Web5: より分散化された

この記事は、@radicalisedpleb, @matt_bitcoinによるNervosブログからの転載です。元記事は英語です：

https://www.nervos.org/knowledge-base/web5-extra-decentralised

ツイッター創設者ジャック・ドーシーが築こうとしたTBD[1]-新しいインターネットのアイデンティティと信頼の層。- インターネット上のアイデンティティと信頼の新しいレイヤーは、暗号通貨に対する彼の最初の試みの1つであり、ピアツーピアのアーキテクチャで動作し、既存のWeb2サービスと統合するように設計されています。

多くの人は、TBDはWeb3の分散型アイデンティティサービスENS[2]によく似ていると考えているが、ドーシーはそう考えていない。熱心なビットコイン信者（現在では暗号通貨に懐疑的な人たちの代名詞となっている）である彼は、自分自身を主流から差別化し、TBDがまた別のWeb3プロジェクトと見られることがないようにする必要性を感じていた。

具体的には、ドーシーはWeb3（オープンなプロトコルとブロックチェーン上に構築され、アイデンティティ、金融、ソーシャルのレイヤーを持つ分散型インターネットのビジョン）が、彼が求めていたシステムではないことに気づいた。- は、彼が求めていたシステムではなかったのだ。

彼は、ウェブ3の現実が彼のビジョンとは根本的に相反するものであることを認識していた。

図：Web5の定義（出典：TBD PPT[3]）。出典：TBD PPT[3])

TBDの中核目標は「非中央集権的」で妥協を許さないことだと明言しているため、ドーシーはビットコイン上にシステムを構築することを選んだ。彼の見解では、これだけでもTBDを「Web3ではない」とするには十分であり、このようなシステムのための新しい用語を作る必要がある。

そのために、ドーシーは冗談半分に「Web5」という造語を使った。HTML5は今日のインターネットの基盤であり、15年前にウェブの進化を牽引した最後の主要技術の試みだった。

TBDのホワイトペーパー[5]から .を見ると、ドーシーはWeb5を、ビットコインを基礎となるコンセンサスレイヤーとし、ライトニング・ネットワークを決済ネットワークとするピアツーピア・ネットワークと見ている。1）自律的に所有される分散型識別子、2）検証可能なクレデンシャル、3）データの保存とメッセージの転送のための分散型ネットワークノード。

「今日のウェブ上では、IDや個人データはサードパーティの所有物になっています。これにより、開発者は優れたユーザーエクスペリエンスの構築に集中することができ、同時にデータとアイデンティティの所有権を個人に戻すことができます。" と、TBDの公式サイトには書かれている。

Twitterの文書[6]（Twitter社がいかに機密コンテンツの検閲を強いられているかを明らかにした一連の内部文書）とTBDの目標を合わせると、ドーシーは本質的に「自由なテクノロジー」を構築したいと考えていると考えるのが妥当だろう。"

このテクノロジーに対する彼のビジョンは、Nostr[7]に代表されるもので、中央集権的なソーシャルメディアプラットフォームにおけるコンテンツレビューと検閲の現在の問題に対処するために特別に設計された、オープンで分散化された、検閲に強いメッセージングプロトコルである。であり、中央集権的なソーシャルメディア・プラットフォームにおけるコンテンツ審査と検閲の現在の問題に対処するために設計されている。

初心者のために説明すると、Nostrはブロックチェーンのように機能する。各ユーザーは秘密鍵（秘密にしておく必要がある）を生成し、公開鍵によって識別される。すべてのメッセージ（「ノート」と呼ばれる）は、その作成者によって暗号的に署名され、他の人が検証することができます。

Nostrはユーザーデータを保存するために単一のプラットフォームに依存するのではなく、独立して運営されるサーバー（「リレー」と呼ばれる）を通じて、シンプルでオープンなルールに従ってメッセージを保存・転送する。ユーザーは任意のリレーまたは自作ノードを選択できるため、コンテンツを効果的に検閲または削除できる中央当局は存在しない。プロトコル自体は非常にシンプルで、メッセージフォーマット、署名、公開方法のみを定義しており、開発者はその上にプライベートメッセージ、画像サポートなどの追加機能を構築することができる。

中央集権的なソーシャルメディア企業がどのように運営されているかを目の当たりにしたドーシーは、異なるビジョンに取りつかれるようになった。彼のNostrへの関心と支援は、私たちがWeb2の「サーバー所有権」を超える機会を持っていることを示唆している。

さて、ドーシーが「Web5」という造語を使ったとき、皮肉であったのかどうかは知る由もないが、彼が重要なポイントのいくつかを捉えていたことは間違いないだろう。TBDが製品をリリースすることはなく、現在は運営されていないにもかかわらず[8]、Web3の欠点に対するドーシーの洞察は、依然として正確で先見の明がある。

しかし、Web5に対する彼のビジョンは、ビットコインとライトニングネットワーク[9]に限定される必要はありません。

私たちの見解では、Web5はその構成要素よりもはるかに多くのものであり、ビットコインのコンセンサスに特化した「ピアツーピアネットワーク」や分散型識別子を中心に構築されたフレームワークよりもはるかに多くのものです。

Web5は、意味論的な「リブランディング」やマーケティング策略ではなく、むしろインターネット業界のルーツに戻る実質的なシフトなのです。

私たちは、Web5を、さまざまなPoWやUTXOコンセンサスレイヤー、チャネルネットワーク、およびまだ考案されていない他のシステムを接続するピアツーピアネットワークのメッシュと見なしています。より抽象的には、Web5はこのピアツーピアのメッシュの上に構築された分散型アプリケーション（dApps）の繁栄するエコシステムです。

分散型ネットワークとピアツーピアネットワークのトポロジー(出典: CKBエコファンド[10])

根本的なアーキテクチャが、Web5とWeb3の違いの核心です。

Web5は、PoWコンセンサスとUTXOモデルを採用した直接の結果である、真に分散化されたピアツーピアのトポロジーネットワークの上に構築されている。ブロックチェーン技術を唯一のコアとみなすのではなく、最新の暗号プリミティブによって強化された一連のオープン・インターネット・プロトコルが、インターネットを新しい時代へと導くために協働することを想定しています。

対照的に、Web3が分散化、検閲耐性、許可不要、データと資産のセルフホスティングという約束を実現できなかったのは、その基礎となるアーキテクチャの欠陥、特にPoS（プルーフ・オブ・ステーク）とアカウントモデルの決定に根ざしている。

Web3の現状

Web3の現状

今日のWeb3は、無数の「名目上は分散型」ネットワークの集合体である。2017年にMetaMask[11]とInfura[12]が台頭して以来、これらのネットワークは急速に「クライアント-サーバー[13]」 トポロジーに移行している。 

骨の折れる研究とエンジニアリングの努力にもかかわらず、この結果はPoSモデルとアカウントモデルの上に構築することの必然的な結果であると結論付けています。

私たちは、この傾向に対抗するための多くの人々の原則的な努力を尊重しますが、クライアント・サーバー・トポロジーの欠陥は修正できないと考えます。その理由を掘り下げる前に、Web3の現状を見てみましょう。 

2009年2月、サトシ・ナカモトは投稿[14]の中で、"従来の通貨の根本的な問題は、通貨が機能するために必要な信用の総量である "と書いた。

今日のイーサを観察すると、「信頼」は衰えることなく続いているようです。プレッジプールオペレーターやブロックビルダーは厳密には信頼できる第三者（TTP）ではありませんが、明らかにますます重要で特権的なプレイヤーになりつつあります。

各主体が誓約したETHが全体に占める割合。プレッジ総額に占める割合（出典：dune.com）

流動性の高いプレッジ契約 Lido[15]はプレッジ総数の約28％、Coinbase[16]は約11％のETHを管理しており、少数の業界大手にガバナンスと検証力が集中している懸念がある。Beaverbuild[17]とTitan Builder[18]はEtherのブロックの約89%[19]を生成しており、反検閲と最大抽出可能価値（MEV[20]）のコントロールに関する懸念をさらに煽っています。 

さらに、Etherのベースレイヤーは、多くの指標において-特にほとんどのWeb3プロジェクトと比較して-「十分に分散化されている」と表現することができますが。「十分に非中央集権的」である一方で、コミュニティが選択した水平スケーリングの道は、明らかに信頼の前提に依存したシステムを生み出している。

これらのシステムは、中央集権化されたシステムに依存しています。これらのシステムは、「サーバー」として機能する集中型インフラストラクチャ・プロバイダーに依存し、ユーザーはネットワーク機能とアクセスをこれらのサーバーに依存する「クライアント」となる。このアーキテクチャは、従来のWeb2と似て非なるものであり、Web3が当初追求した分散化の目標からは外れている。

ロールアップ[21]を中央集権型の仕分けマシンの例として挙げます。を例にとると、集中型シーケンサーへの依存は深刻なボトルネックを生み出します。最良の場合、単一のエンティティがトランザクションのソートとパッケージングを完全に制御し、ユーザーはそのエンティティが誠実に行動することを信頼しなければならない。最悪の場合、エコシステム内の分散型取引所の1つへの攻撃により、今年シーケンサーを停止したイーサ・レイヤー2プロジェクトのLineaのように、エンティティはチェーンを完全に停止することができる[22]。

さらに悪いことに、リネアも例外ではありません。ほぼすべてのイーサロールアップは中央で運営されており、その運営者はトランザクションをレビューしたり、チェーンを無期限に停止することができます。自由に停止できるチェーンに何の意味があるのだろうか。従来の中央集権型データベースの方が明らかにパフォーマンスが良いのに、なぜチェーンを運営するのでしょうか？

これらの落とし穴を無視し、現在のWeb3インフラの信頼できるサードパーティが信頼できると素朴に仮定したとしても、ニック・サボ氏が何年も前に指摘したように、これらのサードパーティは本質的に脆弱であるという事実を避けることはできません[23]。このことは、数々のセキュリティ・インシデントによって、何度も何度も実証されてきました。

例えば、2023年7月、クロスチェーンプロトコルのMultichainは、内部不正の疑いにより1億2500万ドル以上を失った。情報漏洩[24]の根本的な原因は、同社のCEOであるZhao JunがプラットフォームのMultiparty Computing（MPC）キーのほとんどを管理していたことであり、彼は警察に逮捕された。1年前、Axie InfinityのRonin Bridgeでも同様の事態が発生し、北朝鮮のハッカー集団Lazarusが5/9認証者の秘密鍵を管理することで6億ドル以上のユーザー資金を盗んだ[25]。

信頼とセキュリティの問題に加えて、次のような問題があります。水平スケーリング（サイドチェーンを通じてトランザクションの実行をシャッフルすること）もまた、深刻な流動性の分断とインフラコストの問題につながります。何十ものイーサ・レイヤー2が存在するが、そのほとんどは十分な流動性を集めることができないため、ゴーストチェーンとなっている。

上位2つのレイヤー2プロジェクトArbitrumとBaseのTVL合計（321.2億ドル）は、残りの18のレイヤー2プロジェクトのTVL合計（113.3億ドル）を上回る。（出典：L2Beat.com）

流動性はトレーダーを惹きつけ、取引量は流動性を生み出し、その組み合わせがdApp開発者を惹きつける。流動性の断片化は、レイヤー2をネットワーク効果のジレンマに陥れます。ティッピングポイントを突破した最初のチェーンは成長し続けますが、残りのチェーンは枯れていき、最終的に流動性とユーザー活動は一握りの勝者に集中します。

これらのシステムがロールアップと呼ばれているにもかかわらず、ブロックスペースが乏しいブロックチェーンであることに変わりはありません。これは、レイヤー2が成功しても、基礎となるチェーンと同じスケーラビリティと手数料の変動に悩まされることを意味し、より複雑なセキュリティを前提としたレイヤー3の必要性を生み出します。

チェーンの数が増えるということは、インフラストラクチャーのコストが高くなるということです。Ether EIP-4844[26] アップグレードがデータブロック（ブロブ）を導入し、レイヤー3をレイヤー2チェーンに置き換えた後であってもです。Ether EIP-4844[26] アップグレードによってデータブロック（ブロブ）が導入され、レイヤー1のデータ可用性（DA）コストが100分の1に削減された後でも、ロールアップを実行するための月平均コスト[27]はまだ1万ドルから1万6000ドルです（月あたり200万トランザクションを想定）。

同じ仮定の下では、レイヤー1だけのコストは2万5000ドルですが、Celestia[28]やEigenDA[29]などの代替DAレイヤーを使用するコストは桁違いに安くなります。残念なことに、多くのレイヤー2では、ユーザーから支払われる料金はインフラコストをカバーするのに十分ではなく、「サーバー」運営者が自らのコストに責任を負うことを意味する。この経済的負担は、新規参加者のハードルを上げ、資金力のある団体に優位性を与え、集中化をさらに悪化させる。

対照的に、PoW+UTXOチェーンは垂直的にスケールします（ベースレイヤーの上に決済チャネルやステートチャネルを追加します）。認証は低コストで簡単にアクセスでき、ユーザーは一般的なハードウェアでフルまたはライトノードクライアントを実行できるため、ネットワークへの幅広い参加が保証される。UTXOを通じて状態を管理することで、ユーザーは自分に関連するトランザクションだけを検証すればよく、中央集権的な仲介機関に頼る必要はない。

ライトニング・ネットワーク、Ark[30]、RGB++[31]などのプロトコルは、この道を例証しています。ユーザーは、ベースレイヤーのPoWコンセンサスにセキュリティが固定された決済チャネルを直接確立することができる。クロスチェーンブリッジも、障害点となりうる中央集権的なシーケンサーも必要なく、ネットワークのピアツーピアのトポロジーが維持され、真の分散化と検閲への耐性が保証される。

Web3はどのようにしてここまで来たのか？

私たちがなぜWeb5を構築しているのかを理解するには、Web3がどこで間違ったのかを把握する必要があります。そのためには、イーサネットの歴史の中で行われたデザインの選択を見るより良い方法はありません。

最初に、私たちはイーサ（または他のチェーン）に対して先入観を持っていないことを明確にしなければなりません。その代わりに、私たちは単にPoS+アカウントモデルの欠陥を解剖するための例としてイーサを使っているだけです。

このカテゴリーにおいて、イーサは技術、哲学、コミュニティの点で最も分散化されたチェーンであり、Web3の物語の発祥地であり主要な構成要素です。他のチェーンを根拠にWeb3を批判するのは不当でしょう。加えて、イーサコミュニティはWeb3の目標を実現するために真摯に取り組んでおり、その失敗は10年前の決断に起因していると考えています。

Ether's first mistake  

Etherの最初の過ちは、ブロックチェーンを「世界のコンピュータ」に変えようとした最初の試みから生じた。この記事[32]では、なぜこれが根本的に悪い考えなのかについて詳しく説明しているので、ここでは結論だけを述べます：ブロックチェーンは検証のためのものであり、計算のためのものではありません。

ビットコインの開発者であるグレゴリー・マクスウェルが9年以上前にこのことを指摘したとき[33]、ヴィタリック・ブテリンは猛反論しました[34]。

イーサの現状を見ると、「チェーン上のすべて」 という議論は放棄されたようだ。ワールドコンピュータを拡張するあらゆる試みは、より広く知られているロールアップ中心のロードマップ[35]である「別のチェーン上で拡張する」ことを通して行われてきました。

言い換えれば、イーサリアムのコミュニティは、より技術的に保守的な「モジュラーブロックチェーン」の道を選ぶために、オリジナルのアイデアを放棄しました。今日、ベースレイヤーは検証と最終決済に使用され、隣接するチェーンまたはレイヤー2が取引処理を担当する。

イーサの第2の過ち

しかしながら、このシフトはピアツーピア・ネットワークの構築に失敗しました。ピアツーピア・ネットワークの構築の失敗は、イーサネットの2つ目のアーキテクチャ上の過ちに根ざしています。

当時、Vitalik氏はこのシフトを正当化するために2つの議論を行った[36]。UTXOはステートレスであるため、状態管理を必要とする複雑なアプリケーション（例えば、あらゆる種類のスマートコントラクト）をサポートすることが難しい」。

これらの主張は当時は正しく、重要なイノベーションと見なされていたかもしれませんが、業界はその後長い道のりを歩んできました。ステートフルネス--ブロックチェーンの「状態」、つまり過去の取引によって生成されたすべての現在のデータ、残高、条件の集合を維持・更新すること--は確かに計算のために必要ですが、アカウントモデルはステートフルネスへの唯一の道ではありません。

2017年、カルダノは拡張UTXO（eUTXO[37]）モデルを導入しました。さらに最近では、BitVMの開発者がTaprootを介してビットコインにステートフルな計算を実装しました。

振り返ってみると、UTXOモデルではなくアカウントモデルを選択したのは短期的な決定だったようです。

これらの中で重要なのは、UTXOモデルがどのように資産とデータの真の所有権を実現するかということです。

UTXOモデルは伝統的な意味でのアカウントを持たず、むしろアドレスと未使用のトランザクション出力（UTXO）を通じて資産の所有権と移転を追跡します。

UTXOは、受け取ったがまだ使用されていない暗号通貨の単位で、誰が使用できるかを指定するアドレスに関連付けられている。このモデルでは、ユーザーは秘密鍵を通じてUTXOに対応する資金を管理する。これらのUTXOの合計が、ユーザーが利用できる資金であり、従来の口座は必要ない。

一方、アカウントは、外部アカウント（EOA、秘密鍵によって管理され、トランザクションを開始できる）と契約アカウント（CA、スマートコントラクトであり、トランザクションを開始できず、コードとデータで構成される）に分けられる。問題は、アカウントモデルでは、一次資産以外の資産（イーサのETH以外のトークン）はすべてCAによって管理されるということだ。つまり、このモデルでは非一次資産は二級市民なのだ。ユーザーのウォレットに表示されるトークン残高は、実際の所有権を表しているわけではありません。これらのトークンは、トークンを作成したEOAが管理するCAによって管理されています。

実際の例が問題の大きさを最もよく表しています。LayerZero[39]の共同設立者兼CEOであるブライアン・ペレグリーノは、最近ツイート[40]で、クロスチェーン相互運用プロトコルであるAcross[41]のトークンコントラクトに深刻な脆弱性があると指摘した。要するに、Acrossチームは、トークンを保持しているどのユーザーからもトークンを盗むことができるのだ。

さらに悪いことに、これは孤立したケースではない。多くのトークンコントラクトは似たような機能を含んでおり、コントラクトの所有者が自由にトークンを追加・破棄したり、ユーザーの資産を検閲・没収したりすることを可能にしています。

中央集権型のステーブルコイン発行者は、（コンプライアンスに必要な手段として）デフォルトでこのような機能を組み込んでおり、（抜け穴や窃盗などによる）不正取得が疑われるトークンを没収できるようになっています。

一方、UTXOモデルでは、すべての資産はユーザーの秘密鍵の直接管理下にあり、一等市民です。例えばステートフルUTXOモデルを採用しているNervos CKBの場合、トークンコントラクトではトークンのロジック（例えば「総供給量100万コイン」や「1ブロックあたり50コイン発行」など）のみが定義され、ユーザーの残高を記録するアセットデータ（例えば「アリスが100コイン保有」など）が記録される。ユーザーの残高を記録する資産データ（例えば「アリスは100トークンを保有している」）は、ユーザーの直接管理下にあるセル（ステートフルUTXOとみなすことができる）に保存される。つまり、トークンコントラクトが攻撃されても、ハッカーはユーザーの資産を盗むことはできない。

イーサの3つ目の過ち

イーサの3つ目の過ちは、PoWを放棄したことです。この決定を支持する理由[42]には、「PoSはセキュリティ、集中化リスクの低減、エネルギー効率の面で大きな利点がある」、「同じコストでより多くのセキュリティを確保できる」などがある。しかし多くの読者にとって、PoSはPoWの代替にはならないことはもはや明白であり、まだ疑念を抱いている人は、「なぜ我々はサトシ・ナカモトに従うのか」[43]や「なぜ世界はマイナーを必要とするのか」[44]を参照されたい。

さらに、時間がこれらの議論に反論する証拠を提供してきました。昨年、ヴィタリック自身がPoSに内在する中央集権化のリスクに警告を発する長文の記事[45]を書いた。

「イーサL1の最大のリスクの1つは、経済的圧力によってPoSが中央集権化することです。コアPoSメカニズムへの参加に規模の経済がある場合、大規模な誓約者は自然にネットワークを支配するようになり、小規模な誓約者は脱落して大規模なプールに参加するようになります。これは、51%攻撃や取引の検閲といった危機のリスクの上昇につながる。中央集権化のリスクに加えて、価値抽出のリスクもある。"少数派グループが、イーサユーザーのものであるはずの価値を奪い取る可能性がある。 

ヴィタリック氏は記事の中でイーサだけの解決策をいくつか提案していますが、私たちはそれが役に立つとは思いません。中央集権と信頼できる第三者への依存は、PoS+Accountブロックチェーンの自然な属性です。 

さらに、PoSコンセンサスとアカウントモデルの採用は、最終的にWeb3の理想形よりも完全に中央集権化されたWeb2システムに近い、これらのネットワークのクライアントサーバートポロジーをもたらす一連のノックオン効果を引き起こします。

したがって、真に分散化され、検閲に強く、パーミッションレスで、セルフホスティングされたデータ資産（Web3の目標）を達成する唯一の方法は、PoW+UTXOシステム（Web5）に基づくピアツーピアネットワークを構築することです。これを理解するためには、PoS+AccountブロックチェーンとPoW+UTXOブロックチェーンの核となる違いを深く分析する必要がある。

PoS+Account vs. PoW+UTXO