IPFS と Filecoin に加えて、Protocol Labs はインターネット全体をどのように改善するのか - IPLD

Filecoin や IPFS について知っている人は、「 Protocol Labs 」についても知っているはずです。公式ウェブサイトにアクセスしたことがある方は、次のような紹介文を目にすることができます。「Protocol Labs の使命は、コンピューティングにおけるブレークスルーを促進し、次世代のインターネットを構築し、最終的には人類の発展を促進することです。 」

インターネットは今日の人類にとって最も重要な技術の一つです。改善したいなら、答えはWeb3です。 Filecoin と IPFS は Web3 の基盤となるストレージ フレームワークを構築しますが、Protocol Labs の取り組みはこれに限定されません。 Web3を構築するにあたり、彼らはWeb3をより良く開発するために、IPLD、libp2p、Multiformats、drandなどのプロジェクトも提案しました。

次に、これらを詳しく見て、それぞれのプロジェクトが Filecoin でどのような役割を果たしているかを見てみましょう。今日の記事では、まずIPLDについて学びましょう。

IPLD の正式名称はInterPlanetary Linked Dataで、惑星間リンクデータを意味します。まず、「リンクされたデータ」とは何かを理解する必要があります。この概念は、World Wide Web の創始者であるティム・バーナーズ・リーによって提案されました。セマンティックウェブの概念の一つである、本来のWeb3 （今よく言われているWeb3とは違います）です。

過去のインターネットの文脈では、リンク可能な URI を通じて Web 上のさまざまなリソースを公開、共有、接続する方法です。 Web を使用して、さまざまなデータ ソース間の意味的な関連付けを作成します。たとえば、生命科学の分野では、このような意味的関連性を通じて新薬を発見することができます。ニュースメディア業界では、過去のニュースコンテンツ間のつながりを作成し、より正確な検索が可能になります。

そして、現在の Web3 環境ではそれは何を意味するのでしょうか?

オープンソースソフトウェアの情報と仮想通貨の取引をリンクすることで、ブロックチェーンを利用して変更記録、提出時間や情報などを記録できます。また、Ethereum スマート コントラクトを IPFS にリンクして、スマート コントラクトのすべての変更と実行を IPFS に保存することもできます。使用例については、この記事を参照してください。 URI でリンクされるのではなく、ハッシュ値でアドレス指定されるため、アドレス指定の手段としてハッシュ値を使用するすべてのプロトコルに適用できます。

Filecoin と IPFS は、ブロックチェーンのデータ構造に IPLD を使用します。これは 2 つのシステムの下に配置され、主にデータの定義とデータのモデル化に使用されます。これにより、さまざまな分野のデータに簡単にアクセスできるようになります。

分散システムで暗号ハッシュ データを相互運用可能にし、コンテンツ アドレス指定可能な Web のデータ モデルを確立し、チェーン上にデータを保存してハッシュ リンク(コンテンツ識別子、略して CID)を作成するという膨大な作業を処理できます。

IPLD は当初の設計から、複数のプログラミング言語をサポートし、データ エンコーディングの多様性を表現し、最大限の実用性を実現できるツールとして設計されました。その目標は、普遍的にアドレス指定可能かつリンク可能な分散データ構造を実現し、それによってさらに分散化されたアプリケーションをサポートできるようにすることです。さらに注目すべき特徴は次のとおりです。

1正規化データ モデル: ハッシュベースのデータ構造を一意に識別し、同じ論理オブジェクトが常に同じビット シーケンスにマップされることを保証する、自己完結型の記述モデル。

2プロトコルの独立性: IPLD は独立したシステムを結合し、既存のプロトコルとの統合を容易にします。

3.アップグレード可能: マルチフォーマットのサポートにより、IPLD は簡単にアップグレードでき、お気に入りのプロトコルに合わせて拡張できます。

4.フォーマット間の相互運用性: IPLD オブジェクトを JSON、CBOR、YAML、XML などのさまざまなシリアル化可能なフォーマットで表現できるため、IPLD をどのフレームワークでも簡単に使用できます。

5下位互換性: 非侵入型リゾルバにより、IPLD を既存の作業に簡単に統合できます。

6すべてのプロトコルの名前空間: IPLD を使用すると、共通の名前空間とハッシュベースのデータ構造を組み合わせて、プロトコル間でシームレスにデータを探索できます。

IPLD については語るべきことがたくさんあります。ここではまず、Filecoin のサポートについて知ることができます。 Filecoin で導入された主な概念は、IPLD のコンテンツ アドレス指定の概念、DAG-CBOR などのコーデック、Content Addressable Archive (CAR)ファイル形式、GraphSync などのプロトコルです。

このうち、Filecoin システムのデータ構造はすべてDAG-CBOR (IPLD コーデック)を使用して保存され、ハッシュリンクされたデータ DAG (有向非巡回グラフ、グラフ理論データ構造) の保存、取得、および走査に使用されます。 CBOR はバイナリ ストレージ システムです。 Filecoin は CBOR を使用しており、効率を大幅に向上させることができます。さらに、CBOR はJSON (軽量データ交換形式)よりも多くのデータ型を処理できます。

Filecoin のもう 1 つの IPLD 関連形式は CAR (Content Addressable aRchives)形式です。この形式では、コンテンツ アドレス指定可能なオブジェクトを、通常拡張子.carを持つ IPLD ブロック データの形式でバイト シーケンスとして保存できます。この形式の目的は、Filecoin 内のファイルの主な表現である IPLD DAG をシリアル化して Filecoin シャードを生成することです。次に、.car ファイルはさらに変換され、シャード CID が生成されます。

GraphSync は、異なるピア間で同期されるグラフの特定のサブセットを識別するセレクターを使用して、異なるピア間でグラフの一部(つまり、認証された DAG)を同期する要求/応答プロトコルです。 Filecoin は GraphSync を使用してブロックチェーンのさまざまな部分を同期します。

IPLD は、Web3 分野のデータ構造の更新された反復にすぎません。これまでWeb2にはこの点に関して多くのソリューションがあり、データ構造の処理方法においてIPLDと多くの類似点がありましたが、IPLDは分散ストレージの分野を開拓し、過去に基づいてスケーラビリティと柔軟性を追加し、開発者に促進する方法を提供しました。