IPFS(InterPlanetary File System:惑星間ファイルシステム)とは何ですか?また、どのようにイーサリアムと組み合わせて使用されますか?
はい、承知いたしました。このテーマについて、ざっくばらんに話しましょう。
IPFSとは何か?「分かりやすい」解説
IPFS(InterPlanetary File System)を、世界中で共有され、決してダウンしない「超巨大なオンラインストレージ」だと想像してみてください。しかし、私たちが普段使う百度ネットディスクやDropboxとは根本的な違いがあります。
今のインターネットがどうやって物を見つけるか想像してみてください(HTTP)
私たちが今インターネットを利用するときは、「アドレス」に頼っています。例えば、猫の画像を見たい場合、ブラウザはhttp://someserver.com/images/cute_cat.jpg
のようなURLにアクセスします。
これは、図書館で本を借りるようなものです。その本がどの図書館の、どの階の、どの棚の、どの場所にあるか📍を知っている必要があります。
- 問題点があります:もしそのサーバー(図書館)が閉鎖されたり、攻撃されたり、管理者が画像を削除したりした場合、たとえ世界中の他のコンピューターに全く同じ画像が保存されていても、二度と見ることができなくなってしまいます。
では、IPFSがどうやって物を見つけるか見てみましょう(コンテンツアドレス指定)
IPFSは「ファイルがどこにあるか」ではなく、「ファイルがどのようなものか」を問いかけます。
猫の画像をIPFSに保存すると、IPFSはその画像の内容自体に基づいて、QmX...
のような固有の「指紋」(専門的には「ハッシュ値」と呼ばれます)を算出します。
この画像を見たいとき、あなたはIPFSネットワークに直接呼びかけます:「指紋がQmX...
のファイルを持っている人はいますか?」
ネットワークにその画像を保存しているすべてのコンピューター(ノード)が応答し、あなたに最も近い、または最も速いノードから画像をあなたに送信します。
これは、図書館で本を借りるようなものです。あなたはもう本がどこにあるかを気にしません。直接叫ぶのです:「『三体』という本(ISBN番号はxxx)を借りたい!」📚 世界中のどの接続された図書館にその本があれば、あなたはそれを借りることができます。
IPFSの特徴をまとめてみましょう
- 非中央集権型(Dezentralized):ファイルは特定の企業のサーバーに保存されるのではなく、世界中の何万ものボランティアのコンピューターに分散して保存されます。中央集権的な場所がないため、全体が停止するようなことはありません。
- コンテンツによってアドレスが決まる:同じファイルであれば、何度保存してもその「指紋」(アドレス)は同じです。内容に少しでも変更があれば、指紋は全く異なるものになります。これにより、ファイルの真実性と改ざん不可能性が保証されます。
- より「強靭」:ネットワーク上にそのファイルを保存している人が一人でもいれば、それは永久に失われることはありません。ダウンロードする人が増えれば増えるほど、ファイルのコピーも増え、ダウンロード速度も速くなる可能性があります。
では、IPFSとイーサリアムはどのように「一緒になる」のでしょうか?🤝
IPFSを理解すれば、これはとても簡単に理解できます。
まず、イーサリアムブロックチェーンには一つの「問題点」があることを知っておく必要があります。それはデータの保存が高価で遅いことです。
イーサリアムブロックチェーンは、まるで「超安全だが非常に高価なミニ金庫」のようなものです。誰が何を持っているか(例えばNFT)、誰が誰に送金したかといった短いテキスト情報は効率的に記録できます。しかし、高解像度の画像、ビデオ、または契約書ファイルを直接そこに詰め込もうとすると、その費用は天文学的な数字になり、ネットワーク全体を遅くしてしまいます。
そこで、IPFSが救世主として登場します。IPFSは、まるで「巨大で、手頃な価格で、分散型の倉庫」のようなものです。
黄金の組み合わせ:イーサリアム + IPFS
この二つの協力モデルは非常にシンプルで効率的です:
- 大きなファイル(画像、ビデオ、ウェブサイトのフロントエンドファイルなど)をIPFSネットワークにアップロードします。
- IPFSはあなたに唯一無二の「指紋」(ハッシュ値)を返します。例えば
ipfs://QmX...
のような、短い文字列です。 - この短い「指紋」をイーサリアムのスマートコントラクトに記録します。 例えば、あなたのNFTコントラクトに「このNFTに対応する画像のIPFS指紋は
ipfs://QmX...
である」と記録します。ブロックチェーン上にこの程度のテキストを保存するコストは極めて低いのです。 - 誰かがこのファイルを見たいとき、まずイーサリアムにアクセスし、スマートコントラクトからこのIPFSの「指紋」を読み取り、次にIPFSネットワークから対応するファイルを取り出して表示します。
最も典型的な例はNFT 🖼️です。
あなたがNFTを購入するとき、イーサリアム上で実際に所有しているのは、そのNFTの「所有権証明書」(トークン)であり、この証明書の中にはアート作品の画像が保存されているIPFSアドレスが記録されています。アート作品の画像自体、つまりこの大きなファイルは、IPFSネットワークに安全に、そして安定して保存されているのです。
これにより、完璧な相互補完が実現されます:
- イーサリアム:最も核心的で、最も高価な「権利確定」と「ロジック」の部分を担当します。「これは誰のものか」「それはどこを指しているか」を教えてくれます。それは改ざん不可能な「不動産登記証」のようなものです。
- IPFS:容量が大きく、しかし永続的に、非中央集権的に保存される必要があるデータを担当します。それは「家」そのもののようなものです。
まとめ
イーサリアムは所有権を記録する「帳簿」や「証明書」のようなものであり、IPFSは証明書に記述された「現物」を保管する非中央集権型の倉庫です。
この二つの組み合わせは、分散型アプリケーション(DApp)がブロックチェーンの安全性、透明性、改ざん不可能性といった特性を持ちながら、画像やビデオなどのビッグデータを経済的かつ効率的に処理することを可能にし、現在のWeb3の世界における、まさに「名コンビ」と言えるでしょう。