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DAppsを支える分散型P2PストレージIPFSの概要と、ブロックチェーンと組み合わせた利用事例

d10n labでは、ゆりおさんの寄稿によるIPFSに関するレポートを配信しました
IPFS自体の説明、採用しているプロジェクト紹介、IPFSを開発してるprotocol labという会社はなにかまでIPFSを概観したレポートになっています。
(冒頭より引用)
DAppsと一緒にIPFSという文字を目にする機会が増えてきました。
IPFSはモジュールを入れ替えられる柔軟性があり、ブロックチェーンと相性がいいと言われ、「uPort」や「Origin」など多くのDAppsに採用されています。
今回のレポートでは、IPFSのいくつかの利用事例を通して、現在どのようなDAppsがどのような仕組みで動いているのかを、非エンジニアでもある程度イメージできるように概観します。

IPFSとは

公式サイト:https://ipfs.io/
IPFS(InterPlanetary File System:惑星間ファイルシステム)はProtocol Labsにより開発が進めれられているP2Pネットワーク上で動作するハイパーメディアプロトコルとその実装です。
ざっくり言うと、「誰でも参加可能な分散型P2Pストレージ」を作るオープンソースプロジェクトです。

IPFSのgithubページでは、Kademlia(分散ハッシュテーブル)とBitTorent(P2Pファイル共有ソフト)とGit(バージョン管理システム)とBitcoinの仕組みを取り入れ、インターネットのインフラを進化させたいと述べています。

IPFSはMerkle DAGのデータ構造を持ち、バージョン管理可能なファイルシステムやブロックチェーン、永続的なWebを構築することが可能になります。

IPFSでは、取得したい情報がどこにあるかは考慮に入れず、直接コンテンツ自体に紐づく識別子(アドレス)を元に情報にアクセスする「コンテンツ指向」型の仕組みを採用しています。

「コンテンツ指向」の例を示します。
例えばあなたが『HUNTERxHUNTER 12巻』を読みたいと思ったとします。
そのコンテンツを、Kindle Storeで購入するか別の電子書籍ストアで買うかは大きな問題ではなく、入手したコンテンツは、どこで購入しても同一のものになります。
このように、コンテンツの内容に紐づく情報を直接指定してアクセスする考え方を「コンテンツ指向」と言います。

一方、場所を指定して情報を取得することは「ロケーション指向」といい、HTTPプロトコルなどがこれに該当します。

ブラウザで特定のファイルにアクセスしたい場合、IPFSはネットワーク全体に対してハッシュに対応するファイルがあるのか問い合わせを行い、該当するIPFSのノードがファイルを返すことで、ページにアクセス可能になります。

各ノードは、すべてのファイルを保管する必要はなく、自分の興味のあるファイルのみを保管します。
そしてインデックス情報がどのノードが何を保管しているかを見つけ出します。

IPFSではSHAなどの暗号ハッシュ関数を利用してコンテンツのハッシュ値を求め、それをそのコンテンツのIDとして利用します。
このため、ファイルは安全かつ低容量になります。

IPFSを開発するProtocol Labsとは

公式サイト:https://protocol.ai/
IPFSを開発しているProtocol Labsは、リサーチと開発を行うインターネットテクノロジー会社です。Ycombinatorやウィンクルボスキャピタルから投資を受けており、個人投資家にはNaval Ravikantなどがいます。

また、Protocol Labsは、Filecoinという、個人間でストレージの貸し借りができる分散型ストレージネットワークのプロジェクトも立ち上げています。
Filecoinについての詳細は後述します。

その他Protocol Labsは以下のようなオープンソースプロジェクトも展開しています。
総じてどのプロジェクトも、プロトコルに相互互換性を持たせるインフラを整えるためのものと言えます。

・libp2p
P2P通信を実現するライブラリ群。IPFSの用途にとどまらずに幅広く利用できるライブラリを提供することを目的としている。

・IPLD
異なる基盤プロトコルに相互互換性を持たせるためのネームスペースを提供する。現在、JavaScriptとGOの2言語でGit・Bitcoin・Ethereum・IPFSをサポート。

・Multiformats
自己記述によりプロトコルフォーマットの価値を高めるためのプロジェクト。拡張性を持たせたり、人間でも読めるようにするなど。

d10n labで配信をしrたレポート全文では、Protocol Labsに関するもう少し詳細な説明、IPFSがブロックチェーンと相性が良いと期待される点や、IPFSの利用事例を概観します。

目次

■IPFSとは

■IPFSを開発するProtocol Labsとは

■Protocol Labs創設者
■IPFSがブロックチェーンと相性が良いと期待される理由

■IPFSの利用事例
・Origin

・uPort

・Digix
・DTube
・identifi

・Digital Art Chain

・Filecoin
■IPFSに関する懸念点

■IPFS所感

(続きは、d10lab研究所サロンに入会してお読みください。)
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