IOST 3.0 次世代Web3決済のためのBNBチェーンレイヤー 2への進化

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16 min readDec 12, 2024

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コミュニティ主導トークノミクスへの進化

IOSTはローンチ以来、コミュニティへの献身を続けてきました。そして現在、IOSTを先進的なレイヤー2のPayFi(Payment Finance)ソリューションへと変革する旅路の中で、そのコミットメントはさらに強固なものとなっています。トークノミクスモデルの進化は単なる技術的なアップグレードではなく、すべての参加者が繁栄できる、真のコミュニティ主導のエコシステムを築くという私たちのビジョンを体現するものです。

持続可能な成長へのコミットメント

IOSTのトークノミクス強化の決断は、コミュニティの長期的な利益を最大限に考慮した結果です。そしてWeb3決済の時代に突入する今、さらなるイノベーション、参加促進、価値創造を支えるために、経済モデルの進化が必要であると認識しています。

今回の進化の中でも最も注目すべき点は、コミュニティの力を引き出すことへの取り組みです。新たに発行されるトークンの97%を、さまざまなチャンネルを通じてコミュニティ開発に直接充てる予定です。この前例のない配分は、IOSTの未来がコミュニティメンバー、開発者、エコシステムパートナーの手に委ねられているという信念を示しています。

要約

IOSTは、高性能Layer 1ブロックチェーンとしてスタートし、この7年間で930億件以上のトランザクションを処理、10,000TPS以上のスループットを維持し、ダウンタイムゼロという卓越した信頼性を実現してきました。この実績を基盤に、IOSTは現在、BNBチェーンを決済レイヤーとして活用する特化型Layer 2ソリューションへと大きな変革を遂げています。この移行の中心にあるのが、グローバルなWeb3決済をこれまで以上にアクセスしやすく、効率的で、ユーザーフレンドリーなものに変革することを目指した革新的な「PayPINエコシステム」です。

Web3決済の再考

世界の決済環境は重要な転換期を迎えています。従来の決済システムは便利ではあるものの、仲介者に大きく依存しており、高額な手数料や一部地域でのアクセス制限、特に国際送金における遅延などの課題があります。一方で、ブロックチェーンベースの決済は、その複雑さや予測不能なコスト、時に遅延するトランザクション確認の問題により、主流としての採用に苦戦してきました。

核心的な課題

Web3決済を、クレジットカードをスワイプしたり、モバイル決済アプリを使ったりするのと同じくらい直感的でスムーズな体験にしながらも、分散型ブロックチェーンが提供する信頼性、セキュリティ、グローバルな到達性をどのように確保するか?

IOST 3.0のビジョン

IOST 3.0は、BNBチェーンとの深い統合とコア機能をLayer 2環境へ移行することで、これらの課題を克服することを目指します。PayPINオペレーティングシステムと決済プロトコルを通じて、IOSTはLayer 2として比類のないスケーラビリティ、コスト効率、そしてシームレスな相互運用性を実現します。

その結果、小さな街の商店から多国籍eコマースプラットフォームに至るまで、誰もがほぼ即時、低コスト、そしてグローバルにアクセス可能なトランザクションの恩恵を享受できるシステムが構築されるのです。

PayPINの紹介: 新しい決済パラダイム

PayPINは、単なるブロックチェーン上のもう一つのレイヤーではありません。ブロックチェーンが決済をどのように支えるべきかを再構築した「決済オペレーティングシステム」です。BNBチェーンを基盤とし、複数のチェーンやサービスと接続する仕組みで、ブロックチェーン決済の新しい可能性を切り開きます。その基本設計原則は以下の通りです。

  1. チェーン抽象化レイヤー (Chain Abstraction Layer)
    従来のWeb3では、アドレスやガス料金、トランザクションの複雑さ、チェーン固有の特性を理解する必要があり、ユーザーに大きな負担を強いてきました。PayPINのチェーン抽象化レイヤーは、この負担を軽減します。ユーザーは直感的な決済リクエストや確認を操作するだけで、PayPINが背後で各種ブロックチェーン環境と接続し、技術的な複雑さを処理します。
  2. 統一決済プロトコル (Unified Payment Protocol, UPP)
    従来は、各ブロックチェーンや決済ネットワークが独自のトランザクションフォーマットを持っていましたが、PayPINのUPPはトランザクションを行うための普遍的な指示セットを定義します。この標準化により、ブロックチェーン間の摩擦が解消され、相互運用性が向上。流動性、資産、データがより自由に移動できるエコシステムを促進します。
  3. 分散型ID (Decentralized Identity, DID)
    信頼できる決済の基盤は「アイデンティティ」にあります。PayPINは、W3C準拠のDIDと高度な生体認証を統合することで、ユーザーが自身のアイデンティティを管理できるようにします。このアプローチはコンプライアンスを簡素化し、不正行為を減らすだけでなく、信用スコアリング、保険請求、規制資産のとランザクションといった高度なユースケースにも対応します。同時に、プライバシーと自律性を損なうことなく、より安全で柔軟な決済体験を提供します。

最終的な成果:

消費者にとっては、食事代の支払い、デジタル商品購入、または国境を越えた送金がボタンをクリックするだけで完了するほど簡単になります。一方で、事業者や金融機関にとっては、グローバルな顧客基盤や金融インフラに低コストかつ最小限の技術的複雑さでアクセスできることを意味します。

IOST 3.0の技術的探求

内部構造を深く掘り下げ、IOST 3.0とPayPINのビジョンを実現する技術アーキテクチャを解説します。本記事では、レイヤードインフラ、トランザクションのライフサイクル、セキュリティメカニズム、経済的インセンティブ、スケーラビリティの手法、そしてクロスチェーン通信プロトコルについて詳しく取り上げます。

IOSTカーネル 3.0: パフォーマンスとセキュリティのためのレイヤードアーキテクチャ

IOST 3.0スタックは、各レイヤーが異なるタスクを担当しながらも、調和を持って連携する複数のレイヤーとして概念化できます:

  1. 基本決済レイヤー(BNBチェーン):
    この基盤は、データの可用性、コンセンサス、そして最終性を提供します。IOST 3.0は、BNBチェーンに状態コミットメントをアンカーすることによって、オフチェーンで処理されたトランザクション(L2コンテキスト内)が強固なセキュリティ保証を引き継ぐことを確実にします。
  2. IOST L2スタック(PayPINネットワーク + PayFiプロトコル):
    - PayPINネットワーク:
    決済ロジック、ユーザーID、手数料構造、そして状態遷移を調整します。統一決済プロトコル(UPP)から標準化された指示を受け取り、外部コンポーネントとのシームレスな相互作用を確保します。
    - PayFiプロトコルエンジン:
    トランザクションの処理のコア部分であり、最適化ロールアップ(Optimistic Rollups)と高度な暗号学的証明を使用します。トランザクションをバッチ処理し、状態遷移を実行し、定期的に検証された状態ルートをBNBチェーンに公開します。
  3. クロスチェーン通信レイヤー:
    ブリッジと相互運用性モジュールは、IOST 3.0を他のブロックチェーン、オラクルネットワーク(例:Chainlink)、およびアイデンティティシステムと接続します。このレイヤーにより、資産の転送、データのクエリ、そしてマルチチェーンの流動性集約が可能となります。
  4. アプリケーション & ユーザーレイヤー:
    消費者、事業者、開発者がこの最上層でインタラクションを行います。API、SDK、および統合フレームワークにより、新しい決済dAppの構築や、従来のプラットフォームへのWeb3決済の統合が簡単かつ直感的に行えます。

デュアルレイヤー状態の検証

IOST 3.0はデュアルレイヤー状態の検証モデルを採用しています。最初のレイヤーは、オフチェーン(L2)での迅速なトランザクション集約と検証を担当し、第二のレイヤー(BNBチェーン)は、定期的にその状態の正当性を確認します。これにより、トランザクションは迅速かつ最終的なものとなります。

  • 予備検証(L2): トランザクションは楽観的に検証され、挑戦されない限り誠実であると仮定されます。このアプローチにより、オーバーヘッドと遅延が削減されます。
  • 最終確認(BNBチェーンのL1): 定期的に、L2トランザクションのバッチがまとめられ、状態コミットメントとしてBNBチェーンに公開されます。誰もその状態に異議を唱えなければ、チャレンジ期間後に最終的なものとして確定します。

強化されたセキュリティのための三段階検証

スピードを犠牲にすることなく整合性を維持するために、次の三段階の検証が行われます:

  1. 初期署名検証: すべての提出されたトランザクションが、認可された主体によって適切に署名されていることを確認します。
  2. 状態遷移チェック: 各トランザクションがグローバルな状態(残高、契約状態、アイデンティティ認証)に与える影響を計算し、検証します。
  3. コンセンサスレベル検証: バッチ処理後、状態ルートがBNBチェーンに投稿されます。異議があればチャレンジできるため、攻撃者を抑止し、正直な参加者が安全であることを保証します。

BNBチェーン上のLayer 2決済エンジン

IOST 3.0は、Optimistic Rollupsと追加のカスタムフレームワークを活用し、以下の方法で決済の効率性とスケーラビリティを高めています:

  1. 高速決済チャネル:
    OPスタックを使用することで、トランザクションはほぼ瞬時に仮確定されます。ユーザーは、カードリーダーにタップするような低レイテンシでのインタラクションを楽しむことができます。その一方で、基盤となる暗号学的保証により、仲介者が不正を試みても、正直なユーザーに有利な形で争いが解決されることが保証されます。
  2. スマートトランザクションルーティングと動的手数料:
    ルーターとシーケンサーのネットワークが、トランザクションを最適なルートに動的に誘導します。これにより、混雑が減少し、レイテンシは最大80%削減されます。動的手数料モデルは、ネットワークの負荷に応じて調整され、ピーク時のトランザクションバッチ処理を促進し、公平なコスト維持を確保するバランスの取れた経済モデルを実現します。
  3. クロスチェーン決済ブリッジ:相互運用性の最適化:
    チェーン間の資産移動は、真にグローバルな金融システムにおける重要な要素です。Optimistic Rollupsと選択的ゼロ知識証明(ZK証明)を組み合わせることで、IOST 3.0はユーザーがEthereum、IOST L1、または他の互換チェーンから資産を移動する際、セキュリティやプライバシーを損なうことなく行えるようにします。

暗号学的基盤

IOST 3.0は、通信と状態遷移のセキュリティを確保するために、以下の高度な暗号技術を使用しています:

  • マークルツリー:
    状態コミットメントに広く使用されており、これらのデータ構造は、包含と除外の効率的な証明を可能にします。ロールアップ証明やクロスチェーン状態検証の基盤を形成しています。
  • ゼロ知識証明(ZKP):
    機密トランザクション、アイデンティティ検証、および高額なクロスチェーン資産移動に選択的に使用されます。ZKPを使用することで、ネットワークは敏感な情報を明示することなく正当性を証明でき、プライバシーと規制の遵守を保護します。
  • 署名スキーム:
    楕円曲線署名(例:ECDSA、Ed25519)は、トランザクションのセキュリティを確保します。これらの軽量で効率的なスキームは、過度な計算負荷を加えることなく、トランザクションの真正性を保証します。

ガーディアンネットワーク:分散型シーケンサーと公正なMEV分配

IOST 3.0の重要な革新の一つは、トランザクションシーケンシングにおける単一障害点を排除したことです:

  • 分散型シーケンサー:
    複数の独立したノードがトランザクションをバッチにまとめる責任を担います。これにより、特定のエンティティがトランザクションを検閲したり、価値を不正に抽出するために注文を操作することが防止されます。
  • MEV(マイナー抽出可能価値)緩和:
    シーケンシング責任を分散させ、公正な順序付けプロトコルを実装することで、IOST 3.0はMEVの搾取の可能性を最小限に抑えます。さらに、悪意のあるシーケンサーに対してスラッシング条件を設けることで、ネットワークはすべての参加者にとってより公平な環境を作り出します。
  • 冗長性とレジリエンス:
    シーケンサーが失敗したり悪意のある行動を試みた場合、他のノードがその役割を引き継ぎ、円滑な運用を維持します。これにより、逆境の中でも高い可用性が確保されます。

パフォーマンス、スケーラビリティ、効率性の向上

IOST 3.0のアーキテクチャは、パフォーマンス向上のために精緻に調整されています:

  • サブ秒レイテンシ:
    並列検証経路と楽観的実行を活用することで、中央値の確認時間が約500msに短縮されます。95%以上のトランザクションは2秒以内に確定され、従来の決済システムと比べても優れたスピードを誇ります。
  • 線形スケーリング:ネットワークの規模が拡大しても、パフォーマンスはほぼ線形にスケールします。状態シャーディング、ロードバランシング、動的ルーティングにより、バリデーターやシーケンサーを追加することで、ボトルネックを作ることなく総容量が増加します。
  • リソース最適化:高度なキャッシュと状態のプルーニング戦略により、トランザクション量が増加しても状態サイズは対数的に成長します。これにより、ネットワーク使用量の爆発的な増加にもかかわらず、ハードウェアの要件が管理可能で安定した状態を維持します。

経済モデルとインセンティブ構造

ネットワークの経済モデルは、正直な参加者を報酬し、悪意のある行動にはペナルティを課すように設計されています:

  • バリデーターおよびシーケンサー報酬:
    正直なバリデーターとシーケンサーは、トランザクション手数料と定期的なステーキング報酬を受け取ります。これにより、ネットワークの整合性を維持するためのインセンティブが提供されます。
  • 手数料市場:
    手数料は、混雑度やリソースの需要に基づいて動的に調整されます。これにより、ネットワークはスムーズにスケーリングでき、安定性のリスクやコストの急激なインフレを避けることができます。
  • スラッシングおよび紛争解決:
  • 詐欺行為を試みた場合、経済的なペナルティが課されます。不正な状態のコミットメントや無効なトランザクションを検出した挑戦者には報酬が与えられ、これにより警戒心と正直さを保つための健全なインセンティブが生まれます。

セキュリティ:多層防御の要塞

セキュリティは最優先事項です:

  • コンセンサスレベルのセキュリティ:
    BNBチェーンの堅牢なコンセンサスにより、状態ルートが確定されると、それを取り消すことは非常に高コストでほぼ不可能になります。
  • トランザクションレベルのセキュリティ:
    各トランザクションは複数のチェックを通過する必要があります。不正な参加者が無効な状態を注入しようとしても、チャレンジメカニズムにより正直な参加者が詐欺を証明し、整合性を回復できます。
  • 深層防御:
    アプリケーションインターフェースから決済レイヤーに至るまで、各レイヤーには固有のセキュリティ対策が施されています。コード監査、スマートコントラクトの形式検証、および独立したノードによる継続的なオンチェーン監視により、設計段階からセキュリティが組み込まれたネットワークが実現されています。

決済革新のカンブリア爆発を促進

生物学的な特性の進化が何百万年も前に生命の爆発的な多様化を引き起こしたように、PayPINの革新 — チェーン抽象化、統一決済プロトコル、スケーラブルなL2アーキテクチャ、そして安全なDID — は、新たな決済ユースケースの繁栄を可能にします:

  • マイクロペイメントとマイクロサービス:
    低コストで即時決済が可能になり、新しいビジネスモデルが登場します。例えば、記事ごとの支払い、秒単位でのコンテンツストリーミング、またはIoTネットワークにおける動的価格モデルなどです。
  • クロスボーダー商トランザクションと送金:
    出稼ぎ労働者が高額な手数料を払うことなく瞬時に送金できるようになります。eコマースプラットフォームは、世界中のどこからでも支払いを受け入れることができ、外国為替の問題から解放されます。
  • 実世界資産(RWA)とDeFi統合:
    債券、不動産権利書、商品などの伝統的な資産をトークン化し、DeFiエコシステムにシームレスに統合することができます。これにより、資産の借入、貸出、保険が frictionless かつグローバルにアクセス可能になります。
  • 規制およびコンプライアンス対応のトランザクション
    強固なDIDと柔軟なコンプライアンスモジュールにより、伝統的な金融機関が分散型金融に関与できるようになります。これにより、従来の銀行業務と無許可イノベーションの間に架け橋がかかります。

これらのユースケースが増加することで、エコシステム全体が利益を得ます。参加者が増えることで、流動性が豊かになり、価格発見が改善され、安定性が向上し、最終的にはより包括的なグローバル金融環境が実現します。

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IOST プラットフォーム開発者コミュニティ。

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