深度解析：Arweaveは長期ブロックチェーンストレージの重要な参加者です。

原文标题：《Arweave------Web3.0 ストレージの破局者》

作者：Nicole Cheng （OFR投資マネージャー）、Mstone (OFRアナリスト)

新年の始まりに、Ryan SelkisはMessari 2022 論文の中で「Web3ハードウェアスタックのさまざまなコンポーネントの中で、分散型ストレージは最も強力であると言える」と書いています。IPFSやSiaが提供する短期サービスと比較して、この報告書はArweaveが長期的なブロックチェーンストレージの重要な参加者であることを認めています。

永久ストレージ

Arweaveは、データの分散型永久ストレージを実現することを目指すブロックネットワークです。一度の支払いで生涯使用できるため、ユーザーが継続的にサブスクリプションを行う煩わしさを解消します。Arweaveは、ユーザーに少なくとも200年間のストレージサービスを提供することを約束しており、毎年のストレージコストの低下に伴い、この目標はますます明確になっています。

1）なぜ永久ストレージが必要なのか？

Web3.0以前から、人々はデータの永久ストレージが重要であることを探求してきました。現在、ユーザーは10年前の特定のURLにアクセスできるでしょうか、それとも中央集権的なサーバーに保存されたデータをブラウズしたりダウンロードしたりできるでしょうか？暗号の世界では、数千万ドルのNFT作品が従来の中央集権的なサーバーに保存されているため、極めて大きなリスクが避けられません。

中央集権的なストレージに依存するインターネットは脆弱で断絶しています。一方ではデータが指数関数的に増加し、他方では古いデータの喪失や盗難事件が頻発しています。過去20年間で、98.4%のウェブリンクが腐敗し、私たちが知っている「404 Not Found」を引き起こしました。時間軸を延ばして見ると、ブロックチェーン上のデータの永久性は新たな価値提案となり、データの永久ストレージの実現は未来のインターネットの発展とWeb3.0時代の興奮をもたらす革新となるでしょう。

2）なぜArweaveは永久ストレージが可能なのか？

ArweaveはBlockWeaveのデータ構造とSPoRAのコンセンサスメカニズムを利用して、永久ストレージの問題に新たな解決策を提供しています。Blockweaveのスピンドル構造は、シャーディング属性と高いスケーラビリティを備えており、SPoRAのコンセンサスメカニズムは、マイナーが希少なデータを保存するための十分なインセンティブを受け取ることを保証し、データの永久ストレージを実現します。

では、マイナーはどのように永久ストレージを実現するのでしょうか？コンセンサスレベルのSPoRAメカニズムは、3つの概念の集合として理解できます：

1. PoW

2. PoA

3. データアクセス速度。

Arweaveのブロック生成には、前のランダムブロック（リコールブロック）の参加が必要であり、このコンセンサスメカニズムはProof of Access (PoA)です。また、PoAの基礎の上に、すべてのマイナーが全データを保存することによって記帳権を決定できない状況を防ぐために、PoWメカニズムが導入され、最も早くランダム数を計算したマイナーが記帳権を持つことが保証されます。しかし、多くのマイナーがコストを削減するために、安価な地域でノードを運営することを選択すると、地域の中央集権的なストレージパターンが特定のユーザーのデータアクセス速度を増加させることになります。したがって、データアクセス速度もマイナーの報酬を決定する要因の一つです。

PoAのメカニズムの下では、マイナーのストレージ意欲を促進する別の特徴が隠されています—リコールブロックの確率は一貫しています。したがって、希少なブロックを保存するマイナーには報酬を競うためのより大きな確率があります。これにより、すべてのデータがArweave上に均等に保存されることになります。

マイナーの主観的なストレージ意欲は永久ストレージを満たすことができますが、客観的なデータの喪失は永久ストレージの実施可能性に影響を与えるのでしょうか？つまり、あるブロックが偶然マイナーによって保存されず、永久に失われることになります。

上記のコピー率50%、ノード数100の例を見てみると、マイナーが全データの半分だけを保存している場合、失われたブロックの確率は非常に小さいことがわかります。しかし、実際の状況では、Arweaveネットワーク内のノード数は1000以上であり、コピー率は90%に達することができます。永久に失われる確率は微々たるものと言えます。

さらに、ストレージコストもArweaveの永久ストレージを維持する重要な要素です。私たちは、生活のほぼすべての分野で価格が上昇することに慣れていますが、データストレージはこの傾向に逆行する数少ない分野の一つです。過去50年間、データストレージのコストは平均して毎年30.5%以上低下しています。そして、Arweaveの永久ストレージ経済の実行可能な作業仮説は非常に保守的です：Arweaveはデータストレージコストが毎年わずか0.5%低下すると仮定しています。ユーザーがデータをArweaveネットワークにアップロードする際の初期コストは、最初の200年間のストレージをカバーしています。データストレージ量が毎年0.5%を超えて低下すれば、データのストレージ年限が延びることになります。

同時に、Arweaveは独自の寄付基金を設立しています—ユーザーがストレージ料金を支払うたびに、その料金の86%が寄付基金に入ります。時間が経つにつれて、この寄付の中の費用は価値の利益を得ることになります。これは、ストレージデータの報酬がストレージコストを上回るように支出を提供することを目的としています。

最近更新されたハードフォークでは、v2.5ハードフォークがArweaveネットワークのユーザーに直接的なポジティブな影響を与え、永続ネットワーク上でデータを保存するARコストはほぼ半分に減少しました。このフォークは、初期ストレージコストを削減するために、SSDストレージの代わりにHDDストレージを段階的に実現します。

図源: Ardrive

図源：Wikibon, 2021

Arweaveエコシステム

データの観点から見ると、Arweaveはオンラインになってから3年後に最高600Mの取引量を持ち、対照的にSolanaやAvalancheはオンラインになってからわずか1年で同等の取引量を持っています。

図源: CoinMarketCap

公チェーンの発展史を振り返ると、公チェーンの発展はしばしば上から下へのものです。アプリケーション層の繁栄は、基盤となるインフラの構築を促進し、公チェーンエコシステムの発展を推進する良性の循環を生み出します。UniswapとOpenseaは、最も多くのイーサリアムを燃焼させる2つの重厚なアプリケーションとして、イーサリアムに大量の取引とアクティブアドレスを追加し、イーサリアムのこの牛市を支えました；SerumとRaydiumを先頭にしたDEXはSolanaの初期発展を促進し、GameFiの台頭はBSCの活性化をもたらし、AnchorやMirrorなどの特徴的なDefi資産プロトコルはTerraに資金と成長の原動力をもたらしました。

一方でArweaveは、現在すでに多くの優れたアプリケーションが生まれていますが、上記のような防御的な存在を爆発させてはいません。以下は、基盤となるインフラとアプリケーションに基づいて、Arweave上の現在のいくつかのエコシステムプロジェクトを列挙します：

Bundlr：Bundlrを語る際には、Arweaveの新技術であるBundlesについて触れざるを得ません。Bundlesは、Arweaveのスケーラビリティをさらに一段階引き上げ、任意の数のデータをL2で圧縮して単一のL1で処理可能なブロック技術に変換します。その出現により、Arweaveの取引容量は線形に増加することができます。ユーザーは、大量の単一データをアップロードする際に、データが効果的にアップロードできない問題を心配する必要がなくなります—これは、他の人が提出した取引がマイナーの報酬を増加させる場合に、取引が拒否されるという問題を解決します。

Bundlrは最初の月に1000万件以上の取引を処理し、Arweaveは100万件しか処理していません。Bundlrの拡張に伴い、ネットワークは複数のオーダーのデータを処理できるようになります。統計によると、現在70%の取引はバンドルデータに該当します。

RedStone（中間層）：Arweave上のオラクルソリューションです。同時に、RedStoneはWeb3分野のChainlinkになることを目指しています：検証されたデータをArweave（ステーキングトークン）にアップロードし、誰でも正しいデータを取得できるようにします。また、SCPを通じて構築されたすべてのアプリケーションはオフチェーン計算です。ユーザーはオラクルを使用する際に、ストレージブロックチェーン上のデータを直接読み取ることができます。そして、これらのデータはRedStoneの経済メカニズムによって正確性が保証されます。

Kyve Network（アプリケーション層/中間層）：Arweaveのストレージ機能を利用して、KYVEは異なるブロックチェーンに構造化されたデータストレージ、検証、アクセスサービスを提供し、異なるチェーンのデータをクロスチェーンストレージを完了させます。データアップローダーは、ソースからデータを取得し、それをArweaveに保存します。一方、検証者は一連のインセンティブと罰則メカニズムを通じてArweave上のデータの有効性と信頼性を確保し、アプリケーション層の可用性を保証します。データが保存された後、ユーザーはKYVEのクエリインターフェースを使用してデータを検索するか、直接Arweaveにアクセスできます。KYVEの検証とArweaveの永久ストレージにより、下流ユーザーに供給されるデータの完全性が保証されます。

ArDrive：Arweaveネットワークの優れたフロントエンドアプリケーションとして、ArDriveはユーザーがArweaveネットワークを使用する難易度を大幅に簡素化しました。ArDriveが登場する前は、ユーザーはCLI（コマンドラインインターフェース）を使用してArweaveネットワークと対話し、コンテンツのアップロードを実現していました。しかし、ArDriveの登場により、ユーザーはマウスをクリックするだけで自分のコンテンツをアップロードできるようになりました。

AR I/O：AR I/OはArDriveと同じチームの製品で、情報の中枢として機能します。ArdriveからArweaveにアップロードされた作品は、まずAR I/Oを経由し、その後Arweaveネットワークに送信されます。逆も同様です。AR I/Oの存在は、ユーザーのArDriveの使用効率と体験を大幅に向上させます。

everPay（中間層）：Arweaveに基づいて開発されたオンチェーン決済プロトコルで、ユーザーはeverPayを通じてイーサリアムとArweave上のリアルタイムトークン転送を実現し、ガス代は不要です。everPayの目的は、誰にでも信頼できる分散型の決済アプリケーションを提供し、開発者にSDKを提供してDEXをより簡単に構築できるようにすることです。

Pianity (アプリケーション層）：NFTの鋳造と取引プラットフォームとして、PianityではArweaveに基づいて構築された全く新しいNFT標準が使用されており、NFTメタデータのチェーン外ストレージの問題を根本的に解決しています。NFTを鋳造するプロセスは、Arweave上でNFT契約に取引を送信し、新しいNFTを鋳造する際に曲の音声ファイルをチェーン上に保存します。低コストのチェーン上ストレージを享受しながら、NFT取引プロセスにおけるユーザーの信頼コストもさらに低下させます。ユーザーはメタデータやさまざまなストレージ方法などの複雑な概念を理解する必要がなくなり、取引プロセスは見たままの結果を実現し、真に取引の信頼性を達成しました。

まとめ

Arweaveは基盤インフラレベルのプロトコルとして、その物語、論理、価値支援が他の公チェーンとは大きく異なることが明らかです。そのため、ほとんどの公チェーンが上から下へ発展する過程とは異なり、Arweaveエコシステムは過去3年以上にわたり、基盤施設に大部分の力を注ぎ、独自の下から上への発展ルートを模索しているようです。現在、エコシステムには400以上のプロジェクトがあり、昨年同期のほぼ倍増しています。Web3.0の物語の下で、多くのネイティブなブロックチェーンドアプリがオンチェーンストレージを使用する傾向があります。基盤インフラが徐々に成熟すれば、さらに多くのアプリケーション層プロジェクトが登場し、Arweaveエコシステムに新たなユーザーと資金をもたらすことでしょう。

Arweaveは、ストレージセクターにおける独自の永久ストレージによって、この分野のリーダーとなりました。ユーザーはデータを永久に保存し、一度の支払いで永久に使用できます。同時に、独自のストレージサービスに基づいて、SmartWeave契約とPermaWebが相互に協力するエコシステムを徐々に実現しています。しかし、未来のWeb3の探求において、データの所有権という重要な特徴は、単に永続性を通じて表現されるだけでなく、Arweaveが物語を語り続けるためのさらなるエンパワーメントが必要です。

最後に、我々が期待するいくつかのアプリケーションシナリオを参考までに示します：

1. NFTメタデータストレージ、現在最も使用されているユースケースであり、将来的に音楽や映像のNFTが台頭することで、その需要は必然的に増加するでしょう。

2. 上述のKyve Networkのように、他の公チェーンデータをArweaveにバックアップし、公チェーンの歴史データを永久に保存し、検索とアクセスが容易なインターフェースを提供し、公チェーンのLayer 0を構築します。

3. Web3.0技術スタックおよびコードのストレージ、たとえばUniswapやCompoundはすでにそのフロントエンドプログラムをArweaveに保存しています。

4. 分散型ソーシャルプラットフォームは大量のデータを保持でき、Arweaveは自然に高いスケーラビリティを備えています。