人類の知のための恒久的なデジタル・オープン・コモンズを構築するための、Arweave エコシステムの主要な構成要素についての考察

8月14日

8ヶ月ほど前、Sam WilliamsのMechanism Designに関するビデオ（下記リンク）に出会いました。このことがきっかけで、この分野に興味を持ち、特にSam自身が開発したデータストレージのブロックチェーンであるArweaveに興味を持つようになりました。私は、TwitterのコールドDMで、彼と一緒に仕事ができないかどうかコンタクトを取りました。その結果、彼と一緒に仕事ができることがわかりました。この数ヶ月、私はこれまでの人生の中で最も興味深い仕事をしました。😃

この投稿で、web3で実績を上げようとしている開発者やオペレーターに、Arweaveのエコシステムの大まかな概要をお伝えできればと思います。ブロックチェーン（Bitcoin/Proof-of-work）の基本的な理解を前提としています。この投稿はまた、先週ローンチした新しいイノベーションの文脈を設定し、今後のスレッドで概要を説明する予定です。この投稿の最後には、Arweaveに飛び込むのに役立つリソースのリストも集めました。

Arweaveを理解する

Arweaveは、歴史上初めて、知識の永久的なデジタルストアの作成を可能にします。アルウィーブを理解するためには、2つの基本的なことを理解する必要があります。

1. 分散型ストレージです。Arweaveにファイルをアップロードすると、世界中の多数のマイナーのハードディスクに複製され保存されます。これらのマイナーは、ビットコインにおける報酬と同様に、（マイニング中に）あなたのデータを保持していることを証明すると、ARトークンで報酬を得ることができます。ArweaveはProof-of-Accessと呼ばれるProof-of-Workの変種を採用しており、過去のデータのランダムなチャンクの保存を証明することが要求されます。
2. 寄付金モデル。Arweaveのストレージファイナンスは、永続的な寄附モデルで動いています。データをアップロードする際、200年分のストレージをAR（Arweaveのネイティブトークン）で前払いする。その大部分は寄付金となり、ブロックごとにデータの保存コストに比例して、時間の経過とともに採掘者に支払われる。ここで重要なのは、データの保存コストは技術の進歩により恒常的に低下していることです。この割合が0.5%であれば、0.005*200=1年なので、あなたの前払い金は永久的なものです。

この基本的なメンタルモデルがあれば、エコシステム内のプロジェクトに飛び込んでいくことができます。まずコアとなるインフラ・プロジェクトについて説明し、次にpermawebアプリやアトミック・アセットなど、Arweaveの他の興味深い開発について説明します。

インフラ

Bundlers

次の画像は、Arweaveのトランザクションの内容を示しています。ここで注目すべきは、quantityとdata_のフィールドです。この2つのフィールドは、Arweaveのトランザクションの2つのタイプ、転送（数量で表示）とデータアップロード（データで表示）のみを表しています。

{
"format": 2,
"id": "3pXpj43Tk8QzDAoERjHE3ED7oEKLKephjnVakvkiHF8",
"last_tx": "NpeIbi93igKhE5lKUMhH5dFmyEsNGC0fb2Qysggd-kM",
"owner": "posmE...psEok",
"tags": [],
"target": "pEbU_SLfRzEseum0_hMB1Ie-hqvpeHWypRhZiPoioDI",
"quantity": "10000000000",
"data_root": "PGh0b...RtbD4",
"data_size": "234234",
"data": "VGVzdA",
"reward": "321579659",
"signature": "fjL0N...f2UMk"
}

Arweaveでは、このようなトランザクションを1ブロックあたり1000件までと制限しており、これは平均ブロック時間2分の場合、約8tpsに相当します。これでは、すべての人のデータ保存の要件を満たすには十分ではありません。

これを解決するために、約1年前、Arweaveエコシステムの立ち上げ以来、おそらく最大のステップ機能改善として、ANS-104バンドル標準が定義されました。このサブトランザクション（DataItems）のフォーマットにより、トランザクションは多くのデータアップロードを1つに束ねて構築することができます。

Arweaveのベースレイヤーtxnとは対照的に、DataItemはこのような形をしています。

バンドルは様々なイノベーションを可能にするので、ここでは詳細を説明しませんが、signature_typeフィールドの出現に注目してください。データアイテムに任意のタイプの署名を許可することで、バンドルは任意のキーを使った署名を可能にします。

この機能により、bundlr.network（Arweaveの上にある最大のバンドルサービス）のようなバンドラーが、他のL1と統合することが可能になった。つまり、Arweaveのストレージにお金を払い、EthereumやSolanaなどの秘密鍵を使って署名することができるのです。Ever Financeが最近、ANS-104のバンドルをサービスとしてサポートするArseeding 1.0を出荷したように、現在では他のバンドルも出現しています。

まとめると、バンドルは

1. Arweaveデータのアップロードを任意にスケーリングできるようにします。
2. 他のブロックチェーンウォレットでArweaveデータへの署名と支払いを可能にする。
3. AR転送を行うことができない。

ゲートウェイ

Arweaveプロトコルはノード間でデータを共有するためのインセンティブが組み込まれていますが、このデータはしばしばハードディスクに保存され、瞬時に検索や問い合わせをするのに適しているとは言えません。

バンドルがデータをArweaveに取り込むためのデフォルトの方法であるなら、ゲートウェイはデータをArweaveから取り出すための方法です。ゲートウェイは、Arweaveに保存されたデータに素早く、きめ細かくアクセスする方法であり、リレーショナル・リード・データベースのような役割を果たすのです。

DMac（ArweaveのDiscordを見たことがある人なら知っていると思いますが）はゲートウェイをArweaveのデータレイクの上にあるデータウェアハウスに例えています。

これは便利な単純化ですが、ゲートウェイの機能はさまざまで、多くの場合、インデックス作成に加えて、Arweaveの上に以下のような多くのサービスを提供することになります。

• アンバンドリング
• トランザクション/ブロックヘッダークエリ(GraphQL経由)
• キャッシング
• セキュアソケット
• アプリのレンダリング

AR.IOチームは最近、デフォルトのarweave.netゲートウェイ（長年コミュニティに貢献してきた）を引き継ぎましたが、他にも多くのゲートウェイが構築されています。textury チームは最近独自のゲートウェイ・サービスをリリースしましたし、別のチームは Arweave 上でエンタープライズ・グレードのゲートウェイを構築しています。

Smartweave

Arweaveのスマートコントラクトは面白いデザインをしています。プロトコル自体は実行を指定せず、一般的なスマートコントラクトチェーンとは大きく異なりますが、スマートコントラクトは遅延評価を使って行われます。

ここで、Cは契約コードを含むtxnを表し、Iは初期状態を含むtxnを表し、Tsは契約と相互作用するトランザクションの順序付きリストを表します。状態は、Cのコード、Iの初期状態、および契約コードに基づくそれ以降のすべてのトランザクション（それが有効なトランザクションであることが前提）を使用して、クライアント上で遅延的に評価される。以下は設計の概要である。

Smartweaveはアーキテクチャであり、Arweave上で信頼性が高く高速で生産可能なスマートコントラクトエンジンを作るビジネスを行っている多くのエコシステムチームが存在します。その中で最も先進的なのは、おそらくRedstoneのWarp Smartweaveエンジンでしょう。Arweaveに来る新しいプログラマーのために、Redstoneはまた、絶対にチェックアウトする必要があります素晴らしいオンボーディングチュートリアルを持っています。

Arweaveのもう一つの新進気鋭のスマートウィーブエンジンは、ArConnect（最も有名なArweaveウォレット）の背後にあるチームと会社であるCommunity Labsによって構築された3emです。

バンドラー、ゲートウェイ、スマートウィーブという3つの基本インフラを理解すれば、Arweaveが可能にするすべてのことと、現在エコシステムで行われている興味深い開発を理解するために必要な構成要素を手に入れることができます。

エコシステム

最近の開発事例を紹介する前に、Arweaveのエコシステムと重要なユースケースについて簡単に説明します。

NFT

Arweaveの永続性の品質は、すべてのNFTプロジェクトのメタデータ＆メディアを暗号で保存するためのプラットフォームとして選ばれ続けていることを保証します。本格的なNFTプロジェクトは、そのデータが永久に保存され、永遠に利用できることを保証する必要があり、Arweaveは今日、これを可能にする唯一のブロックチェーンです。その結果、Solana NFTの圧倒的多数とEthereum NFTのかなりの部分がArweaveに恒久的に保存されています。

アトミックNFT

SmartWeaveとArweaveのデータアップロード機能を組み合わせると、データ（音楽/ビデオファイルまたは猿のJPEG）がそのメタデータと契約状態にアトミックにリンクされたNFTを作成することができます。これは、他のスマートコントラクトチェーンでは、「NFT」はメディアが実際に保存されている外部データソースにリンクする契約コードの一部に過ぎないのとは全く対照的です。これを図にすると以下のようになります。

タグについて

この機会にArweaveタグについて触れておきましょう。ArweaveタグはArweaveのユニークな機能で、データと任意のメタデータを同じトランザクションIDでリンクさせることができます。つまり、Arweave、ひいてはパーマウェブ上に保存されているあらゆるデータは、そのメタデータとアトミックにリンクされているのです。

これにより、（Atomic NFTのように）契約状態とデータを関連付ける、ライセンスなどの機能が可能になります。

Permaweb

Arweaveのエコシステムに長く携わっている方なら、「Permaweb」という言葉を聞いたことがあるのではないでしょうか。Permawebとは、相互にリンクされたウェブアプリケーション、ファイル、メディアのコレクションで、これらはすべてArweave上に永久に保存され、変異することなく永遠に（ゲーム理論的に保証されて）存在し続けます。これは、Arweave上に構築された分散型パーマネント・ウェブです。このように、Arweave上のアプリケーションは、一度デプロイされると、現在の形で永遠に使用することができるのです。Naderの超構造体/アプリケーションの説明と、texturyの非常に役に立つpermaweb dropperで、簡単なpermawebアプリケーションの例をチェックしてみてください。また、Permaweb wikiもチェックしてみてください。

permawebはどのように動くのですか？Arweaveゲートウェイは、トランザクションに保存されたデータを使ってウェブアプリをレンダリングします。完全なウェブアプリを、ウェブアプリのレンダリング方法を指定するマニフェストとともにアップロードすることができます。

TL;DR. 2007年のGmailがpermawebアプリケーションとしてデプロイされていたなら（あなたの活動や情報を悪用することを許す条件なしで）、今日、あなたはすべての個人データを彼らに共有し、彼らがそれを売ることでマネタイズすることはなかったでしょう。

Apps

Permawebアプリケーションや、ストレージにArweaveを使用するアプリケーションは、ここで詳しく紹介しきれないほどたくさんあります。例えば、permapages, akord, pianity, ardrive, permacastなどです。

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