ファイルコインエコシステムの概要

このレポートは、ProtocolServices メンバーの Filecoin が Messari を通じて委託し、他の著者が執筆した Filecoin のエコシステムの概要です。

コア視点

Filecoin は、グローバルなオープン マーケットで分散型ストレージとクラウド サービスを提供します。使用ストレージとネットワーク容量の点で最大の市場シェアを誇ります。

エコシステムは、2021 年の初めの 40 プロジェクトから 330 を超えるプロジェクトに成長しました。 NFT、Web3、ゲーム、メタバース、オーディオ/ビデオなど、さまざまなアプリケーションが登場しています。

Filecoin は、検証可能なストレージ、コンテンツの取得、計算、プログラム可能なアプリケーションを通じて際立つことを目指しており、データ集約型の Web3 サービスの基盤を提供します。

Filecoin の主な課題は、時の試練に耐え、その信頼性を証明することです。

データの可用性と整合性

ほぼすべてのインターネット ユーザーは、データの保存と処理に集中型サービスに依存しています。これには 2 つの主な欠点があります。ユーザーが自分のデータを完全に制御できなくなり、データの整合性を検証することが困難になります。これらの欠点を解決するために、新世代のプロトコルとピアツーピア ネットワークにより、分散ストレージとクラウド サービスが可能になりました。そのような著名なプロトコルの 1 つが Filecoin です。これは、データをいつでも保存してアクセスするための暗号経済的な方法を提供します。つまり、Filecoin は、データの可用性と整合性を定期的に検証する AWS のピアツーピア バージョンです。

公開市場取引

ストレージ契約は、Filecoin ブロックチェーンに実装されているサービス レベル契約 (SLA) に似ています。ストレージ契約とは、ユーザーがデータを保存するためにストレージプロバイダーに料金を支払う契約です。取引条件には保管料および保管取引期間が含まれます。

オープンマーケットは、ストレージプロバイダーにストレージ容量を効率的な価格で提供するよう促します。つまり、価格は固定された価格構造ではなく、需要と供給のダイナミクスによって決定されます。ストレージプロバイダーが取引に参加するよう奨励するため、Filecoin はネットワークのネイティブ トークン (FIL) で報酬を与えます。

Filecoin には、データのセキュリティを確保するための 2 つの機能があります。まず、暗号経済的保証を使用して、ゼロ知識証明を介してストレージを検証します。 2 番目に、経済的ペナルティを使用します。データを取得できない場合、またはストレージに障害が発生した場合、ストレージ プロバイダーは担保をロックすることでペナルティを受けます。これを強制するために、Filecoin プロトコルでは、ストレージ プロバイダーに 2 つの継続的で検証可能な暗号化証明の提出を要求します。レプリケーションの証明では、まずデータが完全に複製されたことを確認します。この初期チェックが成功すると、ストレージ プロバイダーは、プルーフ オブ スペースタイムを毎日使用して、トランザクションの存続期間中、ランダム データが保存されたままになり、取得可能であることを証明します。失敗の証拠があれば罰則が科せられます。

データを取得するには、ユーザーはデータを取得するために取得プロバイダーに料金を支払います。オンチェーンで処理されるストレージ トランザクションとは異なり、取得トランザクションはオフチェーンで発生する可能性があります。データ取得プロセスの速度を向上させることができます。

テクノロジー

Filecoin は、Filecoin ネットワークの分散データ ストレージおよび共有レイヤーとして、InterPlanetary File System (IPFS) 上に構築されています。 Filecoin と IPFS を同じ意味で使用する人もいますが、両者の間には重要な違いがあります。

つまり、IPFS はステロイド トレントのようなものです。トレント トラッカーと同様に、IPFS はデータのフィンガープリントを使用します。トレントとは異なり、IPFS は単一のグローバル ピアツーピア ネットワークを利用します。 IPFS は基本的にユーザーにデータの場所を伝えますが、データ保存を奨励する組み込みメカニズムが欠けており、これがそもそも Filecoin の開発につながりました。したがって、Filecoin は IPFS を補完し、保証を通じてオープン ストレージ市場を促進し、本質的に Filecoin を IPFS のインセンティブ レイヤーにします。

IPFS は、HTTP のピアツーピア バージョンと考えることができますが、重要な工夫が加えられています。従来の URL とファイル パスは、サーバー上の特定の地理的位置によってファイルを識別します。 IPFS はコンテンツ アドレス指定を使用してデータのストレージを分散化します。ファイル内の内容 (つまりコンテンツ) によってファイルを参照します。コンテンツ アドレスは一意であり、ハッシュの結果であり、本質的にはコンテンツを長い文字列に暗号化して圧縮します。ファイルを取得する場合、ネットワークは、そのファイルの内容を保存しているノードを見つけるために、ファイルのハッシュのみを必要とします。

ネットワークダイナミクス

オープンな市場ポリシーとインセンティブメカニズムのおかげで、Filecoin は大量のストレージ容量を引き付けることができます。最近の市場状況に関係なく、Filecoin のコミットされたストレージ容量は着実に成長し、16,000PiB を超えています。これは、2022 年 3 月現在、Wikipedia の約 65,000 ページまたは Netflix の映画アーカイブ 1,600 本に相当します。ネットワーク容量は、世界中に分散された 3,900 を超える分散型ストレージ プロバイダーから提供されます。

Filecoin の需要はどのくらいですか?

Filecoin の需要は、Web2 および Web3 に固有のストレージ アプリケーションから生じます。取引で結合されたストレージ容量を合計すると、Filecoin の需要が定量化されます。ただし、ストレージ トランザクションの基礎となるコンテンツを分析する場合、有用なストレージと、ストレージ プロバイダーがネットワークを悪用するために生成されたランダム性を区別することは困難です。

Filecoin の有効なストレージ容量を増やすために、Filecoin Plus インセンティブ プログラムが開発されました。このプログラムは、ブロック報酬のシェアを徐々に増やすことで、ストレージプロバイダーがトランザクションの検証に参加するようにインセンティブを与えます。

ストレージトランザクションの流入は、2020年10月の400TiB（1PiB = 1024TiB）から2022年3月には7600TiB以上に増加し、Filecoin Plusがこの成長に貢献しました。 2021 年第 4 四半期以降、通常の Filecoin トランザクションの流入 (未検証データ) から主に FilecoinPlus 検証済みトランザクションの流入に移行しています。

ネットワーク上の使用済みストレージ（つまり、アクティブなストレージ トランザクション）は、2020 年 10 月の 0.25PiB から 2022 年 3 月の 45PiB まで着実に増加しています。以下に示すように、26PiB 以上が FilecoinPlus トランザクションによるもので、ネットワーク上のアクティブなトランザクション全体の 57% を占めています。最近、FilecoinPlus トランザクションが通常の Filecoin トランザクションに切り替わったことは、検証済みデータ インセンティブ メカニズムが計画どおりに機能していることを示しています。 2021 年 12 月にアクティブな Filecoin 定期取引が突然減少したのは、複数のストレージ プロバイダーがオフラインになったことが原因です。 2022 年 1 月現在、他のストレージ プロバイダーがアクティブな FilecoinPlus トランザクションを追加してその成長に貢献し、損失を相殺しています。その結果、総取引量は完全に回復しました。

供給が需要を大幅に上回っている一方で、貯蔵容量は状況の一面にすぎません。ネットワーク上で使用されるストレージの量も重要です。 Filecoin の使用済みストレージは 45PiB、ストレージ容量は 16,000PiB、ストレージ使用率は 0.3% です。これらのネットワーク メトリックを概観すると、Sia や Storj などの競合する分散型ストレージ プロバイダーのネットワーク容量はそれぞれ 6PiB と 14PiB です。 Sia と Storj の合計ストレージ使用量はそれぞれ 2.2PiB と 8.6PiB です。ストレージ利用率に関しては、Sia と Storj はそれぞれ Filecoin を 36% と 60% 上回っています。 Arweave は 0.05PiB のデータを格納しますが、現在は比較的小規模なベースから成長しているものの、他のストレージ ネットワークと比較すると格納するデータ量がわずかであるため、ここには含まれていません。

FilecoinPlus プログラムの立ち上げは前進の第一歩ですが、Filecoin 上に構築された新しいビジネスやアプリケーションを育成するための共同の取り組みが行われています。 Filecoin エコシステムは、NFT の分散型ストレージから音楽やビデオのストリーミング、メタバースやゲームまで、さまざまなユースケース向けに構築されています。

開発者とビルダーのためのエコシステム

Filecoin は、Filecoin エコシステムの成長という共通の目標を持つ複数の組織によって積極的にサポートされています。これらの組織は共同でエコシステム ワーキング グループを形成します。エコシステム ワーキング グループの参加者の責任には、基盤となるプロトコルの維持とアップグレード、エコシステムの開発のサポート、ガバナンスの促進などが含まれます。このグループで最も注目すべき組織としては、Protocol Labs、Filecoin Foundation、Outercore などがあります。主な参加団体の概要は以下の通りです。

これらの組織は、ハッカソン、アクセラレーター、助成金、メンターシップ、成長サポートなどの活動を通じて、開発者とビルダーのパイプラインを積極的に開発してきました。初期段階のプロジェクトやチームが資金や投資を受けられる状態に到達できるように設計されています。その結果、現在、Filecoin と IPFS 上に 330 を超えるプロジェクトが構築されています。以下は、成熟度別にグループ化されたプロジェクトの進捗状況を時間の経過とともに示すグラフです。

2022 年の主な目標は、エコシステム内のできるだけ多くの初期段階のプロジェクトを、初期段階からシリーズ D 以降まで進めて、成熟したビジネスへと変革できるようにすることです。

全体として、エコシステムは、アプリケーションやクライアント、開発者ツール、インフラストラクチャとの統合の点で大幅に成長しました。最近、エコシステム ワーキング グループは、Filecoin をエンド ユーザーと開発者にとってよりアクセスしやすいものにすることを優先しています。これにより、Textile Powergate、Estuary、NFT.Storage などのサービスが開発されました。 Filecoin エコシステムの参加者のマップを以下に示します。

出典: ファイルコイン

2022 年の主要な取り組みとしては、Filecoin Virtual Machine (FVM) の今後のリリースが注目に値します。 FVM は、プログラム可能なストレージ プリミティブ (ストレージ バウンティ、オークションなど)、クロスチェーン相互運用性ブリッジ (Ethereum、Solana、NEAR など)、データ中心の DAO、およびレイヤー 2 ソリューション (レピュテ​​ーション システム、データ可用性サンプリング、計算ファブリック、インセンティブに合わせたコンテンツ配信ネットワークなど) のロックを解除するように設定されています。

Filecoinを活用する主なユースケース

Filecoin エコシステムは大規模かつ急速に拡大しており、分散型 Web のバックボーンとしての地位を確立しています。クラウド ストレージの需要が高まり続ける中、Filecoin は一般的な集中型プラットフォームに代わる分散型の代替手段を提供します。他にも多くのユースケースが登場しており、近い将来に新たなユースケースが登場することが確実です。需要が高いのは、(1) NFTとWeb3ストレージ、(2) 永久ストレージとWeb2データセット、(3) メタバースとゲーム、(4) オーディオとビデオの4つの主要カテゴリーです。

NFT ストレージ

2021 年の夏、NFT が主流の注目を集めました。ネットワーク効果によって、NFT はソーシャル メディアのプロフィール写真、美術品、収集品、音楽などの形で暗号通貨空間を支配してきました。興味深いことに、多くの NFT では、メタデータをオンチェーンで保存することが不可能なため、メタデータのオフチェーン保存場所が指定されていることがよくあります。 2021 年の誇大宣伝の直後、NFT メタデータの多くが分散型で不変な方法で保存されておらず、NFT のコンテンツと価値が危険にさらされていることが明らかになりました。この欠点を解決するために、NFT.Storage が開発されました。

NFT.Storage は、Filecoin と IPFS を活用して、NFT コンテンツとメタデータ用のシンプルな分散型ストレージ ソリューションを提供します。 NFT.Storage と Filecoin によって管理される専用の IPFS サーバーを通じて永続的な冗長ストレージを有効にすることに重点を置いています。 FilecoinPlus インセンティブ プログラムに参加することで、NFT.Storage は NFT 用の無制限のストレージ スペースを無料で提供できるようになります。

NFT.Storageは2021年4月に開始され、合計260TBを超えるNFTデータの4,000万件以上の永続的なアップロードをサポートしてきました。サービスのシンプルさにより、個人のアーティストから OpenSea、MakersPlace、MagicEden、Holaplex、Jigstack、Galaxy などの大規模なマーケットプレイスまで、幅広いユーザーが永続的な NFT ストレージを活用できるようになります。

Web3 ストレージ

Filecoin は Web3 のストレージ層を目指しています。このため、Filecoin はさまざまな主要なブロックチェーンおよびスマート コントラクト プラットフォームとの継続的な協力とストレージ ブリッジを維持しています。最も最近の例の 1 つは Polygon です。このコラボレーションの目標は、ゲームや NFT 関連の Web3 プロジェクトにおける開発者のストレージとインフラストラクチャのニーズを満たすことです。特に、Polygon 開発者はストレージ ブリッジを通じて Filecoin を簡単に使用できます。 Filecoin は Solana エコシステムでも人気を集めており、Metaplex、MagicEden、Holaplex など、多くのプロトコルと NFT マーケットプレイスがネイティブ サポートを提供しています。

出典: ファイルコイン

Filecoin 上での Web3 アプリケーションの構築を簡素化するために、チームは Web3.Storage を立ち上げました。これにより、開発者は複雑な分散型ストレージ ネットワークを扱う代わりに、Filecoin 上で直接データを保存および取得できるようになります。これは、複数の Filecoin マイナーと IPFS 上の地理的に分散されたノードにわたってデータを冗長的に保存し、Web3.Storage チームによって実行されます。さらに、このサービスでは無制限のデータを無制限に無料で保存できます。 FilecoinPlus メカニズムの経済性がこれを可能にします。本質的に、分散型ストレージは、Filecoin 上にアプリケーションを構築する開発者にとっての必需品になる可能性があります。全体として、Web3.Storage は開始以来着実に成長しており、2021 年 8 月のアップロード数 300 万件から 2022 年 3 月のアップロード数 1,600 万件に増加しました。

永続ストレージと Web2 データセット

Arweave と同様に、Lighthouse を使用すると、Filecoin ユーザーは固定価格でファイルを永久に保存できます。さらに、Filecoin 仮想マシンにより、永続的なストレージが自動的にスマート コントラクトを入力できるようになります。永続ストレージの主な使用例はデータのアーカイブです。 Filecoin の規模を考慮すると、アーカイブ ストレージを可能な限りコスト効率の高いものにし、コモディティ化することが目標です。これにより、人間の情報レイヤーの作成と保存が可能になります。この意味で、ショア財団は、大量虐殺の生存者の証言をアーカイブ化する重要なプロジェクトです。大規模な公開データセットの場合、インターネット アーカイブ プロジェクトでは、Filecoin を使用して Web サイトとドキュメントを一般公開用に保存します。さらに、Zarr と GainForest は、気候変動に関連する自然災害を防ぐことを目的とした大規模な公開データセットを保存しています。 Zarr プロジェクトは、大規模な分析のために研究者に気候データを提供します。 GainForest は衛星画像を使用して気候変動の影響と闘っています。

メタバースとゲーム

Filecoin と IPFS を活用した新世代のメタバースとゲームのユースケース。これらのユースケースの根本的な共通点は、ユーザーの収益化です。この意味で、Blockbets と GalaGames はゲーマーの収益創出と支払いをサポートします。アーティストの収益化の面では、Mona はアーティストがハイエンドの作品を​​仮想空間で展示し、コレクターに販売することをサポートしています。 MetaverseAI は、人間の相互作用を次のレベルに引き上げます。これにより、ゲーマーはゲーム内で他の AI 駆動型仮想人間と相互作用し、利益を得ることができます。

オーディオとビデオ

最近、Filecoin と IPFS を活用したオーディオおよびビデオ アプリケーションが大きな注目を集めています。たとえば、Spotify や SoundCloud の Web3 代替品を考えてみましょう。 Audius は、SoundCloud に似た外観と操作性を持つ音楽ストリーミング サービスですが、IPFS を活用しています。 Currents.fm と InflowMusic は、音楽クリエイターとキュレーターのコミュニティをサポートしています。 Huddle01 は次の Zoom になるかもしれません。これは、NFT コミュニティに重点を置いた、リモート会議向けにカスタマイズされた低帯域幅のビデオ会議プラットフォームです。

平均的なユーザーは、Audius、Currents.fm、InflowMusic、または Huddle01 が分散化されていることや、特に Filecoin と IPFS を活用していることを認識できない可能性があります。それにもかかわらず、ユーザーが気付かないうちに、Web3 ストリーミング アプリケーションへの移行が進んでいます。

Filecoin エコシステムが成熟するにつれて、さらに多くのユースケースが発見され続けます。 Filecoin 仮想マシンの開発により、これまで不可能だったユースケースが実現され、まったく新しいクラスのユースケースが生まれます。

結論は

分散型ストレージはまだ初期段階ですが、Filecoin エコシステムは長年にわたって成長を続けています。 Filecoin と IPFS は、NFT、Web3、ゲーム、メタバース、オーディオ/ビデオなど、さまざまなユースケースに活用されてきました。 Filecoin に加えて、Arweave、Storj、Sia などの代替手段も IPFS の基盤を大規模に使用できます。

分散ストレージ ソリューションと統合に基づいて構築されたスマート コントラクトは、新しいアプリケーションへの扉を開く可能性があります。大きなマイルストーンは、IPFS が主要なブラウザに採用されることです。オープン データ イニシアチブと分散コンピューティングは、ストレージを超えた次世代アプリケーションをサポートする可能性があります。

Filecoin が直面している主な課題は、ストレージ プロバイダーおよび幅広いデータ集約型 Web3 サービスの実現者としての信頼性を証明することです。 Filecoin と IPFS は Web3 パラダイムの最前線で動作し、Web3 開発の重要な基盤を提供します。成功はこれらのプロトコル上に構築されたアプリケーションにかかっています。