Swarmの経済的インセンティブの第一原理分析

1 Swarmの紹介

Swarm は分散ストレージ プラットフォームおよびコンテンツ配信サービスであり、その主な目的は、DApp コードとデータ、およびブロックチェーンと状態データ用の分散型で冗長なストレージを提供することです。 Swarm は、ピアツーピア メッセージング、メディア ストリーミング、分散型データベース サービス、分散型サービス エコノミー向けのスケーラブルなステート チャネル インフラストラクチャなど、Web3 のネイティブ ベースレイヤー サービスも提供します。

簡単に言えば、Swarm はブロックチェーン向けに、分散型で許可不要、経済的にインセンティブ化された通信およびストレージ モデルを提供します。元々混雑していたネットワークとチェーン上のデータがますます大きくなる状況では、無料のインフラストラクチャを提供することは最終的にビジネス上の困難に直面し、ブロックチェーン固有のサービス方法は徐々にビットコインやイーサリアムのような信頼性が高く安定したインフラストラクチャへと進化していきます。

もちろん、分散ストレージの分野では、Filecoin、Arweave、Storj、Crust などのプロジェクトはすべて重要な競合相手です。彼らは、さまざまな角度とさまざまなエコシステムから、この分野の初期開発を共同で推進してきました。では、Swarm の特徴は何でしょうか?この疑問から、私はSwarmの経済的インセンティブモデルを研究し始めました。

2 スウォームの経済的インセンティブ設計

Swarm の主な目標は、経済的インセンティブを通じてユーザーがデータを迅速にアップロードおよびダウンロードできるようにすることです。したがって、Swarm システムの設計では、完全で可用性が高く機密性の高いストレージおよび検索サービスをより適切に提供することが主な課題となります。その中で、データの完全性と機密性は Swarm テクノロジーによって実現されます。このセクションでは、保存および取得プロセスに必要な帯域幅リソース、ピア ノードの検出、およびデータ ストレージという 3 つの主なシナリオを含む、可用性に関する経済的インセンティブの設計に焦点を当てます。

2.1 帯域幅共有のインセンティブ

Swarm は帯域幅インセンティブを使用して、データのアップロードとダウンロードを高速化します。 Swarm のクライアント Bee ソフトウェアを使用すると、ユーザーは他のノードと簡単に通信し、コンテンツを非公開かつ安全にアップロードし、帯域幅交換のための信頼関係を構築できます。

まず、データのアップロードとダウンロードの両方に、送信者、転送者、受信者の 3 種類の参加役割が関与します。

データアップロードのシナリオ（以下を参照）では、送信者がアップロードしたデータを送信し、そのデータはフォワーダーを介して受信者に届きます。受信者は受信後に確認メッセージを返信し、そのメッセージは転送者を経由して最終的に送信者に到達し、アップロード操作が完了します。 ‍‍‍‍‍‍

データ ダウンロードのシナリオ (以下を参照) では、送信者がデータ ダウンロード要求を送信し、それがフォワーダーを介して受信者に届きます。受信者は要求に対応するデータで応答し、そのデータは転送者を通過して最終的に送信者に到達し、ダウンロード操作が完了します。

上記の両方の操作では、転送者と受信者は操作中に送信者からインセンティブの支払いを受け取ることができます。ただし、支払いはすぐに有効になるわけではありません。代わりに、両当事者が合意した資金の額を通じて記録されます。一方の未払い残高が合意金額に達すると、友人が開いたバーでクレジットで支払うときと同じように、小切手での支払いが行われます。

ここで、実際の支払いはブロックチェーン上のスマートコントラクトを通じて行われます。

1. イベントが始まる前に、全員がチェックブック契約に一定量の bzz を入金します。

2. 支払いの際、小切手を使用すると相手側が対応する金額を現金化することができます。

3. 小切手を受け取った人は小切手帳契約で小切手を換金することができます。

ピアツーピア サービスと、供給側と需要側の間の支払いが、Swarm ネットワーク ノードの主なインセンティブ形式です。デジタル社会は現実社会を反映しているようです。

2.2 ノード発見のインセンティブ

ノード検出とは、新しいノードがネットワークに参加したり、ネットワーク内のノードが接続されていないノードに接続したりするプロセスを指します。分散ネットワークの場合、正常に動作するノードの数が増えるほど、ネットワークは堅牢になります。

単一ノード自身の利益の観点から、ノード検出メッセージを他のノードに転送することで、自身の接続が減少したときに、より良い接続品質を維持できます。現実の社会的なシナリオに似ています。サトシ・ナカモトとシャオVは友達で、シャオVとジャーバンも友達で、ジャーバンはシャオVを通じてサトシ・ナカモトを知りたいと思っています。リトルVはこう考えます。「ジャーバンがサトシ・ナカモトを知っていて、ある日急用があってサトシ・ナカモトに連絡が取れないとしても、ジャーバンを通じて連絡を取るチャンスはある。だからジャーバンとサトシ・ナカモトを互いに紹介するのを手伝うべきだ。」 「友達が多ければ多いほど、人生は楽になる」ということわざがあります。これはマシン接続にも適用されます。

したがって、Swarm の設計者は、ノード検出プロトコル自体がネットワークのマクロ的な利益またはノード自体の利益にとってプラスの意味を持つと信じており、デフォルトでは、ノード検出に対して追加の経済的インセンティブを提供する必要はありません。

2.3 データ保存のインセンティブ

帯域幅共有のインセンティブの結果として、Swarm ノードは複数回アップロードまたはダウンロードされる可能性のあるデータ、つまりホット データを提供したいという強い欲求を持つようになります。では、ユーザープライベートの暗号化データなど、アクセス頻度の低いコールドデータを Swarm ネットワークに保存するにはどうすればよいでしょうか?

Swarm は主に、切手と郵便くじの 2 層ソリューションを提供しています。

• Swarm ネットワークによって提供されるストレージは、多数のノードに多数のハードディスクを提供するものとして抽象化できます。最初に考慮すべきことは、ハードディスクへの書き込み操作を実行する権限を誰が持っているかということです。この権限の割り当ても非権限である必要があります。この需要に対処するためのアイデアは、データごとに料金を支払い、ネットワークがより価値の高いコンテンツを保持するというものです。この料金は、スウォーム ネットワーク内のスタンプの形で反映されます。価値が下がっても切手は引き続き投稿できます。

• 切手の額面金額は抽選により徐々に放出され、データを保管するノードに補助金が支給されます。これが郵便料金抽選です。

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さらに、Swarm は、より高いセキュリティ要件を持つデータに対して二次的なインセンティブを提供するためのデータ保険方式を設計し、一部の責任あるノードに必要に応じてデータを保存し、データの抜き取り検査に備えるよう促します。

Swarm のストレージインセンティブの主な目的は、正直なストレージノードに公平に報酬を与え、システムの設計に従ってユーザーにデータストレージサービスを提供するように奨励することです。

3 Swarmの開発方向の分析

Swarm の基本的な概念と経済設計を理解した後、プロジェクトのコアチームに近い視点から Swarm ネットワークの開発動向について考えることができます。では、Swarm は次にどのように計画されるべきでしょうか?

まず、マイニング収益の観点から、公式はユーザーに早期マイニングへの参加を過度に奨励することはありません。まず、Swarm ネットワーク トークン BZZ の配布を見てみましょう。 BZZの供給量は6250万で、そのうち資金調達：50％、チーム：20％、財団：7％、インフラファンド：10％、DAppファンド：10％、寄付：3％です。市場のほとんどのストレージマイニングプロジェクトとは異なり、Swarm は初期マイニング報酬を大量に割り当てておらず、初期参加のインセンティブに関連するのは 10% のインフラストラクチャ基金のみである可能性があります。このことから、Swarm の関係者がもっと見たいのは、この社会実験の実際の結果であり、供給側と需要側の双方の希望に応じてネットワーク規模が徐々に拡大していくことであることがわかります。もちろん、正式発売前に経済モデルが調整されれば話は別だが（某Pで始まる研究室が突然くしゃみをした）。

第二に、第一原理の観点から、Swarm はアプリケーション層の実際のニーズにさらに注意を払います。共有帯域幅市場は双方向市場です。 Swarm はサービス プロバイダーのメリットを考慮する一方で、消費者のニーズも考慮する必要があります。現時点でのSwarmの最大の利点は、Ethereumネットワーク内に一定量のホットデータが存在することです。たとえば、完全なデータを持たないライトノードは、完全なノードからデータを取得する必要があります。リミックス エディターでは、ユーザーは Solidity ソース コードを Swarm ネットワークにデプロイして公開検証を行うことができます。 BZZ トークンの分配から、10% が DApp 基金に使用されることがわかります。この資金の一部を Ethereum エコシステム内のアプリケーションのサポートと Swarm 互換のストレージ ソリューションの提供に使用するのは良い戦略でしょう。

さらに、Swarm は既存の分散型ストレージ市場と補完的な関係を築くことができます。 Swarm や IPFS に代表されるコンテンツ アドレス指定テクノロジは、情報伝送の問題を解決するだけでなく、基盤となるデータのセキュリティ、信頼性、適応型ネットワークの構築に新たな選択肢を提供します。シェアサイクルの出現は、都市の公共自転車システムを変えただけでなく、人々の移動習慣も変えました。現在、IPFS のインセンティブ層である Filecoin のソリューションは、ストレージ市場から始めて、「先着順」のリード マインを通じて多数のサービス プロバイダーを引き付け、その後、Web アプリケーションを IPFS プロトコルと互換性があるように誘導することです。しかし、現状では投資額が高く、効率が低い状態にあります。 Swarm のソリューションは、検索市場から始めて、柔軟なネットワーク プロトコルと安定した経済的インセンティブを通じて市場の両当事者がオンデマンドで参加できるようにし、徐々に自己組織化ネットワーク システムを構築することです。 Swarm と IPFS は検索市場とストレージ市場において異なる戦略を持っており、競合関係にありながらも補完関係にあります。

全ての物事には二つの側面がある。 Swarm の比較的緩やかな経済的インセンティブ設計には、柔軟性という明らかな利点があります。同時に、メインネットワークの立ち上げ後には、多くの未知の課題が発生する可能性もあります。ここでは、これ以上の議論はせずに結論のみを述べます。

4 結論

自己組織化分散ネットワークは、複雑なシステム エンジニアリング プロジェクトです。 Swarm は、経済的および技術的な観点から非常に徹底した研究と設計を行ってきました。成功か失敗かに関わらず、それは意味のある試みとなるでしょう。従来のネットワーク事業者にとって、Swarm はまだ無視できるほどの競争相手にすぎないかもしれませんが、分散型ネットワークは規模が拡大され標準化されると、より多くの市場シェアを占めるようになるでしょう。ブロックチェーンに関心のある個人や企業にとって、Swarm は貴重なケーススタディです。分散型ネットワークはほんの始まりに過ぎません。エネルギー、ビッグデータ、および信頼要件のあるその他の資産重視の業界も、この事例から学び、模倣することで、ますます強固になる業界の状況に挑戦することができます。筆者は、Swarm のその後のネットワーク構築とさまざまなバージョンのテストに注目し続け、将来的には Swarm プロジェクトのさらなる解釈をもたらすつもりです。ぜひ「いいね」とフォローをお願いします。