インターネットコンピュータ(icp)とは?初心者向けの説明

はじめに

インターネットコンピュータプロトコル(ICP)は、複雑でしばしば誤解されがちな技術です。オンラインで調べると、意見が二極化していることがわかります。一部では、トークン価格に基づいて詐欺だとする声もありますが、

一方で、インターネットの仕組みを革命的に変えるものだと評価する人々もいます。

技術の理解: 初心者の視点

新しい技術的な概念、例えばインターネットコンピュータに出会うとき、圧倒されるのは自然なことです。技術はしばしば、専門用語や抽象的なアイデアの迷路のように思えることがあります。しかし、その核心には、すべての技術革新が現実の問題を解決し、私たちのデジタル体験をより効率的で安全、かつアクセスしやすいものにするという目的があります。

インターネットコンピュータの理解: 3つの重要な視点

インターネットコンピュータは、以下の3つの異なる観点から理解できます:

1. ネットワーク: 相互接続された分散型ノードのネットワーク

2. トークン(暗号通貨): 取引所で取引可能で、ネットワーク内で使用されるICP

3. プログラム: ネットワークノード上で動作するプログラム。Dfinity財団によって管理され、コードはオープンソースでオンラインで公開されています。

// Internet Computer Protocol Simplified Implementation
// This example demonstrates core ICP concepts using Rust

use std::collections::HashMap;
use ed25519_dalek::{Keypair, PublicKey, Signature};
use rand::rngs::OsRrng;

// Represents a node in the Internet Computer Network
struct Node {
    id: String,
    public_key: PublicKey,
    private_key_share: Vec<u8>,
}

// Represents a Canister - the core computational unit
struct Canister {
    id: String,
    code: Vec<u8>,
    state: HashMap<String, Vec<u8>>,
    controllers: Vec<String>,
}

// Consensus Mechanism Simulation
struct ConsensusManager {
    nodes: Vec<Node>,
    subnets: Vec<Subnet>,
}

// Subnet representation
struct Subnet {
    id: String,
    nodes: Vec<Node>,
    public_key: PublicKey,
}

impl ConsensusManager {
    // Simulate threshold cryptography
    fn create_subnet_signature(nodes: &[Node], message: &[u8]) -> Option<Signature> {
        // In real implementation, this would require multiple node collaborations
        let threshold = (nodes.len() * 2 / 3) + 1;
       
        if nodes.len() < threshold {
            return None;
        }
       
        // Simplified signature creation
        let first_node = &nodes[0];
        let keypair = Keypair::generate(&mut OsRrng);
       
        Some(keypair.sign(message))
    }
}

impl Canister {
    // Create a new canister with initial configuration
    fn new(code: Vec<u8>, controllers: Vec<String>) -> Self {
        Canister {
            id: uuid::Uuid::new_v4().to_string(),
            code,
            state: HashMap::new(),
            controllers,
        }
    }
   
    // Upgrade mechanism demonstrating flexible governance
    fn upgrade(&mut self, new_code: Vec<u8>, upgrade_type: UpgradeType) {
        match upgrade_type {
            UpgradeType::Developer => {
                // Single developer can upgrade
                self.code = new_code;
            },
            UpgradeType::Dao(vote_result) => {
                // Community vote required
                if vote_result.approved {
                    self.code = new_code;
                }
            },
            UpgradeType::Immutable => {
                // No upgrades possible
                println!("Canister is immutable, upgrade rejected");
            }
        }
    }
}

// Represents different upgrade governance models
enum UpgradeType {
    Developer,          // Single developer control
    Dao(DaoVote),       // Community governance
    Immutable,          // No upgrades possible
}

// Represents a community vote in DAO model
struct DaoVote {
    approved: bool,
    total_votes: u64,
    votes_for: u64,
}

fn main() {
    // Example usage demonstrating ICP concepts
   
    // Create a canister with initial code
    let mut social_media_canister = Canister::new(
        vec![1, 2, 3], // Placeholder for actual WebAssembly code
        vec!["founder_key".to_string()]
    );
   
    // Simulate upgrade scenarios
    let new_code = vec![4, 5, 6];
   
    // Developer-controlled upgrade
    social_media_canister.upgrade(
        new_code.clone(),
        UpgradeType::Developer
    );
   
    // DAO vote-based upgrade
    social_media_canister.upgrade(
        new_code.clone(),
        UpgradeType::Dao(DaoVote {
            approved: true,
            total_votes: 100,
            votes_for: 65
        })
    );
   
    // Immutable canister (like a traditional smart contract)
    social_media_canister.upgrade(
        new_code,
        UpgradeType::Immutable
    );
}

注: これは概念を簡略化したものであり、実際のICPの実装はさらに複雑で洗練されています。

ネットワークアーキテクチャの解明: コンピュータ同士の通信

インターネットコンピュータを、コンピュータが賢い住人として存在する世界的な都市と考えてみてください。それぞれの「ノード」は建物のようなものであり、これらの建物は特別な言語(プロトコル)を使って通信します。従来のインターネットインフラが一部の大企業によって支配されているのに対し、この都市は住人によって運営され、単一の主体が完全な支配権を持つことはありません。

ノード内部の様子:

トークンの利用価値

ICPトークンは、以下のような複数の目的で使用されます:

  • 暗号通貨取引所での取引

  • トークンを「燃焼」して計算処理の支払いに使用

  • ネットワークガバナンスのためのステーキングおよび報酬の獲得

「トークンを燃焼する」とはどういう意味か?

「トークンを燃焼する」と聞くと、現金を燃やすように思えるかもしれませんが、デジタルの世界では、トークンを永久に流通から除外することを意味します。例えば、サービスを受けるためにチケットを交換すると、そのチケットは使用済みとして無効になり、「破棄された」と見なされるのと同じです。

ネットワークアーキテクチャ

ノードとサブネット

インターネットコンピュータは、インターネットを介して接続されたノードで構成され、ICPプロトコルを実行するために通信します。ネットワークは5つのサブネットに分割されており、各サブネットは複数のキャニスターを動作させ、多数のノードによって運営されています。

サブネットの分解: ネットワーク内のネットワーク

サブネットをデジタル都市の専門化された地区と考えてみてください。各地区(サブネット)は独自のルール、インフラ、機能を持っていますが、それでもシームレスに通信し、連携することができます。この設計により、驚異的なスケーラビリティと柔軟性が実現されています。

キャニスター: インターネットコンピュータの核

キャニスターは基本的に、以下のようなプログラミング言語で記述可能なWebAssemblyモジュールです:

  • Rust

  • Motoko

  • TypeScript

キャニスターの説明: 単なるコードコンテナではない

キャニスターを超知能を持つ輸送コンテナと考えてみてください。従来の輸送コンテナが単に物品を運ぶだけなのに対し、これらのデジタルコンテナは以下のようなことが可能です:

  • 複雑なアプリケーションを実行する

  • 他のコンテナと通信する

  • 自己修正する

  • ウェブサイトを直接提供する

  • 取引を処理する

これは、ウェブサイトがサーバー上で受動的に存在する従来のウェブホスティングとは根本的に異なります。EthereumやSolanaのようなブロックチェーンエコシステムにおけるスマートコントラクトに似ていますが、キャニスターは独自の利点を提供します。

従来のブロックチェーンアプリケーションの限界

Uniswapを利用する場合を考えてみましょう:

  • ウェブサイトは中央集権型のクラウドサーバー上にホスティング

  • MetaMaskなどの中間ウォレットが必要

  • 複数の信頼ポイントと潜在的なセキュリティリスク

インターネットコンピュータの革新的アプローチ

  • アプリケーション全体(ウェブサイトを含む)がキャニスター内でホスティング

  • HTTPリクエストを直接処理

  • 中央集権型クラウドの依存を排除

  • 計算のために「逆ガスモデル」を導入

逆ガスモデル: 従来の取引コストの転換

ほとんどのブロックチェーンシステムでは、ユーザーが取引手数料を支払います。しかし、インターネットコンピュータでは、このモデルを逆転させ、アプリケーション自体が計算コストを負担します。これは、レストランが料理費を顧客ではなく店側で負担するようなものです。

キャニスターの制御とアップグレード可能性

キャニスターは柔軟な制御モデルを提供します:

  1. 単一開発者による制御

  2. DAO(分散型自律組織)ガバナンス

  3. 「ブラックホール」キャニスター(コントローラーなし)

進化するデジタルガバナンス

これにより、デジタルシステムは時間の経過とともにガバナンスモデルを変更できるようになります。創業者主導のスタートアップから、共同体が運営する協同組合へのスムーズな移行が可能で、コア業務が中断されることはありません。

コンセンサスメカニズム: 新しいアプローチ

インターネットコンピュータは、以下とは異なる新しいコンセンサスモデルを使用します:

  • Proof of Work(Bitcoin)

  • Proof of Stake(Ethereum)

コンセンサスの理解: 行動するデジタル民主主

コンセンサスとは、中央集権的な権限なしで分散型ネットワークが「真実」に合意する方法です。それは、全員が意見を述べられるタウンホールミーティングのようなもので、投票を操作することが数学的に不可能です。

しきいあんごう

  • 各サブネットは公開鍵を持ち、その鍵は秘密鍵の分割シェアとして保持される

  • ノードが協力して署名を作成

  • メッセージの信頼性とネットワークセキュリティを確保

**ネットワーク・ナーバス・システム (NNS)

**特別なサブネットで、以下を実現します:

  • 他のすべてのサブネットの公開鍵を保存

  • 簡略化された検証を可能に

  • 従来のブロックチェーンと比較して検証の複雑性を大幅に削減

スケーラビリティと未来の可能性

インターネットコンピュータのアーキテクチャが可能にすること:

  • 無制限のサブネット追加

  • 信頼不要のサブネット間通信

  • 無限のブロックチェーン拡張の可能性

なぜスケーラビリティが重要なのか

デジタル時代では、技術は遅くなったり複雑化したりすることなく成長する必要があります。インターネットコンピュータの設計は、既存の構造を壊すことなく新しい能力を追加できる生物のようなものです。

結論

インターネットコンピュータは、従来のブロックチェーン技術の多くの制限を解決する革新的なアプローチを提供します。それは単なる技術革新ではなく、デジタルシステムの働き方を再構築し、ユーザーのエンパワーメント、セキュリティ、柔軟性を優先しています。

初心者の方には、次のことを覚えておいてください: すべての複雑な技術は、単純な問題を解決することから始まります。インターネットコンピュータは、デジタル世界における信頼、コントロール、効率の基本的な問題を解決しています。

リンクを確認して、インターネットコンピュータプロトコルについて詳しく理解してください。https://youtu.be/CaPby7fnROE?si=Q30Deg313qMEgYUf

公式ウェブサイトを訪問するか、包括的なドキュメントを参照してさらに学びましょう。

インターネットコンピュータ公式ウェブサイト