InterPlanetary File System（IPFS）は、デジタルファイルを世界中に流通させる方法を根本的に変えることを目的とした、Web 3.0のピアツーピア・プロトコルです。IPFSは、分散化をベースに、コラボレーションネットワークを活用して、従来のWeb 2.0に代わるものを提供しています。
IPFSとは？
IPFS（InterPlanetary File System）プロトコルとは何かを説明するには、まず過去にさかのぼり、なぜIPFSが作られたのかを理解する必要があります。
1991年、ティム・バーナーズ＝リーはHTTP（HyperTest Transfer Protocol）を発明し、現在のWorld Wide Webの始まりとなりました。HTTPは、私たちが毎日のようにネットサーフィンで使用しているので、よく知られています。時間が経つにつれ、HTTPに対する批判が出てきました。特に、24時間稼働しなければならないデータセンターにデータが大規模に集中していることが問題視されています。
そのため、サーバーに大きな負荷がかかり、クラッシュやサービス妨害（DDOS）などの攻撃を受けやすくなっています。その結果、データの盗難や漏洩、さらにはデータの完全な喪失など、悲惨な事態に陥る可能性があります。このような攻撃を防ぐためのコストは、時間とともに増加しています。
それから23年後の2014年、Protocol Labs社のCEOであるJuan Benet氏は、自分のチームと一緒にIPFSプロトコルの開発を始めました。彼がこのプロトコルを作ったのは、このHTTPに内在する問題を解決しようとしたからであり、具体的には従来のウェブの欠点を新しい技術の助けを借りて解決しようとしたのです。
IPFS（分散型）とHTTP（集中型）
IPFSは、ウェブをより速く、より安全に、よりオープンに、より安価に保存できるようにすることを目的とした、分散型のピアツーピアプロトコルです。ファイル、ウェブサイト、アプリケーション、さらにはNFT（Non-fungible Token Metadata）など、あらゆる種類のデータを複数のノード（サーバー）に保存できるように設計されています。このように、IPFSプロトコルは、Web3.0のHTTPになる可能性があります。
確かに、今後は社会のあらゆる分野でデータがますます重要な役割を果たすようになるでしょう。欧州連合（EU）の姿勢を見てもわかるように、各国政府はこのことをよく理解しています。欧州議会の委員会は、「A European strategy for data（データのための欧州戦略）」と題した2020年の報告書の中で、今後のデータ駆動型経済の計り知れない課題と、欧州連合が中国や米国の後塵を拝することのないようにするために必要な戦略について詳述しています。
データ駆動型経済革命
このように、データストレージ技術は、この新しい革命に不可欠な柱となっています。このような背景から、IPFSプロトコルの分析は特に興味深いものとなっています。
IPFSの仕組み
IPFSがウェブホスティングでどのように機能するのか、例を挙げてみましょう。
ウェブサイトのtodayscrypto.newsです。
お客様が検索バーにURL（https://www.todayscrypto.news/）を入力すると、ブラウザはウェブサーバーとして機能するコンピュータに要求を送信し、要求されたウェブサイトを表示します。通常、サーバーは一箇所に設置されており、これを集中化と呼びます。
しかし、「Today’s Crypto News」にアクセスする別の方法があるかもしれません。確かに、このサイトはIPFSプロトコルでホストされる可能性があります。URLは、/ipfs/Eza3eFeHjht6yefJvdgfd5fkr4fgidFfDSze/todayscryptonews.htmlのようになります。
ページを見るためには、リンクの最初に例えば https://ipfs.io をつける必要があります。
この文字と数字の集まりである「Eza3eFeHjht6yefJvdgfd5fkr4fgidFfDSze」というURLの部分で、コンテンツを識別します。これは暗号化されたハッシュで、コンテンツに固有のものであり、永久的なものです。ウォレットアドレスに例えられます。もちろん、IPFSでは、ドメイン名をわかりやすいようにリネームするサービスも行っています。
Rename a URL on IPFS
これは、私たちが知っているWebとの根本的な違いです。URLがサーバーの場所にリクエストを送るのに対し、IPFSプロトコルはファイルの内容でアドレスを指定します。
IPFSがホストするウェブサイトを閲覧するために、お客様のコンピュータは世界中の複数のコンピュータにリクエストを送信します。IPFSネットワークを使用しているどのコンピュータも、リクエストに応答し、「Today’s Crypto News」の表示に必要なファイルを共有することができます。各ユーザーは、ブロックチェーンの世界のノードのように、IPFSプロトコルのサーバーになることができます。
しかし、IPFSプロトコルはそれだけではなく、どんな種類のファイルでも保存することができます。文書、電子メール、データベース、アプリケーションなど、さまざまなものがあります。同じような仕組みになっています。
ご理解いただけたと思いますが、私たちが言っているのは、すべてのファイルが単一の団体によって管理されるのではなく、ネットワークのすべての参加者によって管理される分散型インターネットのことです。
NFTの地方分権化におけるIPFSの役割
NFTのメタデータをIPFSに保存することで、NFTを完全に分散化することが可能です。現実的には、ネットワーク上にメタデータが保存されているNFTのセキュリティを確保し、長期的な持続性を確保することができます。
NFTの価値はまさにそのユニークさにあるので、非中央集権的であることは特に興味深いことです。このように、自分のNFTのメタデータをIPFSに保存することで、その不変性が保証されます。
NFTの最大のマーケットプレイスであるOpenseaは、2021年夏にNFTのメタデータを「凍結」する可能性を打ち出した。この機能により、NFTの制作者はIPFS上にメタデータを保存することができます。
Pinataのアプリケーションを通じて、自分のNFTのメタデータを直接保存することが可能です。IPFSプロトコルを使用したこのサービスは、NFTの保存、共有、管理を誰もが利用できるようにすることを目的としています。すでに2200万個以上のNFTが保管されています。
IPFSプロトコルの使い方
ネットワーク上にファイルを保存するには、GitHubからIPFS Desktop Applicationをインストールするのが最も簡単な方法です。
シンプルなインターフェースのこのアプリケーションは、IPFSプロトコルのネットワークにアクセスするためのコントロールパネルとして機能します。このアプリケーションでは、ノードの設定、ネットワークへのファイルのインポート、ネットワークの探索などを行うことができます。
Overview of IPFS Desktop Application interface
IPFSの分散型ウェブの利点
A more robust Internet
まだToday’s Crypto Newsを例にとると、誰かがウェブサーバーに攻撃を仕掛けたり、サーバーがダウンしたりすると、Today’s Crypto Newsサイトはリクエストに応答しなくなる。
最近では、2021年3月にストラスブールのOVHcloudセンターで火災が発生し、何百万ものサイトが応答しなくなるなど、大きな影響を及ぼしました。その結果、サービスの中断やデータの損失など、企業と公共サービスの両方に影響を与えるという悲惨な事態に陥りました。
IPFSプロトコルでホストされたサイトであれば、このようなリスクはありません。実際、データはネットワークに参加しているすべての人によって分散されているため、仮に一部のサーバーが火事になっても、他の参加者によってデータが分散されているため、サイトは対応することができます。同様に、IPFSに保存されているあらゆる種類のデータの可用性も保証されています。これが分散型ウェブの最も興味深い利点です。
検閲が困難なインターネット
分散型ウェブの本質的な性質により、IPFSプロトコルでホストされたファイルはどこからでもアクセスできます。これにより、企業や政府などがコンテンツを特定して検閲したりブロックしたりすることが非常に困難になります。
伝統的には、コンテンツをホストする企業に対して、検閲やブロックを求める圧力がかかります。IPFSプロトコルの非中央集権的な性質がこれを妨げます。もちろん、違法なコンテンツのホスティングにつながる可能性もあり、それは正当な懸念ではありますが、IPFSでは、技術的な専門知識を持つ当局がコンテンツをアップロードした人を追跡することは簡単です。
ネットワーク参加者にとっては、参加者が保存するコンテンツを選択できるため、誤って違法コンテンツを保存してしまうリスクがありません。
Faster Internet
これはIPFSプロトコルの機能で、インターネットがあまり速くない場所では特に興味深いものです。地理的に近い人からファイルを取り出せる方が、地球の反対側にいる人よりも速い。
だから、同じ地域の人たちがIPFSプロトコルを使い始めることには意味があるのです。そして、従来のウェブよりもはるかに速くファイルにアクセスできるようになります。
IPFSを使ったプロジェクト
ご覧のように、IPFSは協調的なプロトコルです。そのため、その可能性を最大限に発揮するためには、大量の導入が不可欠です。誰もIPFSを使ってホストされているファイルを共有しなければ、機能しません。この記事を書いている時点で、このプロトコルでホストされているウェブサイトは4,912件あります。
ここで重要なのは、IPFSプロトコル自体はいかなる暗号通貨にも依存していないということです。しかし、このエコシステムでは、多くのプロジェクトに使用することができます。
Filecoin（FIL）プロジェクトは、IPFSプロトコルの中核であり、分散型クラウドストレージのマーケットリーダーです。IPFSプロトコルの分析には、ファイルコインを抜きにしては語れません。なぜなら、IPFSとファイルコインは互いに補完し合っているからです。同じくProtocol Labs社が開発したもので、2つの技術を同時に管理しています。Filecoinは、ユーザーデータが保存されているIPFSプロトコル上に完全に構築されたブロックチェーンです。
以下は、IPFSを使用している他の主要プロジェクトのリストです:
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IPFSにデータが保存されている3Dシェアードの「
- Decentraland（MANA）」。
- Request(REQ)という、暗号通貨で請求書を支払うためのプラットフォーム。このプロジェクトでは、ネットワークからのトランザクションデータをIPFSに保存しています。
- Uniswap(UNI)、IPFSでサイトをホストする分散型取引所です。
- Audius(AUDIO)は、IPFS上で音楽をホストする音楽ストリーミングプラットフォームです。
IoT（Internet of Things）の暗号通貨になることを目指している - Iota。IPFS上にデータを保存することができます。
- TheGraph(GRT)、ブロックチェーンを照会するためのインデックスプロトコル。IPFSに格納されたデータをインデックスするためのAPIを作成することができます。
- Brave（BAT）は、WebブラウザがIPFSプロトコルをネイティブサポートしています。
- Livepeer (LPT), IPFS上でビデオをストリーミングするためのプラットフォーム。
- 暗号通貨以外のプロジェクトでもIPFSを使用しているものは多く、例えばOperaブラウザはネイティブでIPFSを搭載しています。
IPFSの民主化を阻むもの
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IPFSプロトコルの品質は否定できませんが、障害は残ります。
初期段階のイノベーションではよくあることですが、IPFSはあまり使いやすいものではありません。最も技術に精通した人だけが、データをホストするための独自のノードを設定し、ネットワークに参加するための知識と意欲を持っています。これは、IPFSプロトコルを拡張する上で問題となります。
もう一つの興味深い点は、ネットワークに参加するインセンティブ、つまり、自分のノード（サーバー）を維持して他のユーザーとファイルを共有することです。経済的なインセンティブモデルがないため、サーバーが判断すれば単純に保存しているファイルを削除することができ、他のノードがこれらのファイルをホストしていなければ、最終的にファイルが失われる可能性があります。
しかし、IPFSプロトコルを開発しているProtocol Labs社は、Filecoinの開発にも携わっているため、これらの点については修飾する必要があります。すべてはこの2つのプロジェクトが表裏一体であることを示しています。Filecoinのブロックチェーンは、IPFSネットワーク上にデータを保存することで、FIL暗号通貨によるデータ保存にインセンティブを与えるビジネスモデルを提供し、データの長期的な可用性を保証します。
IPFSとFilecoin、2つの補完的なプロジェクト
IPFSプロトコルでホストされているコンテンツを検閲できないことは諸刃の剣であり、一部のユーザーにとっては問題となる可能性があります。ヘイトスピーチや違法なコンテンツ共有など、様々なものが検閲の対象となりました。
IPFSは、これまで見てきたように、分散型インターネットのための新しいインフラを備えた野心的なビジョンを持つネットワークです。より使いやすく、大衆を納得させることに成功すれば、将来的にはプロトコルの目的を達成できるかもしれません。
