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Web3.0のフロントエンド基盤となりうる『Internet Computer』のについて

Web3.0のフロントエンド基盤となりうる『Internet Computer』のについて

2022年8月3日(水)に開催した「【Web3.0ミートアップ@産学】「Dfinity / Internet Computer」#1 〜今後加速する「Web3.0 × スタートアップ」に向けた共創環境づくり〜」についての資料です。
【プレゼン動画はこちら→ https://youtu.be/5l4lxHnH43A
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2022年7月現在、Web3.0のアプリケーションは、取引台帳の分散が仮にEthereum等のネットワークによって実現されたとしても、そのアクセスはAWS等のサーバ/データセンターを介している状況です。(結局Web2.0を介している)また、トリレンマ※の観点から、Web3.0のUX(ユーザ体験)は非常に複雑なものとなっています。これらを解消する着眼点として、『Internet Computer(インターネット・コンピューター)』に着目しています。
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● イントロ(経緯)
 ー 4,5年前からWeb3.0
 ー 当時120万ユーザのSTEEMでの体験&感じた課題
● Internet Computerの着眼点
 ー AWSのようなクラウドの分散を実現
 ー インターネットを拡張する
 ー 分散ガバナンス
 ー UXの充実(Internet Identity、リバースガスモデル、無限の拡張性)
 ー シームレス・インターオペラビリティ(マルチチェーン、WASM)
● Web3.0アプリケーション生態系と “ロードマップ”
● 課題・懸念
● 今後に向けて(産学研究PJ『C3F』)
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<産学研究PJ『C3F』>
HP:https://www.c3f-iu-university.com/
Twitter:https://twitter.com/c3f_iu
Discord:https://discord.gg/7r4SUZBA6v
まとめポータル:https://dfinity-c3f.softr.app/
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Sho T(高橋 翔)

August 04, 2022
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Transcript

  1. ∞ アジェンダ(概観) • イントロ(経緯) ◦ 4,5年前からWeb3.0 ◦ 当時120万ユーザのSTEEMでの体験&感じた課題 • Dfinity

    / Internet Computer の着眼点 ◦ AWSのようなクラウドの分散を実現 ◦ インターネットをアップデートする “分散Web/分散クラウド” ◦ 分散ガバナンス ◦ UXの充実(Internet Identity、リバースガスモデル、無限の拡張性) ◦ シームレス・インターオペラビリティ(マルチチェーン、 WASM) • Web3.0アプリケーション生態系と “ロードマップ” • 課題・懸念 • 今後に向けて(産学研究PJ『C3F』)
  2. ∞ 2018年にはすでに体験できた “Play to Earn” 株式市場 トークンエコノミー (特定の管理者のいない 自動化経済) 2018年

    約120万ユーザ Play to Earn • 当時では最先端ユースケースの一つ。 ※STEEMブロックチェーンのSteemit(SNS)等 まさに Read, Write, Own 例)SNS
  3. ∞ しかし、問題点も浮き彫りになった(体験ベースで) 21ノード中心の 代表民主的構造の限界 • ユースケースだけ見ていても十分ではなく、構造的な課題や、それを解決しうる技 術の部分が大事になってくる。 • Witnessへの忖度 •

    Witness会議 etc ⇒最終的に主導権奪取など 分散&セキュアで なおかつUXの難しさ • チェーンや構造の理解を 求めるUX… • ウォレットやガス代... etc 結局、AWS等の クラウドを介している ブロック チェーン / Web3 Web2 クラウ ド AWS等 • ノードの多くはAWS等の 既存クラウドに… • オープンな性質を活かし きれない... etc
  4. ∞ Third Innovation(3つ目の革新) 分散クラウド 分散Web? ※Dfinityファウンダーの Dominic Williams のプレゼン資料「Internet Computer

    for Entrepreneurs」の一部を日本語訳抜粋&引用 https://docs.google.com/presentation/d/1TKXrJgmcND-iLcdPE9DcCaGMSkKtz32Cx8mp1lyo9Mo/edit?usp=sharing ※Ethereumの足りないところを補完する目標であり、 競合ではない(Ethereumキラーとは異なる)
  5. ∞ イメージ(解釈込み) • バックエンド基盤(Ethereum)とフロントエンド基盤(Internet Computer)のようなイメージ Ethereum等、パブリックチェーン (取引台帳の分散) Dfinity / Internet

    Computer (ストレージ/データセンター分散 ) バックエンド? フロントエンド? こちらにWeb3.0的なアプリケーション生態系が出来上がる アプリ アプリ アプリ アプリ アプリ アプリ スタートアップ等 Web3.0の Web3.0の L2+いくつか の技術等の組 み合わせ NEWレイヤー NEWレイヤー マルチチェーン統合 【イメージ】
  6. ∞ 歴史(Dfinity) 2015年 Internet Computer(インターネット・コンピューター) のコンセプトが考案 2018年 Andreessen Horowitz、Polychain Capital、SV

    Angel、Wanxiang Blockchainなどの著名 なベンチャーキャピタル企業は、ネットワークのガバナンストークンの 10%未満に資金提 供を実施 2016年 Dfinity Foundation(Dfinity財団/非営利)が設立 2021年 メインネットをローンチ 2019年 2019年〜2021年の間に、インターネット・コンピューターは、いくつかのバージョン: Copper, Bronze, Tungsten, Sodium, Mercuryとして開発される ロードマップ等に従って開発・アップデート進行中 (すでに数百のアプリケーション生態系〜) 現在 • 数百名規模のスペシャリスト • 200近くの特許 • オープンソース/民主的開発
  7. ∞ 前提:用語の整理 • 「Dfinity」とは、ブロックチェーンを使って分散型のクラウドコンピュー ティングプラットフォーム(インターネット・コンピュータ/ Internet Computer)を提供しようというプロジェクトです。 • 「Dfinity Foundation」

    は「インターネットコンピューター (Internet Computer) 」の作成を目的とした非営利組織です。 • 「ICP(Internet Computer Protocol)」は、世界中の独立(分散)した データーセンター/ノードのネットワーク全体で実行される、高度なブ ロックチェーンコンピュータープロトコルです。
  8. ∞ Internet Computer(インターネット・コンピューター) Internet Computer(インターネット・コン ピューター)は、世界中に独立(分散)した無 数のデータセンタ(ノード)のネットワークで駆 動する “ICP(Internet Computer

    Protocol)” を備えた、仮想の分散型クラウド コンピューティングプラットフォームです。 すべてのブロックチェーンと同様に、このネッ トワークは止めることができず、ホストする コードは、独自の暗号技術により改ざん不可 能です。
  9. ∞ Internet Computer(インターネット・コンピューター) 世界中の独立(分散)した無数のデータセンタ (現在:46 → 将来:数千) 無数のノード on 世界中の無数のデータセンタ (現在:1,235 → 将来:数百万) 無数に分散した各地のノードの

    集合単位(サブネット) (現在:35 → 将来:数十万) 各サブネットにホストされる 無数のスマコン&ストレージ (キャニスター) (現在:127,489 → 将来:数十億) 分散されたデータセンタ 【データセンタ】 分散されたノード 【ノード】 分散されたノードの集合 【サブネット】 “コード” と “データ” 【キャニスター】 世界中の開発者 ICP(Internet Computer Protocol)ベースに 分散リソースを統合的に運用 一つ or 複数のキャニスターで Appをデプロイ (開発者はサブネット以下を基本的に意識不要) ※現在:2022/7/28
  10. ∞ Chain-Key暗号技術 • Internet Computerの「Chain-Key暗号技術(次ページ参照)」では、マルチパーティ計算(MPC; Multi-Party Computation) が活用されています。これは、複数ノードで秘密鍵を分割所有し、お互いに秘密の値を見せることなくある関数を計算する (署名を作る)ことを可能にする技術です。 •

    上述のMPCにおいて、BLS閾値署名やECDSA閾値署名(1つのマスター秘密鍵を分解して複数者へ提供し、その総所持者の 一定割合が集まれば署名できる仕組み)を用いることで、分散ノードでランダム性を備えたコンセンサスを可能にします。ま た、この仕組みを活用したマルチチェーン統合(後述)などを可能にします。 • さらに、NiDKGやChain Evolutionといった独自の暗号技術を組み合わせて、非対話型の乱数による秘密鍵生成や分配(こ れによりサブネット生成,ノード追加)、一定期間での秘密鍵shareの変更(re-sharing)、サブネットの復旧、バージョンアップ などを可能にします。これらにより、一つの不変の公開鍵(サブネット単位で単一の公開鍵)でブロックの合意形成の証明を 閾値署名で行うことができます。その結果、Genesis ブロックからの全てのブロック情報を同期することなく、ブロックが改変 されていないことを検証することができ、Webスピードを可能にします。(後述) 単一の公開鍵 サブネットチェーン ⇒Webスピードの実現 ⇒拡張性 (生成・追加・復旧) 秘密鍵分散 + 閾値署名 ⇒誰も元の秘密鍵を知 ることなく閾値署名 48 bytes XXX GB
  11. ∞ よりオープンなインターネットへ ビッグテックのクラウドサービス サーバーマシン データベースシステム メムキャッシュ ファイルシステム ファイアウォール ウェブサーバ DNSサービス

    アンチウィルス CDN VPN • Fortune 500企業のITコストの85%は、機能に関係のないシステムの複雑さに対処するために費やされてい ます • インターネットを拡張し、特定ベンダーの介在モデルから、自律分散型の オープンなインターネット構造 に変 えることで、劇的にコストを下げ、拡張性を高めます
  12. ∞ NNS(Network Nervous System) • Internet Computerは、NNS(Network Nervous System)という、オープンでパーミッションレスな自律的ガ バナンスシステム(特定の主体に寄らないガバナンス

    )を備えています。 • トークン保有者(ニューロンにICPトークンをロックした人 )は、世界中の誰もがNNSに提案(プロポーザル)を 出すことができ、それが採用されると ICPネットワークに完全に自動でデプロイ (実装)され、ネットワークは リアルタイムに順応し進化 していきます。 ▪ ネットワークの仕様・更新に関わること 例)新しいサブネットブロックチェーンの作成による   インターネットコンピューターのスケールアウト 例)ノードマシンの更新 例)インターネットコンピュータープロトコル(ICP)   で使用されるパラメーターの構成 ▪ ネットワークの運用に関すること 例)統計的な偏差がないかノードを監視 例)データセンター/ノードの参入から報酬まで etc ICPトークンをニュー ロンにロックした(預 けた)、世界中の 人々 分散ガバナンス
  13. ∞ ニューロンの分散 • セキュリティ上の重要な懸念 は、攻撃者が51%の投票権を獲得すること、あるいは、よく考えずに投票した 人に有利になるように情勢を変化させることで、ネットワークの成功を損なうことです ◦ 2022/7/28現在、ニューロンロックの ICPは267,070,530ICPで、約2582億5720万2510円相当であり、 51%を奪うのには、少なくとも数千億円規模が必要

    となります。 ◦ なお、2022/7/28現在、Dfinity Foundation及びInternet Computer AssociationのVotiong Power が約21%、その他参加者のVotiong Powerが約48%となっています。 Internet Computer(インターネット・コンピューター)に関する ネットワークのデータは、誰もがリアルタイムに確認すること ができます。(オープンなインターネット) <例:IC DashBoard:https://dashboard.internetcomputer.org/>
  14. ∞ 補足:トークンエコノミクス(インセンティブデザイン /循環デザイン) トークン循環 計算 デフレーション インフレーション ノード報酬 ※ICPT =

    ICP tokens ICPTを “サイク ル” に変 換 サイクル データセンター所有者 ニューロン※所 有者 キャニスター 管理者 投票報酬 データセンターが稼働す るネットワークのノードマ シンに対して、NNSはそ のリージョンに割り当て られた標準的な月額報 酬を支払う。 NNSは、参加に応じて ニューロンへの投票報酬 を支払っている ※ニューロンとは、ICPTを預けることで作る ことができる投票の主体の概念 取引所 発行 消費
  15. ∞ <参考>SNS(Service Nervous System) Internet Computer全体の ガバナンス+エコノミクス(NNS) IC上のDApp単位での ガバナンス+エコノミクス(SNS) •

    NNSの仕組みを転用し、開発者が dapp を開発する際に、サービス(dapp)単位でのトークンベースの 非中央集権型ガバナンスシステムを簡単に構築し、 DAO化することが可能になります。 • dapp にユーザーを引き付け、ネットワーク効果によってアプリのリーチを拡大できます。 IC上のDApp単位での ガバナンス+エコノミクス(SNS) ・・・ (無数のdappガバナンス経済) NNSの仕組みをサービスレベルの非中央集 権型ガバナンスエコシステムとして流用 (dapp/dao構築kitのようなイメージ) NNSの仕組みをサービスレベルの非中央集 権型ガバナンスエコシステムとして流用 (dapp/dao構築kitのようなイメージ)
  16. ∞ Internet Identity (II)(インターネット・アイデンティティ) • 「Web認証技術(WebAuthn)+Chain-Key暗号技術」により、以下を実現 生体認証でOK (パスワード不要) 一つのIDでOK※ (異なる機器・アプリ)

    ※複数作成して使い分けも可 個人情報の第三者的管理者 がいない設計 パスワードレス II Internet Identityの作成 Internet Identity Identity Anchorに デバイス等登録 ※暗号的な認証 ⇒ KYCなし 免許証も本人確認も、第三者 による管理・確認が不要
  17. ∞ 無限の拡張性(Webスピード+スケーラビリティ) • "Chain-Key"暗号技術 等を応用することにより、 Internet Computerは毎秒最大 11,500 件のトランザクション を処理でき、サブネット間のアップデートコールで平均

    2 秒のファイナリティ、クエリコールは webスピードで実 行できることを実証しています。 • また、Internet Computerはノード(とサブネット)を追加してトランザクション処理容量を無限に拡張 することが でき、無限のスケーラビリティを期待できます。 【補足】 インターネットコンピュータが “サブネットブロックチェーン ” に分割されていることが、ネットワークの無限の拡張性 を可能にしています 。各サブネットブロックチェーンは、他のサブネットとは独立してアップデートやクエリコールを 処理することができます。つまり、ネットワークにサブネットを追加( NNSガバナンスを介して)するだけで、ネット ワーク全体を簡単にスケールアップすることができます。 サブネット サブネット サブネット サブネット キャニスター キャニスター 開発者は単に、キャニスターを追加・拡張 していくだけのイメージです (前述のように、キャニスターはサブネット/ノード の集合にホストされています)
  18. ∞ マルチチェーン統合 • 前述で紹介した「Chain-Key暗号技術」を応用して、 BitcoinネットワークやEthereumネットワーク等とのマ ルチチェーン統合が予定( 2022年夏〜)されています。 • Internet Computerのスマートコントラクトは、

    ECDSA(暗号署名技術)に基づいてBitcoinやEthereumタイプ のトランザクションに秘密鍵分散 +閾値署名することができます。 これを応用すると、Internet Computerの、低コスト・高速取引・計算能力・ストレージ機能などを備えたス マートコントラクトから直接フロントエンドをホスト /提供できるようになります。 ⇒クロスチェーンのコマンドレイヤー、ないしは、オーケストレーションレイヤーとしての役割?
  19. ∞ WASM(WebAssembly) "キャニスター "と呼ばれ るスマートコントラクト +ス トレージ データ / メモリページ

    WebAssembly バイトコード • Internet Computerは、仮想マシンに "WebAssembly(WASM)" に対応しており、これにより、 コードをバイナ リで実行し、Webブラウザで3Dやゲーム等の高負荷な処理が可能 (超高速処理に対応)となります(ex. WASMはUnity等でも使用されている ) • WASMは、複数のプログラミング言語からのコンパイルに対応 しているため、開発者の得意とする対応言語 を使用しての開発が可能 となり、新たな学習コストを必要としないメリットもあります。 ※WebAssembly(WASM)は、World Wide Web Consortium(W3C)が2019年に標準化を完了し、コア仕様を W3C勧告として公開しています。「 HTML」 「CSS」「JavaScript」に続き、Webブラウザで実行できるコードを作成できる 4つ目の言語と位置付けられています。 開発者が実装する環境 端末のOSでアプリを動かす必要なし、へ (端末は単なる “窓” になっていく) ※端末やOS依存等なく、IoTでもシームレス
  20. ∞ 以下のプロセスで簡易にユーザ体験も可能 【ポイント】 • 必ずしもユーザ体験にウォレットやトークンは必須というわけではありません • NFIDという “暗号技術によるソーシャルログイン対応” も実装されるため、Web2体験 と同じような感覚で体験することもできるでしょう

    https://identity.ic0.app/ ①Internet Identityのアカウントを作成 https://az5sd-cqaaa-aaaae-aaarq-cai.ic0.app/ ②各サービスのURL等にアクセスします 指紋認証 顔認証、等 ※場合によってプラグインやウォレットと連携したりもあります
  21. ∞ ロードマップ進行に合わせて成長(想定) 2022年夏 全世界ハッカソン SuperNova (数百dapp創出) SNS(Service Nervou System)ローンチ (サービスdappトークン

    エコノミクス増殖) Bitcoinネット ワーク統合 アプリケーション増殖期(資金調達等含む) 2023年 キラーdapp出 現 DSCVR 900M$調達 (7/26) Ethereumネッ トワーク統合 2024年〜 マルチチェーン統合期(流動性加速) サービス間API拡張期?(これまでにないWebのユースケース) 世界中でWeb3.0App インキュベーション隆盛 ? (真にユーザ参入(PMF)含む) NNS/ノード/サブネット等の追加・分散化
  22. ∞ 直近の動き(一部例) OpenChat etc 分散型チャットから ガバナンス投票やBTC送金など 複数チェーン統合※のクロスチェーン DAO構築が可能(例:Ethereum、Polygon、 Starkware、L2/Rollups、Solana、BNB、etc) Googleログインなどソーシャルログイ

    ンに対応。DID(Web2⇄Web3) 分散型SNS「DSCVR」が900M$調達。 NFTやTokenomics(今後)統合。 ※すべてのスマート コントラクト、資産、インフラストラクチャ、データ、および意思決定の実行と制御を分散型の方法(秘密鍵分散 +閾値署名)で管理
  23. ∞ 5~20年後(from Dominic Williams) 参照:Dfinity Foundation Founderのドミニクによる記事「Announcing the Internet Computer

    “Mainnet” and a 20-Year Roadmap」 https://medium.com/dfinity/announcing-internet-computer-mainnet-and-a-20-year-roadmap-790e56cbe04a 5年後 10年後 20年後 • いくつかのオープンなインターネットサービスが、Internet Computer上で大規模な成功を収めて 先導するでしょう。 • 学校や大学でもInternet Computerが取り上げられ、多くの若者がトークン化を使用し、DeFi機能 を活用して、よりエコシステムに魅力的な機能を考案するでしょう。 • 巨大テック企業の閉鎖的で独占的なエコシステムではなく、「オープンインターネット」が、ほぼ確 実に優勢となるでしょう。 • コンピュータサイエンスを学ぶ学生の中で、Internet Computer上でスマートコントラクトを作成す ることなく卒業する人は、ほとんどいないでしょう。 • スマートコントラクト技術は、個人のプライバシー、自由、主権を大きく向上させ、世界中の社会の 運営方法に深く意味のある変化をもたらし、DeFiは従来の金融よりも非常に大きな規模になって いるでしょう。 • 想像を絶するほど豊かなインターネットのエコシステムが実現し、イノベーション、コラボレーショ ン、ダイナミズムが生まれ、世界中に経済成長をもたらすでしょう。
  24. ∞ その他の可能性 注視1: 他の技術の組み合わせで(分散クラウド等+UX含め)できてしまう可能性  ⇒現状Internet Computerが進んでいる。他のものは、動きが後発ではある。  ⇒Chain-Key暗号技術含め、Internet Computerでできること全てを代替は難しい? 注視2: ロードマップ進行等の今後のプロセスで技術的な問題が出てくる可能性

     ⇒まだまだInternet Computerは黎明期で、全てが検証できているわけではない 注視3: コミュニティの拡大や分散が順調に進んでいくか?  ⇒まだまだ黎明期で Foundation起点が多い。ノードやガバナンスの分散も必須。
  25. ∞ インキュベーション環境創出に向けて(案) Internet Computer入門 / 仕組み  ⇒まとめサイト/ポータル  ⇒産学Twitter  ⇒産学公式HP+活動履歴  ⇒イベントスキーム

     ---  ⇒第1期運営募集 入り口 2022年7月〜8月 コミュニティ インキュベーション 環境(可能性) 2022年9月〜2023年6月 2023年7月〜 iU大学 & パートナー等で インキュベーション体制構築?  ⇒ピッチ環境  ⇒予算/投資連携?  ⇒市場活性化に向けた   エコシステム醸成  ---  ⇒何らかの組織化? コミュニティ形成  ⇒ユースケース/事例  ⇒アプリ開発者/産業サイド   関係者巻き込み拡大  ⇒アイディエーション  ⇒ハッカソン  ---  ⇒運営/体制の強化
  26. ∞ 運営メンバーを募集 【コミュマネチーム】 • 盛り上げ/ソーシャル • パーソナルリレーション • 関係者拡大 (産業サイド/Web開発者)

    【リサーチチーム】 • 技術リサーチャー • 最新動向(世界) • ユースケース 【ストーリー for インキュベーション】 • イベント/ショート企画/アイディエーション/ハッカソン XX人 XX人