Uniswapで理解するWeb3の仕組み

Web3？分散型？クライアントサーバシステムと何が違うのさ！？
Web3サービスを代表するUniswapの仕組みを紐解くことで、捉えづらいWeb3の仕組みを垣間見ることにトライする。
これによりクライアントサーバシステム（Web2）とWeb3のアーキテクチャ的な違いを明らかにする。
小倉 聡司 (ソフトバンク株式会社)

初出
2022/05/25(水)
SB Tech Night #7 Web3とはなにか？ #SBTechNight
https://sbtechnight.connpass.com/event/245846/

Transcript

1. Uniswapで理解する Web3の仕組み SB Tech Night #7 Web3とはなにか？ 2022/05/25 小倉 聡司
2. 自己紹介 - ヒエラルキーを嫌い、ホラクラシーを愛するイーサリアン - “Power To The People” - 本当はビットコイン・マキシマリスト - 会社ではBlockchainをやるためにEthereumを推す半端者 - 暗号資産が創造する新世界を信じてBitcoinとEtherをガチホ - 含み損が増えるほどR&D活動に精を出す - 購入したバンクシーNFTの価格が暴落中 - みんなで買い支えてください。お願いします - 入社7年目ぐらいのSE - セキュリティやったり、BCのR&Dやったり - 小倉 聡司 - “サトシ・ナカモト”ではありません
3. ゴール | この図を理解する = Web3の基礎的な仕組みを掴む クライアント IPFS The Graph Ethereum ※Uniswapをベースに作成
4. Uniswap V2 の説明を行います 「トークン」とは、ERC-20に則した「Fungible Token」のことを指します
5. - 「DAO」による意思決定 - DAO（Decentralized Autonomous Organization）= 分散型自律組織 - = 中央管理者が存在しない - ガバナンストークン（UNI）の所有者に投票権がある - 「Uniswap Labs」が開発 - 開発チームは旧来型の体制であり、この点でたまに批判は受ける（らしい） - ソースコードはすべて「Public」 - v2は「GNU GPL」で出してしまい、たくさんのコピープロジェクトを生んでしまった v3からは「BSL」を採用し、4年間は勝手に使用できないように変更した - 分散型PaaSの組み合わせによるサービス提供 - 開発者が気にする（開発・管理する）のはアプリケーションのみ ※「分散型PaaS」は、小倉が勝手に命名 Uniswap | とは DEX界トップの取引高を誇る「分散型取引所（DEX）」
6. Uniswap | サービス概要 トレーダー - トークンを交換する（=Swap） - 0.3%の手数料を上乗せする 流動性供給者 トレーダー Uniswap Swap Deposit LT 流動性供給者 - トークンのペアを預け入れる（=Deposit） - 預け入れの証明に流動性トークンを受け取る - トークンのペアを引き出す（=Withdraw） - 流動性トークンを返却する - ユーザーが支払った手数料分だけ上乗せされて 返ってくる 分散型取引所
7. クライアント IPFS The Graph Ethereum Uniswap | 全貌
8. HTTP（ロケーション指向型プロトコル） IPFS（コンテンツ指向型プロトコル） IPFS | とは HTTPの補完/置換をするコンテンツ指向型プロトコル https://hogehoge.com/aaa/hello.html の hello.htmlファイル aaaディレクトリ hogehoge.comサーバ の ipfs://bafybeietctxou4mhqdqfacncf33lvqurrctxzegbezy7nshrtv2tzvymxi 中身がこのハッシュ値（CID）のファイル
9. IPFS | エコシステム IPFSノード C IPFSノード B IPFSノード A （Pinata） Developer （Uniswap Labs） リソース提供者 （IPFSノード運用） Pin ユーザ （トレーダー／流動性供給者） メリット - 耐障害性 - 負荷分散 - 耐検閲性 - 耐改ざん性 静的コンテンツ （React） ipfs://baf…mxi PaaS的に利用 不特定多数のノード運用者 =分散
10. Ethereum | エコシステム Developer （Uniswap Labs） Smart Contract リソース提供者 （Ethereumノード運用） ユーザ （トレーダー／流動性提供者） 静的コンテンツ （React） Ethereumノード A （INFURA） Ethereumノード C
11. Smart Contract | Deposit TokenA (ERC20) TokenB (ERC20) TokenC (ERC20) PairA/B (+ ERC20) PairB/C (+ ERC20) Router ユーザ1: 100 ユーザ2: 1,000 PairA/B: 0 ユーザ1: 1 ユーザ2: 10 PairA/B: 0 PairB/C: 5 ユーザ1: 0 ユーザ2: 0 ユーザ1: 0 ユーザ2: 7.07 ユーザ2 （流動性供給者） addLiquidity TokenA: 1,000 TokenB: 10 ー 1,000 ＋ 1,000 ＋ 100 Deposit処理の流れ ① ユーザ2がRouterの addLiquidityをコール TokenA: 1,000 TokenB: 10 ② RouterがPairA/Bアドレスに 供給されたTokenを移す ③ PairA/Bコントラクトで、 ユーザ2に流動性トークンが mintされる mint額 = sqrt(TokenA x B) 100 = sqrt(1,000 x 10) ユーザ1: 0 ユーザ2: 0 PairB/C: 10 ー 10 ＋ 10 … Smart Contract … Contractのステート
12. Smart Contract | Swap TokenA (ERC20) TokenB (ERC20) TokenC (ERC20) PairA/B (+ ERC20) PairB/C (+ ERC20) Router ユーザ1: 100 ユーザ2: 0 PairA/B: 1,000 ユーザ1: 1 ユーザ2: 0 PairA/B: 10 PairB/C: 5 ユーザ1: 0 ユーザ2: 0 PairB/C: 10 ユーザ1: 0 ユーザ2: 100 ユーザ1: 0 ユーザ2: 7.07 ユーザ1 （トレーダー） swapExactTokensForTokens TokenA: 100 Path: TokenA→TokenB→TokenC ー 100 ＋ 100 ー 0.91 ＋ 0.91 Swap処理の流れ ① ユーザ1がRouterの swap関数をコール TokenA: 100 ② 各トークンのプール残高から 各トークンの送金枚数を算出 *送金前後で流動性トークンの 枚数が一定となる送金枚数 ③ 算出した枚数通りに 各トークンで送金を実行する ＋ 1.54 ー 1.54 オンチェーンデータのみでswap レートはアビトラのみで調整
13. The Graph | エコシステム Developer （Uniswap Labs） subgraph リソース提供者 （Graphノード運用） ユーザ （トレーダー／流動性提供者） 静的コンテンツ （React）
14. The Graph | How it works ユーザ （トレーダー／流動性提供者） 静的コンテンツ （React） Token DayData Pair DayData Uniswap DayData Token Pair Uniswap Factory Swap Burn Mint Block Block … receiptsRoot … Rc Rc Receipt Block log Transfer Event Transfer Event Sync Event Swap Event Entity Mapping GraphQL Graphノード Ethereumノード
15. ※ 加工済みデータ … ドル建て価格、取引ボリューム等 ※ 「Blockchain Data」は、Contract Accountのステート（storageに保持されるデータ）を指す ※ EthereumのFull Nodeでは、最新の128blockしかステートが保持されない Archive Nodeを参照することで、過去の全ステートを参照することは可能 ユーザが”欲しいデータ”を”取得しやすい手段”で提供する The Graph | 存在理由 Blockchain Data （Ethereum上のステート） Indexed Data （TheGraph上のデータ） データの中身 基本データ 基本データ + 加工済みデータ データの時制 基本的に”現在”の値のみ 加工（保持）の仕方次第で “過去”も可能 Queryの利便性 コントラクトのFunction依存 基本的にGetterのみ GraphQL APIで可能な検索 Sort, Filter, etc Blockchain DataとIndexed Dataの比較
16. クライアント・サーバシステム | Web2 Webサーバ 静的コンテンツ APサーバ 動的コンテンツ DBサーバ データ クライアント
17. Webサーバ APサーバ／DBサーバ 静的コンテンツ 動的コンテンツ／データ クライアント クライアント・サーバシステム | Web3 (Uniswap) APサーバとDBサーバの線引き が曖昧（Developerから見ると、 同一ノード上で動的コンテンツ とデータが管理されているよう にみえる）
18. クライアント・サーバシステム | Web2 vs Web3 (Uniswap) アプリケーション ［参照可否］ React ［公開］ Solidity ［公開］ Blockchain Data ［公開］ ミドルウェア IPFS Ethereum インフラ ［管理］ ホスティング ［分散（他者）管理］ ホスティング ［分散（他者）管理］ TypeScript ［公開］ Indexed Data ［公開］ The Graph ホスティング ［分散（他者）管理］ Webサーバ APサーバ DBサーバ アプリケーション ［参照可否］ React ［秘匿］ Java ［秘匿］ Data ［秘匿］ ミドルウェア Nginx Tomcat MySQL インフラ ［管理］ クラウド／オンプレ ［集中（自主）管理］ クラウド／オンプレ ［集中（自主）管理］ クラウド／オンプレ ［集中（自主）管理］ Web2 アプリケーション ［参照可否］ ミドルウェア インフラ ［管理］ 秘匿・集中管理 Web3 公開・分散管理
19. アプリケーション ［参照可否］ React ［公開］ Solidity ［公開］ Blockchain Data ［公開］ ミドルウェア IPFS Ethereum インフラ ［管理］ ホスティング ［分散（他者）管理］ ホスティング ［分散（他者）管理］ TypeScript ［公開］ Indexed Data ［公開］ The Graph ホスティング ［分散（他者）管理］ アプリケーション ［参照可否］ ミドルウェア インフラ ［管理］ Web3 公開・分散管理 まとめ - 分散型PaaSの組み合わせによるサービス提供 - 開発者が気にする（開発・管理する）のはアプリケーションのみ ※「分散型PaaS」は、小倉が勝手に命名 - 意思決定・インフラが不特定多数に維持管理され、ソースコード・データが秘匿でない - Uniswapだけでなく、それを支えるすべて（IPFS、Ethereum、The Graph）に当てはまる - 「秘匿」・「集中管理」（中央集権）をなくすムーブメント