a16z Crypto CTO：トークン経済設計よりもプロトコル設計が重要です

原文タイトル：プロトコル設計：なぜ、そしてどのように

著者：エディ・ラザリン

編訳：シッシ（TEDAO）

導入：

a16zは、その深い記事によって暗号分野で業界発展の重要な地位を確立し、私たちに認識の向上と変革に必要な指針を提供しています。最近、a16zはトークン経済を超えるテーマに注目しています。まずは「トークン設計」に関する講演があり、その後『Tokenology:トークン経済学を超えて』という記事が発表され、現在は注目を集めている「プロトコル設計」コースが開始されました。

このコースの講師であるa16z CryptoのCTOエディ・ラザリンは、トークン経済を超える鍵はプロトコル設計にあり、トークン設計はあくまで補助的手段であることを繰り返し強調しています。このプロトコル設計に特化したコースでは、彼は1時間以上にわたって共有し、起業家たちに貴重な洞察と啓示をもたらし、プロジェクト成功におけるプロトコル設計の重要な役割を深く理解する手助けをしました。本記事は翻訳の簡略版です。より詳細な内容については、翻訳全文版リンクをご覧ください。

一、プロトコルの進化の内在的法則

1.1、インターネットプロトコル：相互作用の絆

インターネットはプロトコルのネットワークであり、さまざまな種類のプロトコルを含んでいます。いくつかのプロトコルは簡潔明瞭で、HTTPの状態図のように、他のプロトコルはかなり複雑で、Makerプロトコルの相互作用図のようです。下の図は、インターネットプロトコル、物理プロトコル、政治プロトコルなど、さまざまなプロトコルを示しています。下の図の左側には、街の交差点の相互作用図があり、私たちにとって親しみやすく、興味深いものです。

これらのプロトコルの共通点は、すべて形式化された相互作用システムであり、複雑な集団行動を促進できることです。これはプロトコルの核心的な構成要素です。インターネットプロトコルの強力な点は、人と人の相互作用をつなぐだけでなく、ソフトウェアとも相互作用できることです。私たちは、ソフトウェアが高度な適応性と効率性を持ち、さまざまなメカニズムを統合できることを知っています。したがって、インターネットプロトコルは、私たちにとって最も重要で、さらには最も重要なプロトコルの種類の一つと言えるでしょう。

1.2、プロトコルの進化：Web1 ------ Web2------ Web3

以下の図表では、横軸はプロトコルの非中央集権化と中央集権化の程度、すなわちプロトコルの制御権の程度を示しています。縦軸にはプロトコルの経済モデルがあり、具体的にはその経済モデルが明確か未明確かを指します。この違いは微妙に見えるかもしれませんが、重要な影響を持っています。

• Web1：非中央集権化 \& 明確な経済モデルなし

Web1時代のプロトコル（NNTP、IRC、SMTP、RSSなど）は、価値の流れ、所有権、アクセス権、支払いメカニズムなどにおいて中立を保ち、明確な経済モデルを持っていませんでした。その中で、Usenetは現代のRedditに似たプロトコルで、投稿やファイルの交換に使用されました。IRCは初期に広く使用されたチャットプロトコルで、SMTPとRSSは電子メールやコンテンツの購読に使用されました。

Usenetは、特定の分類のサブサーバー上で関連コンテンツを投稿することを許可する分類されたプラットフォームです。これはHTTPの外に存在する初期のインターネット文化の重要な構成要素です。Usenetを使用するには、特定のクライアントとUsenetをサポートするインターネットサービスプロバイダー（ISP）が必要です。Usenetは大量の変動するニュースサーバーに分散しており、誰でもこれらのサーバーを運営でき、投稿は自動的に他のサーバーに転送され、非中央集権的なシステムを形成します。

ユーザーはUsenetアクセスのために直接料金を支払うことはほとんどありませんでしたが、2000年代後半には、一部の人々が商業Usenetサーバーに料金を支払い始めました。全体として、Usenetは明確なプロトコル経済モデルを欠いており、ユーザーは自分の取引方法で使用しなければなりませんでした。

これらのWeb1プロトコルは、アーキテクチャ上で類似しており、同じ価値観から派生しています。プロトコルについてあまり知らなくても、私たちはそれらの動作を理解できることが、Web1プロトコルの可読性と明確なテンプレートの重要性を示しています。しかし、これらのプロトコルは時間の経過とともに失敗または変化に直面しました。

失敗の理由は二つに要約できます：一つは特定の機能が欠如しており、Web2の競合と競争できないこと；二つは資金調達に困難を抱えること。最終的に、プロトコルが非中央集権的な方法を採用し、特定の機能を統合する持続可能な経済モデルを開発できるかどうかが、その成功を決定します。以上から、Web1プロトコルは非中央集権化され、明確な経済モデルを欠くタイプに分類されます。

• Web2：中央集権化 \& 明確な経済モデル

Web2は興味深いトレンドをもたらしました：RedditがUsenetなどのフォーラムに取って代わり、WhatsAppやiMessageなどの中央集権的なメッセージシステムがIRCなどのフォーラムに取って代わりました。電子メールは依然として存在しますが、スパム問題に直面しています。

さらに、RSSはTwitterとの競争において不調でした。Web2はWeb1プロトコルの限界を解決し、特定の機能を提供しました。電子メールや他の非中央集権的なプロトコルは、メッセージの合法性、送信者の身元、権限、経済関係を検証できないため、スパムの処理が問題となりました。未成熟な非中央集権的システムでは、これらの機能の欠如が中央集権的な競合者が独自の機能を提供することによって、前任者を超える要因となりました。

Web2プロトコルは完全に所有者によって制御され、商業戦略と法律によってのみ制限されています。 Web1プロトコルの発展を促進するためには、より明確な経済モデルが必要です。しかし、非中央集権を維持しながら明確な経済モデルを実現することは不可能であり、非中央集権的な合意、検証可能な計算、暗号技術ツールを利用しない限り実現できません。プロトコルは通常、設計空間の左下隅から右上隅に移行します。

時には、プロトコルが事実上中央集権化することもあります。例えば、電子メールは中央集権的な電子メールサービスプロバイダーによって50％以上の電子メールが処理され、高度に中央集権化されます。電子メールはスパム問題、経済モデルの欠如、DNS登録コストの分担、高い切り替えコストなどの圧力に直面しています。

実行可能な経済モデルがない場合、電子メールは大手テクノロジー企業の付随的なプロジェクトとして持続可能性を保つことができます。スパムを減らす方法は、規模の経済とデータの結合に依存しており、数百万の電子メールアカウントをホスティングする企業は異常を検出しやすくなります。さらに、切り替えコストも重要な要素です。今、私たちは二つの重要な中央集権的な力を認識する必要があります。それらはプロトコルの異なる構成要素に影響を与え、プロトコル設計プロセスでは、各転換点で絶えず作用します。それらはネットワーク効果と切り替えコストです。

ネットワーク効果とは、システムの規模が拡大し広く使用されるにつれて、権力が蓄積される現象を指します。切り替えコストとは、ユーザーが現在のシステムを離れ、他のシステムに移行するために必要な経済的、認知的、または時間的コストを指します。電子メールの例では、切り替えコストはGmailを使用するユーザーにとって重要です。もしあなたがGmailを使用していて、自分のドメイン名を持っていない場合、切り替えコストは非常に高くなります。

しかし、もしあなたが自分のドメイン名を持っているなら、メールサービスプロバイダーを自由に切り替え、どのサービスプロバイダーを使用してもメールを受信し続けることができます。企業はプロトコル設計を通じて切り替えコストを増加させ、ユーザーに特定のコンポーネントを使用させることを強制または奨励し、ユーザーが他の供給者に移行する可能性を減少させることができます。

Redditを例に挙げると、これはモデレーターがサブフォーラムを一方的に制御できるシステムであり、非中央集権と中央集権の境界が曖昧になります。誰でもモデレーターになることを許可することは非中央集権と見なされるかもしれませんが、最終的に権力が管理者の手に集中している場合（たとえばRedditチーム）、それらは依然として完全に中央集権的なシステムです。

高品質のユーザー体験は中央集権的な力とは無関係ですが、高品質のユーザー体験を提供するには通常資金の支援が必要です。Web1時代には、資金が不足していたため、非中央集権的なプロトコルは良好なユーザー体験を提供できないことが多かったです。資金の支援は高品質のユーザー体験を提供する上で重要な役割を果たします。

• Web3：非中央集権化 \& 明確な経済モデル

Twitter、Facebook、Instagram、またはTikTokのようなWeb2プラットフォームでは、ユーザーの選択が制限され、プラットフォームのインターフェースによって決定されます。しかし、Web3が導入する非中央集権的な要素は、プロトコルをどのように変えるのでしょうか？暗号とブロックチェーン技術を利用することで、信頼への依存を減少させ、経済学の原則を明確にし、非中央集権をサポートできます。Web3はオープン性、相互運用性、オープンソースの特徴を提供し、明確な経済モデルを持ち、プロトコルに資金を統合して持続可能な発展を実現し、すべての価値を独占することを避けます。

開発者として、非中央集権で明確な経済モデルを持つシステムで構築することが最良の選択です。これにより、システムの持続的な存在が保証され、関連する経済関係を理解し、経済関係がプロトコルの外で発展することを避けることができます。安定性と価値の捕捉に関しては、異なる方法で考慮する必要があります。非中央集権システムで構築することを選択することは非常に重要です。なぜなら、潜在的なリスクを避け、持続可能で最大のシステムになる可能性のあるプロジェクトを構築することができるからです。

インターネットの構築はもはや狂気の行為とは見なされていません。なぜなら、インターネット自体が完全に非中央集権的なシステムだからです。同様に、オープンソースのプログラミング言語を使用し、Webブラウザに依存することも、野心的なプロジェクトを構築するための信頼できる基盤となっています。中央集権的なシステムで構築することは制限を受け、プロジェクトの規模や範囲を拡大できない可能性があります。Web3は優れた開発者を引き付け、彼らはより大きく、より野心的なプロジェクトを構築できます。他のシステムやプラットフォームが登場し、既存のWeb2プラットフォームと競争し、規制に準拠し、競争優位性を持ち、Web2プラットフォームと激しい競争を繰り広げる可能性があります。

Web2ネットワークの最大の問題は、その脆弱性と過度に最適化されたビジネスモデルです。これらのネットワークは特定の指標の最適化を追求し、目標に関係のない事柄を無視するため、革新や新製品の開発が欠如しています。彼らは強力なネットワーク効果を持っていますが、独占を形成するには不十分であり、彼らの弱点に対する対策に直面すると、危険にさらされやすくなります。

対照的に、Web3は非中央集権化と明確な経済モデルを通じて、より弾力性と革新能力のある空間を提供します。豊かな多様性を持つ熱帯雨林の生態系のように、Web3システムはさまざまな興味深い事柄の発展に適したインフラとプロトコルを構築し、革新に対してより肥沃な土壌を提供します。暗号通貨とトークン経済モデルを利用することで、参加者の創造性と冒険心が報われ、システムの発展がさらに促進されます。

したがって、Web3は経済資源の蓄積に依存するのではなく、より良いエコシステムの持続可能性と革新の可能性を持っています。明確な経済モデルと非中央集権的な特徴により、Web3は真に革新と発展を実現し、過度な最適化や単一の領域に集中した蓄積の困難から離れることができます。暗号技術とトークン経済モデルを導入することで、Web3は参加者により大きな創造スペースと報酬メカニズムを提供し、システムをより価値のある持続的な方向に発展させます。

二、Web3プロトコル設計のケーススタディ

2.1、ケースの背景と設計目標

まず、面白い例を紹介します。「Stable Horde」は、画像生成のための無料システムであり、Web2のプロトコルでもあります。これは協力層機能を使用し、ユーザーが他の協力者に画像生成を依頼できるようにします。クライアントはタスクを作業キューに提出し、作業者が推論処理を行い、結果を結果ストレージに送信します。クライアントはそこから結果を取得し、作業者にKudosポイントを支払います。Stable Hordeでは、Kudosは優先的にタスクを処理するための無料のポイントシステムです。しかし、計算リソースの寄付に制限があるため、キューが長くなるほど画像生成にかかる時間が長くなります。

私たちは面白い問題に直面しています：このシステムを拡張し、より大きく、より専門的にしながら、オープン性と相互運用性を維持し、中央集権がプロジェクトの初期の精神を破壊するリスクを避けるにはどうすればよいか。一つの提案は、KudosポイントをERC20トークンに変換し、ブロックチェーンに記録することです。しかし、単にブロックチェーンを追加するだけでは、一連の問題を引き起こす可能性があります。たとえば、虚偽の結果攻撃などです。

プロトコル設計プロセスを再考しましょう。常に明確な目標から始め、次に制約条件を考慮し、最後にメカニズムを決定するべきです。システムを設計する際には、目標を評価し、有効なメカニズムを特定する必要があります。制約条件には内生的および外生的な形態があり、設計空間を制限することで、メカニズムをより明確に特定できます。メカニズムはプロトコルの実質的な内容であり、清算、価格設定、ステーキング、インセンティブ、支払い、検証などが含まれます。設計は制約条件に適合し、明確な目標を満たす必要があります。

2.2、Web3プロトコルの例 : Unstable Confusion

次に、「Unstable Confusion」という新しいWeb3プロトコルについて議論を続けましょう。以下の内容では、既存のWeb2プロトコル「Stable Horde」をWeb3プロトコル「Unstable Confusion」に変換する背景の中で提案された興味深い方向性を概説します。

前述のように、虚偽の結果を送信する問題が存在するため、ユーザーが必要なコンテンツを取得できるようにするメカニズムが必要です。これが「推論の検証」と呼ばれるものです。簡単に言えば、私たちは推論を検証し、その結果が期待通りであることを確認する必要があります。もう一つの問題は、「Stable Horde」における作業者に関するものです。作業者はリクエストの順序に従ってデータベースに次のタスクを要求し、最初にリクエストを出した作業者にタスクを割り当てます。

しかし、金銭が関与するシステムでは、作業者はより多くの報酬を得るために大量のタスクを申請する可能性がありますが、実際にはそれらのタスクを完了するつもりはありません。彼らは低遅延を競争し、タスクを奪い合い、システムが混雑する原因となります。

これらの問題を解決するために、いくつかの解決策が提案されました。まずは「貢献に応じた支払い」、すなわち作業者が彼らの貢献に応じて報酬を得ることで、ネットワークに有益な方法でタスクを競争することです。次に、「柔軟な参加」、すなわち作業者が低コストで自由にシステムに参加または退出できることで、より多くの参加者を引き付けることです。

最後に「低遅延」、すなわちアプリケーションの応答速度と迅速さがユーザー体験にとって非常に重要です。私たちの目標は、非中央集権的で相互運用可能な画像生成市場を構築することです。まだいくつかの重要な制約条件がありますが、それらは後で追加、修正、またはより具体的な詳細を加えることができます。今、私たちは異なるメカニズムの実現可能性を評価できます。

• 潜在的なメカニズム設計

a. 検証メカニズム

私たちは、ゲーム理論や暗号学などの方法を使用して推論の正確性を確保できます。ゲーム理論メカニズムは、ユーザーが特定の役割によって仲裁されるように、争議解決システムに使用できます。連続またはサンプリング監査は別の方法であり、作業者の作業を審査し、タスクが異なる作業者に割り当てられ、監査を通過した作業者を記録します。暗号学におけるゼロ知識証明は、高効率の証明を生成し、推論の正確性を検証できます。従来の方法には、信頼できる第三者機関やユーザー評価が含まれますが、中央集権のリスクやネットワーク効果の問題があります。

他の可能な検証メカニズムには、複数の作業者が同じタスクを完了し、ユーザーが結果から選択する方法があります。これは高いコストを必要とするかもしれませんが、コストが十分に低ければ、この方法を実施することを検討できます。

b. 価格設定戦略

価格設定戦略に関しては、オンチェーンで注文書を構築できます。また、オンチェーンで検証された計算リソースの代理測定（たとえばガス）を使用することもできます。この方法は、ユーザーが支払う意向のある推論料金を単に発表し、作業者が受け入れるか、またはタスクを競り合うという単純な自由市場とは異なります。代わりに、ユーザーは特定の推論が一定量の計算リソースを必要とするようなガスのような代理測定を作成でき、計算リソースの量が価格を直接決定します。この方法により、全体のメカニズムの運用が簡素化されます。

さらに、オフチェーンの注文書を使用することも可能で、運用コストが低く、非常に効率的である可能性があります。しかし、問題は、その注文書を所有する者がネットワーク効果を自分に集中させる可能性があることです。

c. ストレージメカニズム

ストレージメカニズムは非常に重要であり、作業結果がユーザーに正しく伝達されることを確保しますが、信頼リスクを減少させ、作業が正しく納品されたことを証明することは難しいです。ユーザーは、物品が納品されたかどうかを疑問視するかもしれません。これは、期待した商品が届かなかったと不満を言うのと似ています。監査者は計算プロセスを検証し、出力結果の正確性を確認する必要があるかもしれません。したがって、出力結果はプロトコルに対して可視化され、プロトコルがアクセスできる場所に保存されるべきです。

ストレージメカニズムに関しては、いくつかの選択肢があります。一つはデータをオンチェーンに保存することですが、これは高価です。別の選択肢は、専用のストレージ暗号ネットワークを使用することですが、これはより複雑であり、ピアツーピア方式で問題を解決することを試みることができます。また、データをオフチェーンに保存することも選択できますが、これは他の問題を引き起こす可能性があります。なぜなら、そのストレージシステムを制御する者が検証プロセスや最終的な支払いの伝達などの他の側面に影響を与える可能性があるからです。

d. タスク割り当て戦略

タスクの割り当て方法も考慮する必要があります。これは比較的複雑な分野です。作業者がタスクを提出した後に自分でタスクを選択するか、プロトコルがタスクを提出した後にタスクを割り当てるか、ユーザーまたは最終ユーザーが具体的な作業者を選択することができます。各方法には利点と欠点があり、プロトコルがどの作業者がどのタスクを要求できるかを決定する組み合わせ方法を考慮することもできます。

タスク割り当てには多くの興味深い詳細が含まれます。たとえば、プロトコルベースのシステムでは、作業者がオンラインで利用可能かどうかを知る必要があります。そうでなければ、タスクをその作業者に割り当てるかどうかを決定できません。また、各作業者の能力や負荷状況を理解する必要があります。したがって、プロトコルにはさまざまな追加要因を考慮する必要があり、最初の単純な実装にはこれらの要因が含まれていない可能性があります。

三、非中央集権プロトコル設計の要点

3.1、中央集権リスクを引き起こす可能性のある7つの重要な設計要素

これには、電子メールが導入した名前空間、支払いシステム、評判、ストレージ、マッチング、価格設定システム、検証システムが含まれます。これらの要素は、ネットワーク効果や高い切り替えコストの影響を受けて中央集権化する可能性があります。ネットワーク効果の蓄積を軽減し、ネットワーク効果をプロトコルに導き、プロトコル内に非中央集権的な制御層を構築してプロトコルを管理することで、システムの長期的な健康を確保できます。ボラティリティのあるトークンや他のガバナンス設計（評判システムやローテーション選挙メカニズムなど）を利用して非中央集権的な制御を実現できます。

3.2、切り替えコストを下げ、相互運用性を促進する

起業家がシステム上でアプリケーションを構築することを奨励するために、切り替えコストを下げ、異なるシステム間の相互運用性を促進することが非常に重要です。高額な切り替えコストを導入することを避け、オフチェーンの注文書や第三者検証システムへの過度な依存を減少させる必要があります。

3.3、Web3技術を利用して非中央集権システムを構築する

Web3ツールと原則を利用してシステムを設計し、起業家により多くの権限を与え、過度な中央集権を避けます。Web3原則を受け入れるプロトコルは、通常、より大きな規模、より長い寿命、より豊かなエコシステムの活力を持ち、既存の最大企業が設定した境界を超えるための肥沃な革新探索の領域を提供します。

3.4、深く研究し、最適な解決策を選択する

プロトコルを設計し、戦略を決定する際には、各側面を深く研究する必要があります。検証に関しては、暗号学的解決策が通常最良の選択です。価格設定に関しては、オンチェーンで検証された計算リソースの代理測定がさまざまな推論や機械学習タスクに適応できます。タスク割り当てに関しては、作業者の能力と状態をリアルタイムで更新するプロトコルを採用し、公平にタスクを割り当て、作業者がタスクを受け入れるかどうかを自主的に選択できるようにします。ストレージの問題については、プロトタイプのシャーディング技術などの解決策を考慮し、短期間で問題を解決し、一時的なストレージ方式を採用します。

非中央集権システムを設計する際には、上記の要点を考慮することで、長期的な堅牢性と非中央集権的な特性を持つシステムを構築するのに役立ちます。