IPFS と Filecoin に加えて、Protocol Labs はインターネット全体をどのように改善するのか - Multiformats

マルチフォーマットは文字通り「マルチフォーマット」を意味します。これはソフトウェアではなく、自己記述型（ソースコードとユーザー インターフェイスが一般的な命名規則と構造化プログラミング規則に準拠し、一般ユーザーがソース コードを理解して読み、専門知識がなくてもシステムとソフトウェアを使用できる）プロトコル値のセットです。これらの値は、データ層 (IPLD) とネットワーク層 (libp2p) の両方に役立ちます。これは、将来にも対応できるように今日機能するように設計されたシステムです。

簡単に言えば、マルチフォーマットは、現在および将来にわたって使用可能なシステムを作成することを目的としたプロトコルのコレクションです。現在は主に自己記述形式の値を強化することで実現されています。これにより、プロトコルの相互運用が可能になり、プロトコルの柔軟性、拡張性、アップグレード性が維持され、特定の値に固定されることを回避できます。

これらのプロトコルには、自己記述に関する特定の規定がいくつかあります。

もともと、Multiformats は IPFS 専用に構築されましたが、現在では IPLD、libp2p、IPFS、Filecoin プロジェクトで広く使用されています。

マルチフォーマットを理解するには、まずそのサブセットであるさまざまなプロトコルを理解する必要があります。現在いくつかの種類があり、各プロジェクトにはさまざまな言語での実装のリストがあります。

次に、これらのプロトコルの機能と、Filecoin ネットワークにどのように役立つかを詳しく見てみましょう。

マルチハッシュ

マルチハッシュは、アドレス指定とエンコードの両方の問題を解決しながら、さまざまな暗号ハッシュ関数の出力を区別するためのプロトコルです。システムによるハッシュの使用を保証し、複数のハッシュ関数が共存できるようにすることは、アプリケーションを作成する上で有用かつ重要です。特に、暗号ハッシュ関数に依存するシステムの場合に重要です。

ハッシュ関数のエンコード、ハッシュ値の長さ、ハッシュの内容の 3 つの部分で構成されます。このような設計と構造はアップグレードのために設計されています。ある日、現在使用されているハッシュ関数が安全でなくなったり、より安全なハッシュ関数が利用可能になったりした場合でも、Multihash を通じてシステムを迅速にアップグレードできます。

マルチアドレス

Multiaddr は、さまざまな成熟したネットワーク プロトコルのアドレスをエンコードするための形式です。アプリケーションは、アドレスの使用を確実にし、複数のトランスポート プロトコルとアドレスが共存できるように作成されます。

今日のインターネットでは、多くのネットワーク アドレス指定スキームは自己記述的ではなく、解釈とコンテキストを伴うため、アプリケーションも行う仮定を行うことになります。その結果、アドレッシングによって新しいプロトコルへの変更がブロックされ、将来的にプロトコルを更新できなくなるアドホック コードが多く発生します。

Multiaddr を使用すると、システムやスタックを固定化することなく、将来のネットワーク プロトコルで動作するアプリケーションを構築できます。

マルチベース

Multibase は、テキスト内に表示される基本エンコーディング(base32、base36、base64、base58 など)のバイナリ エンコーディングを明確にするためのプロトコルです。

テキストがバイトとしてエンコードされる場合、常に同じ 256 バイト (+/- NUL バイト) のセットにエンコードされるため、通常は万能のエンコード (UTF-8) を使用できます。これが機能しない場合は、通常、コンテキストからエンコードを推測できます。

しかし、バイトがテキストとしてエンコードされる場合 (基本エンコーディングを使用)、基本エンコーディングの基本的な選択はコンテキストによって制約されることがよくあります。これらの制限は、データがテキスト内のどこに表示されるかによっても変わる場合があります。これにより、各ユースケースの基本エンコーディングが生成されます。すべての状況で機能する単一のエンコーディングは存在しないため、基本エンコーディングを標準化することはできません。

Multibase の目的は、どのような状況でどのベースエンコーディングを使用するかを開発者に伝えることです。 「データ d がテキスト s としてエンコードされている場合、どのような基準でエンコードされるのか?」などの質問に答えます。

Filecoin は IPLD のコンテンツ識別子 (CID) を使用してデータを参照し、CID が文字列として印刷されるときに、使用されている基本エンコーディングを識別するためにマルチベースを使用します。

マルチコーデック

マルチコーデックは、バイナリ表現用に設計されたコーデック テーブルです。つまり、1 ～ 2 バイトを使用してデータ コンテンツの形式を決定します。たとえば、文字 z を使用して base58btc エンコーディングを表したり、0x50 を使用して protobuf を表したりします。

Multihash ではハッシュを識別するために使用され、機械可読な Multiaddr では IP アドレス、ドメイン名、ID などのコンポーネントを識別するために使用されます。

これで、マルチフォーマットについて体系的に理解できたはずです。使用されているプロトコルは安定した仕様と安定した実装を備えており、Protocol Labs はマルチフォーマットのより多くのサブセットの研究にも熱心に取り組んでおり、できるだけ早く使用開始したいと考えています。

マルチフォーマットが提供できるプロトコルの相互運用性と将来志向の考慮は、今日の Web3 に間違いなく実質的な影響を与えるでしょう。