Lightning Network Daemon(Lnd)で遊んでみた ~Tutorial編(Stage1)~

はじめに
今回はLND Developer SiteのStage1をやってみる。
特に詰まることもないので今回はさっくりすすめる。
このチュートリアルを進めていてよく遭遇するエラーを下にまとめているのでそちらも参考に.
LND Developer SiteのTutorialでよく起こるエラー

備考：alice $ bob $ charlie $と書いてあるのはそれぞれaliceのターミナルで、bobのターミナルで、charlieのターミナルでコマンドを入力する、という意味なので、alice $の部分は省略して入力してください。

環境

PC: Thikpad X1 Carbon
OS: Ubuntu 18.04 LTS

#セットアップ
ターミナルをひらいて以下のコマンドを入力。

btcd --txindex --simnet --rpcuser=kek --rpcpass=kek

以後このターミナルはしばらくの間放置。
作業用のディレクトリを作る。
新しいターミナルで

cd $GOPATH
mkdir dev
cd dev

mkdir alice bob charlie

を入力。GOPATH上にdevディレクトリを作り、その上にalice, bob, charlieのディレクトリを作った
そのままこのターミナルでaliceのノードを動かしたいと思う。

cd $GOPATH/dev/alice

lnd --rpclisten=localhost:10001 --listen=localhost:10011 --restlisten=localhost:8001 --datadir=data --logdir=log --debuglevel=info --bitcoin.simnet --bitcoin.active --bitcoin.node=btcd --btcd.rpcuser=kek --btcd.rpcpass=kek

これで大量のログが図れると同時にノードが起動できた。
通常ノードの起動にはlndで十分なのだが、今回はたくさんのオプションを指定した。
内容は公式のチュートリアルに書いてあるし、lnd --helpで確認できるので今回は省略する。

新しいターミナルを開きbobのノードを起動する。

cd $GOPATH/dev/bob
lnd --rpclisten=localhost:10002 --listen=localhost:10012 --restlisten=localhost:8002 --datadir=data --logdir=log --debuglevel=info --bitcoin.simnet --bitcoin.active --bitcoin.node=btcd --btcd.rpcuser=kek --btcd.rpcpass=kek 

これでbobの準備はできた。
つぎにcharleのノードを準備する。
新しいターミナルで、

cd $GOPATH/dev/charlie
lnd --rpclisten=localhost:10003 --listen=localhost:10013 --restlisten=localhost:8003 --datadir=data --logdir=log --debuglevel=info --bitcoin.simnet --bitcoin.active --bitcoin.node=btcd --btcd.rpcuser=kek --btcd.rpcpass=kek

###楽に起動したい場合
今回はlndにたくさんオプションを指定した。これを毎回入力するのはめんどくさいという場合lnd.confでオプションを予めファイルに記載しておく。
lnd.confの場所と中身は以下の通り。

• MacOS: /Users/[username]/Library/Application\ Support/Lnd/lnd.conf
• Linux: ~/.lnd/lnd.conf

lnd.conf

[Application Options]
datadir=data
logdir=log
debuglevel=info

[Bitcoin]
bitcoin.simnet=1
bitcoin.active=1
bitcoin.node=btcd

[btcd]
btcd.rpcuser=kek
btcd.rpcpass=kek

これらを指定することでalice, bob, charleはそれぞれ

alice$ lnd --rpclisten=localhost:10001 --listen=localhost:10011 --restlisten=localhost:8001
bob$ lnd --rpclisten=localhost:10002 --listen=localhost:10012 --restlisten=localhost:8002
charlie$ lnd --rpclisten=localhost:10003 --listen=localhost:10013 --restlisten=localhost:8003

で起動できるようになる。

#lncliと認証機能をうごかす
lncliでwalletを作り、macaroonの認証を済ませる。

公式には以下のように書いてあるが、このmacaroon-pathは正しくない。

cd $GOPATH/dev/alice
alice$ lncli --rpcserver=localhost:10001 --macaroonpath=data/admin.macaroon create

これを入力すると、以下のリンク先にまとめようなエラーが出る。
LND Developer SiteのTutorialでよく起こるエラー

今回はsimnetなのでこう入力する。
新しいターミナルを開き、

cd $GOPATH/dev/alice
alice$ lncli --rpcserver=localhost:10001 --macaroonpath=data/chain/bitcoin/simnet/admin.macaroon create

macaroon-pathを変えただけだ。
これを入力するとパスワードを設定しろと言われるので、
passwordと確認用にもう一度同じpasswordを入力した後、

Do you have an existing cipher seed mnemonic you want to use? (Enter y/n): 

と聞かれるが今回はnを入力。

Input your passphrase if you wish to encrypt it (or press enter to proceed without a cipher seed passphrase): 

と入力を求められるが、何も入力しないでそのままenterを押す。
これでwalletが準備できた。
同じ他アーミナルでwalletの情報を確認する。

cd $GOPATH/dev/alice
lncli --rpcserver=localhost:10001 --macaroonpath=data/chain/bitcoin/simnet/admin.macaroon getinfo

###　ちなみに
公式には書いていないが、次回以降このwalletを使うときは

lncli --rpcserver=localhost:10001 --macaroonpath=data/chain/bitcoin/simnet/admin.macaroon unlock

で認証をする。

新しいターミナルでbobでも同じことをする。

cd $GOPATH/dev/bob
lncli --rpcserver=localhost:10002 --macaroonpath=data/chain/bitcoin/simnet/admin.macaroon create

次に新しいターミナルでcharalieで同じことをする。

cd $GOPATH/dev/charlie
lncli --rpcserver=localhost:10003 --macaroonpath=data/chain/bitcoin/simnet/admin.macaroon create

毎回rpcserverとmacaroonpathのオプションを入力するのはめんどくさいので、
aliasを登録する。
~ディレクトリに.bashrcファイルを開き（なければ作る）
最後の行に、

alias lncli-alice="lncli --rpcserver=localhost:10001 --macaroonpath=data/chain/bitcoin/simnet/admin.macaroon"
alias lncli-bob="lncli --rpcserver=localhost:10002 --macaroonpath=data/chain/bitcoin/simnet/admin.macaroon"
alias lncli-charlie="lncli --rpcserver=localhost:10003 --macaroonpath=data/chain/bitcoin/simnet/admin.macaroon"

alice、bob、charlieのディレクトリでそれぞれ

 source ~/.bashrc

と入力。これで.bashrcが読み込めた。

アリスのアドレスを調べる。
アリスのターミナルでalice$ 以降の一行のコマンドを入力。

alice$ lncli-alice newaddress np2wkh
{
    "address": <ALICE_ADDRESS>
}

bobとchalieのアドレスもそれぞれ確認しておく。

bob$ lncli-bob newaddress np2wkh
{
    "address": <BOB_ADDRESS>
}

charlie$ lncli-charlie newaddress np2wkh
{
    "address": <CHARLIE_ADDRESS>
}

{}内にaliceのadderssが表示されたはずだ。
一番最初にbtcdを入力し放置していたターミナルを開く。
一度Ctrl + C停止し、

btcd --simnet --txindex --rpcuser=kek --rpcpass=kek --miningaddr=<ALICE_ADDRESS>

を入力。<ALICE_ADDRESS>の部分はaliceのアドレスを入れてください。
そしてaliceのターミナルでマイニングを行う。

btcctl --simnet --rpcuser=kek --rpcpass=kek generate 400

配列形式でハッシュ値が400生成されたのが確認できただろうか。
つぎにそのままsegwitがactiveになっているかを確認する。

btcctl --simnet --rpcuser=kek --rpcpass=kek getblockchaininfo | grep -A 1 segwit

つぎにそのままアリスのターミナルでwalletのbalanceを確認。

lncli-alice walletbalance

いくらかコインが入っているはず。
今度はchalieでコインを稼ぐ。
もう一度btcdを動かしているターミナルを開き再びCtrl + C停止し、

btcd --txindex --simnet --rpcuser=kek --rpcpass=kek --miningaddr=<CHARLIE_ADDRESS>

<CHARLIE_ADDRESS>はchalieのアドレス。
どのターミナルでもいいのだがchalieのターミナルを開き、

btcctl --simnet --rpcuser=kek --rpcpass=kek generate 100

でマイニングをし、balanceを確認。

lncli-charlie walletbalance

Peerに接続する

bobのターミナルでbobの情報を確認。

lncli-bob getinfo
{
--->"identity_pubkey": <BOB_PUBKEY>,
    "alias": "",
    "num_pending_channels": 0,
    "num_active_channels": 0,
    "num_peers": 0,
    "block_height": 450,
    "block_hash": "2a84b7a2c3be81536ef92cf382e37ab77f7cfbcf229f7d553bb2abff3e86231c",
    "synced_to_chain": true,
    "testnet": false,
    "chains": [
        "bitcoin"
    ],
    "uris": [
    ],
    "best_header_timestamp": "1533350134",
    "version":  "0.4.2-beta commit=7a5a824d179c6ef16bd78bcb7a4763fda5f3f498"
}

{}内にbobの情報がずらりと表示された。
"identity_pubkey"に表示されたハッシュ値を使っていく。

aliceのターミナルで

lncli-alice connect <BOB_PUBKEY>@localhost:10012

にはさっきのbobの"identity_pubkey"を入れる。
すると

{

}

と空の{}が表示されたはずだ。

peerのリストを確認する。
aliceのターミナルで

lncli-alice listpeers
{
    "peers": [
        {
            "pub_key": <BOB_PUBKEY>,
            "address": "127.0.0.1:10012",
            "bytes_sent": "7",
            "bytes_recv": "7",
            "sat_sent": "0",
            "sat_recv": "0",
            "inbound": false,
            "ping_time": "0"
        }
    ]
}

続いてbobのターミナルで、

 lncli-bob listpeers
{
    "peers": [
        {
            "pub_key": <ALICE_PUBKEY>,
            "address": "127.0.0.1:60104",
            "bytes_sent": "318",
            "bytes_recv": "318",
            "sat_sent": "0",
            "sat_recv": "0",
            "inbound": true,
            "ping_time": "5788"
        }
    ]
}

今度はcharlieでbobに接続する。

lncli-charlie connect <BOB_PUBKEY>@localhost:10012

ついにaliceのターミナルでbobとチャンネルを開設する

lncli-alice openchannel --node_key=<BOB_PUBKEY> --local_amt=1000000

この状態ではまだブロードキャストしたものがブロックチェーンに記録されていいのでchannelは開設できていない。
なのでマイニングを行う。

btcctl --simnet --rpcuser=kek --rpcpass=kek generate 6

開設できたかをaliceでchannelを確認する。

lncli-alice listchannels
{
    "channels": [
        {
            "active": true,
            "remote_pubkey": <BOB_PUBKEY>,
            "channel_point": "2622b779a8acca471a738b0796cd62e4457b79b33265cbfa687aadccc329023a:0",
            "chan_id": "495879744192512",
            "capacity": "1000000",
            "local_balance": "991312",
            "remote_balance": "0",
            "commit_fee": "8688",
            "commit_weight": "600",
            "fee_per_kw": "12000",
            "unsettled_balance": "0",
            "total_satoshis_sent": "0",
            "total_satoshis_received": "0",
            "num_updates": "0",
            "pending_htlcs": [
            ],
            "csv_delay": 144,
            "private": false
        }
    ]
}

bobでinvoice(請求書)を発行する

 lncli-bob addinvoice --amt=10000
{
        "r_hash": "<a_random_rhash_value>",
        "pay_req": "<encoded_invoice>",
        "add_index": 1
}

10000satshiのinvoiceを発行した。
は送金のときに使う。
続いてaliceの側でこのinvoiceに送金する。

lncli-alice sendpayment --pay_req=<encoded_invoice>
{
	"payment_error": "",
	"payment_preimage": "baf6929fc95b3824fb774a4b75f6c8a1ad3aaef04efbf26cc064904729a21e28",
	"payment_route": {
		"total_time_lock": 650,
		"total_amt": 10000,
		"hops": [
			{
				"chan_id": 495879744192512,
				"chan_capacity": 1000000,
				"amt_to_forward": 10000,
                "expiry": 650,
                "amt_to_forward_msat": 10000000
			}
		],
		"total_amt_msat": 10000000
	}
}

aliceの側でchannelに10000satoshiが送金されていることを確認する。

lncli-alice listchannels

bobの側でも

lncli-bob listchannels

#マルチホップペイメント

charlieでbobとchannelを開設する。

lncli-charlie addinvoice --amt=10000

aliceで同じように送金。

lncli-alice sendpayment --pay_req=<encoded_invoice>

キャロルで送金を確認する。

lncli-charlie listchannels

channelを閉じて送金をかんりょうする。

lightningでの送金は、channelを閉じてそれがマイニング処理されてようやく完了する。
aliceでchannel_pointを確認する。

lncli-alice listchannels
{
    "channels": [
        {
            "active": true,
            "remote_pubkey": "0343bc80b914aebf8e50eb0b8e445fc79b9e6e8e5e018fa8c5f85c7d429c117b38",
       ---->"channel_point": "3511ae8a52c97d957eaf65f828504e68d0991f0276adff94c6ba91c7f6cd4275:0",
            "chan_id": "1337006139441152",
            "capacity": "1005000",
            "local_balance": "990000",
            "remote_balance": "10000",
            "unsettled_balance": "0",
            "total_satoshis_sent": "10000",
            "total_satoshis_received": "0",
            "num_updates": "2"
        }
    ]
}

channel_pointの値をよく見ると:で区切られているはずだ。前半分がfunding_txidにあたり、後ろがoutput_indexだ。
aliceのターミナルで,

lncli-alice closechannel --funding_txid=<funding_txid> --output_index=<output_index>

まだ送金は完了していない。マイニングで完全に送金を完了させる。

btcctl --simnet --rpcuser=kek --rpcpass=kek generate 1

bobのターミナルを開き送金を確認する。

 lncli-bob walletbalance
{
    "total_balance": "20001",
    "confirmed_balance": "20001",
    "unconfirmed_balance": "0"
}

balanceが増えている
これでStage1は完了。

続き：
Lightning Network Daemon(Lnd)で遊んでみた ~Tutorial編(Stage2)~