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DIF Japan Monthly Sync
Web5の(浅い)全体像
GMOグローバルサイン・ホールディングス
神沼 貴⼤(@t_kanuma)
2023/12/22
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初めに
● ︖を付けた箇所 = 未検証なIMHO、推測
2
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Web5のコンセプト (IMHO)
● SSIコンセプト = デジタル空間をフィジカル空間の紙モデルと同等に
● いつどこで誰にどんな⽬的でCredentialを提⽰するかをHolder次第に
● OpenID4VC, Hyperledger Aries
● Identityを事業者から本⼈に集約する（個⼈に分散する）
● Web5
● Identity + App Dataを事業者から本⼈に集約する（個⼈に分散する）
● DIF DWN仕様を実装 ⇨ Personal Data Store(PDS)
● Decentralized Web App(DWA) の実現 ⇨ Webをよりパーソナルに、パワフルに
3
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⼤体の全体像
4
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⼤まかな全体像
5
Remote Node
(マルチテナント)
Local Node
Local Node
ION
Remote Node
did:ion:yyy did:ion:xxx
3.Sync
2-(a). Send Messages(signed by DID, HTTPS POST)
1. DID Resolution
Service Endpoint: Remote Node URL
Protocol
(Data Schema & Access Control)
DWA
FE/Mobile App
2-b. Write data to my own node.
did:ion:yyy?service=DecentralizedWebNode&message=W3sgT...
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⼤まかな全体像
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Remote Node
(on AWS)
Remote Node
(on GCP)
多 対 多の分散環境
Frontend, Mobile, Desktop App
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現在の状況
● Tech Preview状態
● Are We Web5 yet? : 85% done
● 来年Identity Walletがリリースされる
● DIFでDWAのハッカソンを開くなど、啓蒙中の模様
● did:ionはまだLong-Formのみ(簡単に動かして確認済み)
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DID Document(ION)
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現在の状況: Roadmap
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[出展](YouTube) Web5 Architecture: v0.8.1
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TBD社のリポジトリ群と
各リポジトリ/パッケージの依存関係
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TBD54566975内のWeb5関連リポジトリ群
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リポジトリ 概要
web5-js
アプリに対しAPIを提供するSDK (= Local Node)
TypeScript、⼀番成熟
web5-kt
同上
Kotlin、2023/8から開発
web5-rs
同上?
Rust、2023/11から開発
dwn-server Remote Nodeの実装
dwn-sdk-js web5-js / dwn-serverが依存するDIF DWN仕様の実装
sdk-developement 上記web5-{lang} SDKの実装状況を記す管理ドキュメント
web5-wallet Identity Wallet?(後述)
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TBD54566975内のWeb5関連リポジトリ群
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リポジトリ 概要
ssi-service
SSIに関する機能を提供するREST API
Endpoints仕様 / KMSなどのConfig
ssi-sdk
上記ssi-serviceが依存するSDK
Goで実装 / 豊富な機能
ssi-sdk-wasm
上記ssi-sdkをWASM化する実装
Deprecated
独⽴
前ページの表
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⼀番⽬の表の図解
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Frontend/Mobile App
web5-js (SDK)
dwn-sdk-js
(Local Node)
dwn-server
dwn-sdk-js
(Remote Node)
DWA
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web5-js(SDK)内の各種npm package
web5-js(SDK)内の依存関係の概略
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agent
api
common
cryto
dids
user-agent
@decentralized-identity/ion-sdk
@decentralized-identity/ion-pow-sdk
credential
dwn-sdk-js
App
いずれapiパッケージから参照される模様/
機能的に発展途上
@sphereon/pex
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api packageが提供する機能
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⼤まかな全体像
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Remote Node
(マルチテナント)
Local Node
Local Node
ION
Remote Node
did:ion:yyy did:ion:xxx
3.Sync
2. Send Messages(HTTPS POST)
1. DID Resolution
Service Endpoint: Remote Node URL
Protocol
(Data Schema & Access Control)
DWA
FE/Mobile App
2-b. Write data to my own node.
did:ion:yyy?service=DecentralizedWebNode&message=W3sgT...
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API提供機能: 基本的な使い⽅
1. Static MethodであるWeb5.connection(option)でweb5インスタンス⽣成
● 内部でdid:ion作って、DWNを紐づける。
● option
● Remote NodeのEndpoint情報
● 後述するSyncの設定
● Local Nodeのストレージ暗号化⽅式
2. web5インスタンスを操る。
● web5.dwn.*
● Records(Messages): DIF DWN Spec 10.2 Interface - Records
● Protocols: DIF DWN Spec 10.3 Interface - Protocols
● web5.did.*
● did:ion, did:keyの⽣成
● ↑でDWNコントール⽤did:ionは作るので、今のところVC、VP署名⽤のみ︖
● web5.vc.* : VC、VP周り
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API提供機能: web5.dwn.*
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メソッド 概要
records.query(request) ⾃Node or 他Node(許可される場合)のRecord[]の取得
records.read(request) ⾃Node or 他Node(許可される場合)のRecordの取得
records.create(request) ⾃Node or 他Node(許可済みの場合)上にRecord作成
records.write(request) createのalias
records.delete(request) ⾃Node or 他Node(許可される場合)上のRecord削除
protocols.query(request) ⾃Node or 他Nodeの特定のprotocolの設定内容を取得
procols.configure(request) ⾃Node or 他Node(許可される場合)の特定のprotocolの内容を設定
各メソッドのRequestの必須/オプションプロパティ及びResponseの内容は、GitHub開発ドキュメント参照
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web5.dwn.write(request)のrequestオプション
● オプションの設定が肝になりそう︖
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Recordの暗号化
20
Recordを暗号化する対称鍵 対称鍵を暗号化するDID
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Recordの暗号化(こんな形︖)
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Remote Node
Local Node
App
プライベートなデータの暗号化
1. 対称鍵⽣成
2. 対称鍵でRecordを暗号化
3. ⾃DIDで対称鍵を暗号化
4. Recordと暗号化済み対称鍵をLocal/Remote Nodeに書き込み
書き込み 同期
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(現時点での)API提供機能: いずれweb5.vc.*
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分類 機能 誰⽤
JWT-VC
データ⽣成(未署名) Issuer
署名(ES256K or Ed25519) Issuer
検証(完全性、真正性) Verifier
Presentation Exchange V2
Definitionを満たすVC抽出 Holder
VCがDefinitionを満たすか検証 Holder
VP⽣成 Holder
Submissionの妥当性検証 Verifier
VPの検証(Definitionに沿うか) Verifier
GitHub: 開発ドキュメント
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ポイントと疑問
● ION DID
● DID作成に関して、ユーザ/App開発者は詳細に全く関わらなくて良い。
● 疑問: SidetreeのUpdate, Recovery, Deactivate操作は︖ -> Identity Walletを使う?
● e.g. Remote NodeをAWSからGCPに引っ越ししたい場合は︖
● Local Node
● デフォルトでは、Level DBに暗号化せずにデータ/鍵ペアを保管する。
● In-browser NodeではIndexed DBにLocal Nodeが作られる。(FrontendのOriginで区分け)
● 疑問: 複数デバイスで同じApp/Data使いたい場合は︖どう複製︖ -> Identity Walletを使う?
● 疑問: Local Nodeのストレージ暗号化の実装は︖
● 疑問: 企業はどうWeb5を使えばいい︖
● Verifiable Credential周り
● SSI SDKに⽐べると機能不⾜に⾒える。(後述)
● 今のところHolderとしての役回り︖(後述)
23
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● Web5.connect(option)
● option.appDataStore: AppDataStore(インターフェース）
● デフォルト実装: agent/app-data-store.ts内のAppDataVault Class
Local Nodeのストレージ暗号化⽅式
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App
パスフレーズ
設定
AppDataVault#initialize
鍵ペア⽣成
鍵ペア
パスフレーズ HKDF(公開鍵,..)⇨salt
PBKDF2(salt, パスフレーズ)⇨KEK
JWE
protectedの⼀部: salt
cipher text: 暗号化されたCEK
初期起動
CEK = 秘密鍵
XChaCha20Poly1305(KEK, CEK)
JWEをLocal Nodeに保管
処理概略
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業務システム
企業はどう使えばいい︖ (こんなイメージ︖)
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Node.js App
Remote Node
Local Node
(web5-js)
社員 / エンドユーザー
業務システム内の
バックエンドアプリの1つ
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Remote Node
26
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⼤まかな全体像
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Remote Node
(マルチテナント)
Local Node
Local Node
ION
Remote Node
did:ion:yyy did:ion:xxx
3.Sync
2-a. Send messages(HTTPS POST)
1. DID Resolution
Service Endpoint: Remote Node URL
Protocol
(Data Schema & Access Control)
DWA
FE/Mobile App
did:ion:yyy?service=DecentralizedWebNode&message=W3sgT...
2-b. Write data to my own node.
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Remote Node概要
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dwn-sdk-js
Node.js (on container)
dwn-server
Level DB or SQLite
MySQL or Postgres
JSON-RPC API
または
⾃Local Node
他Local Node
同期
メッセージ送信
(HTTPS)
DID秘密鍵
秘密鍵はRemoteに同期しない
(YouTube) SSI Meetup - Web5: Open to Build - Block/TBD
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その他
● Tech Previewでは、TBD社のRemote Nodeを使える。
● ⾃分でも建てられる。
● “どのDIDに対し⾃ノードとしての利⽤を許可するのか“
● 基本オープン︖
● ⾃分で対応しないといけない︖
● 実際、誰がRemote Nodeを運⽤するの問題
● ⾊々考えられる︓⾃分、友達、Remote Nodeサービス提供者、財団が建てた公共財
● (YouTube) Web5: An open source decentralized web platform
● Remote Nodeを提供するサービサーは登場すると想定できる。
● それによりDecentralizationの度合いは低下する。
● そういったサービスはPublicなデータを集めて検索機能を作ったりするだろう。
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Messages
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⼤まかな全体像
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Remote Node
(マルチテナント)
Local Node
Local Node
ION
Remote Node
did:ion:yyy did:ion:xxx
3.Sync
2-a. Send messages(HTTPS POST)
1. DID Resolution
Service Endpoint: Remote Node URL
Protocol
(Data Schema & Access Control)
DWA
FE/Mobile App
did:ion:yyy?service=DecentralizedWebNode&message=W3sgT...
2-b. Write data to my own node.
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メッセージのフォーマット
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target: アクセスするDWNのDID(必須)
encodedData: Writeの場合のみ
messageの中がDIF DWN 9.Messagesに則る
dataCid: encodedDataのCID
messageの外がJSON-RPCに則る
recordID: (平たくいうと）descriptor -> DAG CBOR -> CID
payload: descriptor -> DAG CBOR -> CID
all Messages MUST be committed to an IPLD DAG in a tree allocated
to the DID of the owner [出展] DIF DWN 9.Messages
protected: alg, kid=DID
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Sync
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Web5のSync
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Remote Node
(マルチテナント)
Local Node
Local Node
ION
Remote Node
did:ion:yyy did:ion:xxx
3.Sync
2-a. Send messages(HTTPS POST)
1. DID Resolution
Service Endpoint: Remote Node URL
Protocol
(Data Schema & Access Control)
DWA
FE/Mobile App
did:ion:yyy?service=DecentralizedWebNode&message=W3sgT...
2-b. Write data to my own node.
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Hyperledger AriesのMessage Forwarding
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Mediator
(on cloud)
App FW
DIDComm(Mediation依頼)
Holder Mobile App
DIDComm(Forwarding)
初期起動でMediation依頼
(⽅式: Push)
callback
WebsocketでPush
DIDComm受信
Mediator
(on cloud)
App
FW
DIDComm(Mediation依頼)
Holder Mobile App
DIDComm(HTTP Req)
DIDComm受信
初期起動でMediation依頼
(⽅式: Pull)
滞留メッセージの取得
HTTP Resp
Queue
callback
Polling
App側で制御する
DIDCommとしては例外的にHTTP Response
でJWEデータを返却
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Web5のSync(2つの⽅向)
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Local Node Remote Node
同期
Web5側で執り⾏う(App/開発者側が深く関与しない)
Local Node
App
データ書き込み
Remote Node
Local Node
1.メッセージ送信
2. 同期
Remote Node
2. 同期
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Web5のSync
● Local -> Remote
● デフォルトでは2分に⼀度、HTTPS POSTで同期する(簡単に動かして確認済み)
● 調整可能
● ConfigでLocal Node単位で同期間隔の調整
● アプリ側から即時同期させる
● Remote -> Local
● 無い︖ Local -> Remote⽅向だけ︖（相⼿からの受信がない環境での検証だと）
● WebSocketでリアルタイム︖(DWN Server Configから推測）
● Local-Remoteが多:多の分散環境でどのような同期プロトコルなのかは不明
● 各Nodeでの状態管理は前述のMerkle DAG?
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Web5のSync: 即時同期が必要になるケース
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Remote Node
(マルチテナント)
Local Node
Local Node
Remote Node
1. Tweet的メッセージ送信
2. すぐに同期
3. すぐにリプライ
Chatアプリ
4. (2分後)No.1の同期
5. データ不整合発⽣
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Protocol
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⼤まかな全体像
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Remote Node
(マルチテナント)
Local Node
Local Node
ION
Remote Node
did:ion:yyy did:ion:xxx
3.Sync
2-a. Send messages(HTTPS POST)
1. DID Resolution
Service Endpoint: Remote Node URL
Protocol
(Data Schema & Access Control)
DWA
FE/Mobile App
did:ion:yyy?service=DecentralizedWebNode&message=W3sgT...
2-b. Write data to my own node.
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Protocol Definition
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• ユーザー/アプリレベルでの肝になると思う。
• 相互運⽤性の鍵
• あるエコシステム内で異なるアプリが同じ
Protocolを使うことが普及の鍵になると思う。
• 例) ⾳楽配信アプリ間で共通のプレイリストの
Protocolを⽤意
structure:
• 各typeの関係を構造化
• binaryImageはphotoの配下
$actions:
• 各typeに対し誰が何をできるか
• anyone, recipient, author:
web5.dwn.*でのrequestに紐づく。
• album,photoはrecipient(=DID)に
メッセージを送信する。
(Remote NodeにWriteする)
• binariImage: 後から書き込めると⾔う意味︖
よくわからない。
JSON Schema?
Remote Nodeへの︖
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ION
42
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⼤まかな全体像
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Remote Node
(マルチテナント)
Local Node
Local Node
ION
Remote Node
did:ion:yyy did:ion:xxx
3.Sync
2-a. Send messages(HTTPS POST)
1. DID Resolution
Service Endpoint: Remote Node URL
Protocol
(Data Schema & Access Control)
DWA
FE/Mobile App
did:ion:yyy?service=DecentralizedWebNode&message=W3sgT...
2-b. Write data to my own node.
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デフォルトのDID Method
● did:ion
● YouTube: Introducing did:dht - Our newest DID Method!
● 将来的に使わなくなる可能性あり
● MS撤退の動きを察知。
● ⾃分達(TBD)で運⽤、難しい -> インフラコスト、Bitcoin⼿数料の問題︖
● did:dht
● Distributed Hash Table
● 現状、仕様はTBD内で管理
● IONのようにTXを積み重ねるのではなく、DID Docをそのまま保管する⽅式︖
● 2001年からあるBitTorrent(P2Pファイル交換プロトコル/ソフトウェア)
の既存ネットワーク?インフラ?であるMainline DHTを利⽤する
44
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SSI Service、SSI SDK
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TBD54566975内のWeb5関連リポジトリ群
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リポジトリ 概要
ssi-service
SSIに関する機能を提供するREST API
Endpoints仕様 / KMSなどのConfig
ssi-sdk
上記ssi-serviceが依存するSDK
Goで実装 / 豊富な機能
ssi-sdk-wasm
上記ssi-sdkをWASM化する実装
Deprecated
独⽴
前ページの表
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SSI SDKの機能
● DID Methods: web, key, jwk, pkh, peer
● VC Formats
● JWT-VC / SD-JWT
● LDP-VC (JSON Web Signature 2020 / BBS+ Signature)
● その他
● DIF Credential Manifest
● DIF Presentation Exchange 2.0
● W3C Status List 2021
● W3C VC JSON Schema
● W3C Wallet Rendering
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[出展]https://github.com/TBD54566975/ssi-sdk?tab=readme-ov-file
#key-types--signature-algorithms
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当初(2023/7)の推測
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Frontend/Mobile App
web5-js (SDK)
dwn-sdk-js
(Local Node)
DWA
ssi-sdk
ssi-sdk-wasm (現在deprecated)
JS環境にSSI機能提供
当初の計画はこうだった︖
今はこの形は無くなった︖
WASM File
It enables SSI functionality in the browser and other
JavaScript environments by compiling the SDK to a WASM file.
This repository is responsible for building the main.wasm file and
making it available as an npm package.
[出展]https://github.com/TBD54566975/ssi-sdk?tab=readme-ov-file#wasm
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業務システム
典型的な使い⽅の形(Issuer/Verifier)︖
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Node.js App
Remote Node
Local Node
(web5-js)
SSI Service (REST API)
SSI Serviceは企業に使われる︖
Issuer/Verifier向け︖
HolderはWeb5 SDK内の
VC関連機能を使う︖
利⽤
社員 / エンドユーザー
業務システム内の
バックエンドアプリの1つ
VC発⾏⽤DID秘密鍵
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web5-js(SDK)内の各種npm package
前述: credential packageの機能
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agent
api
common
cryto
dids
user-agent
@decentralized-identity/ion-sdk
@decentralized-identity/ion-pow-sdk
credential
dwn-sdk-js
App
いずれapiパッケージから参照される模様 /
機能的に発展途上
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Slide 51 text
credential package、dids packageの提供機能
● TBD54566975/sdk-development
● 実装済み
● Presentation Exchange 2.0
● did:ion, did:keyのCreation/Resolution
● 実装予定
● SD-JWTのCreation
● did:jwkのCreation/Resolution
● Holderとして機能できそう
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Web5とTrust Triangle(総合するとこんな形︖)
● DWNのMessageでやりとり
● (DIF Credential Manifest/Presentation Exchangeは暗黙的にフローまで定義していると考える)
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Issuer
(Local/Remote Node)
Holder
(Local/Remote Node)
Verifier
(Local/Remote Node)
2. VC要求(Credential Application)
3. VC発⾏
(Credential Response(Fulfillment))
1. オファー(Credential Manifest)
1. VP要求(Presentation Definition)
3. VP提⽰(Presentation Submission)
SSI
Service
SSI
Service
Web5 JS SDK
2. 抽出(Definitionを満たすVC抽出)
(署名) did:web
ionのdid docはassertionMethod持って
いなかったためとりあえず除外
(フォーマット) JWT-VC
(署名) did:key, did:jwk, did:ion
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Identity Wallet
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TBD54566975内のWeb5関連リポジトリ群
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リポジトリ 概要
web5-js
アプリに対しAPIを提供するSDK (= Local Node)
TypeScript、⼀番成熟
web5-kt
同上
Kotlin、2023/8から開発
web5-rs
同上?
Rust、2023/11から開発
dwn-server Remote Nodeの実装
dwn-sdk-js web5-js / dwn-serverが依存するDIF DWN仕様の実装
sdk-developement 上記web5-{lang} SDKの実装状況を記す管理ドキュメント
web5-wallet Identity Wallet?(後述)
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Identity Wallet
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DID管理
DID Doc
作成更新復旧
アプリへの割り当て
VP提⽰
Protocol
定義︖
[出展]https://developer.tbd.website/files/Decentralized-Web-Platform.pdf
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どう各アプリと連携するのか不明
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DWA
(Android)
DWA
(iOS)
DWA
(PWA)
DWA
(Browser on Mobile)
Identity Wallet
DWA
(Browser on PC)
DWA
(Desktop)
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最後に
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本当はこれをやってから・・・
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Centralized Web App
DWA
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終わり
● 間違えているところ、違和感ある箇所があれば教えてください。
● ︖ばかりですみません、⾜掛かりになる内容になったなら幸いです。
● ご清聴ありがとうございました。
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