問題のその機能をサポートしなければならないことを示す。一方、奇数は機能が他のエンドポイントで無視される場合があることを示す。

• MSAT:

  • ミリサトシ（フィールド名としてよく使われる）

• Mutual close:

  • チャネルの協力的な閉鎖。資金トランザクションの無条件の消費を各ピアに出力し、ブロードキャストすることで成し遂げられる（片方の出力が小さすぎて、含まれない場合を除く）。

• Node:

  • Lightning Network の一部となっているコンピュータやその他のデバイス。

• Origin node:

  • パケットを作ったノード。チェーンにおいて最初にピアに送ったノード。

• Outpoint:

  • 一意な UTXO を示すトランザクションハッシュと出力インデックス。新しいトランザクションのインプットとして構成するのに欠かせない要素。

• Payment hash:

  • 支払いプリイメージのハッシュ値

• Payment preimage:

  • 支払いが受け取られたことを示す証明。この秘密を唯一知っている最終受け取りノードによって行われる。最終支払いノードは資産を解放するためにそのプリイメージを解放する。そのプリイメージは HTLC の支払いハッシュとしてハッシュ化される。

• Peers:

  • 相互通信を行う2つのノード
  • チャネルを設定する前に、2つのピアが互いにゴシップする可能性がある
  • 2つのピアは、それらがトランザクションを介してチャネルを確立する場合がある

• Penalty transaction:

  • コミットメント無効秘密鍵を使用して、無効のコミットメントトランザクションの全出力を消費するトランザクション。ピアは、他のピアが無効コミットメントトランザクションをブロードキャストすることで ”チート” しようとしたら、使用する。

• Per-commitment secret:

  • すべてのコミットメントトランザクションは、以前のすべてのコミットメントの一連のコミットメントシークレットをコンパクトに格納できるように生成されたコミットメントごとのシークレットからキーを取得します。

• Processing node:

  • 起点ノードから発信され、支払いをルーティングするために最終ノードに送信されるパケットを処理しているノード。 メッセージを受信するための受信ピアとして機能し、次にパケットで送信する送信ピアとして機能する。

• Receiving node:

  • メッセージを受け取ったノード

• Receiving peer:

  • 直接接続したピアからメッセージを受け取ったノード

• Revoked commitment transaction:

  • 新しいトランザクションが交渉されたため、無効となった古いコミットトランザクション。

• Revoked transaction close:

  • 無効のコミットトランザクションをブロードキャストすることで行われるチャネルの無効閉鎖。他のピアがコミットメント無効秘密鍵を知っているので、ペナルティトランザクションを作ることができる。

• Route:

  • 1つもしくは複数ホップでオリジンノードから最終ノードへの支払いを可能にする Lightning Network を横切るパス。

• Sending node:

  • メッセージを送ったノード

• Sending peer:

  • 接続したピアに直接メッセージを送るノード

• Unilateral close:

  • コミットメントトランザクションをブロードキャストすることによって達成される、非協力的なチャネルのクローズ。 このトランザクションは、終了トランザクションよりも大きく（つまり、効率が悪い）、コミットメントがブロードキャストされているピアは、以前に交渉された期間、自身の出力にアクセスできない。