DFINITYNodesの技術ホワイトペーパー(翻訳)

hokosugi
DfinityJP
Published in
23 min readDec 15, 2021

以下は、DFINITYNodesのテクニカルホワイトペーパーを翻訳したものです。基本的にDeepLで自動翻訳、分かりにくいところだけ手動で翻訳してあります。また、画像は私の理解した範囲でフローが分かりやすいように書き足してあります。

著者
Cole T. , Tsimafei S.

概要
一般の人がインターネットコンピュータ上のノードの運営に参加するには、ハードウェアやデータセンターのホスティング費用など、申請プロセスにコストがかかることが問題となっています。本稿では、NFTとDAOの力を利用して、人々がインターネットコンピュータ上のノード運営に参加するためのコミュニティソリューションを紹介します。

目次
1. はじめに
2. インターネットコンピュータを強化するDFINITYNodesのビジョン
2.1. インターネットコンピュータにノードを提供する際の現在の障壁
2.2. DFINITYNodesが提供するソリューション
3. DFINITYNodesの技術概要
3.1. DFINITYNodesのアーキテクチャ
3.2. ノードのクラウドファンディング
3.3. DAOの仕組み
3.3.1. ユーティリティーNFT
3.3.2. ユーティリティーNFTのステーキング
3.3.3. ガバナンスモデル
3.3.4. DAOの提案
3.3.5. シェアマーケットプレイス
3.3.6. バーンメカニズム
3.4. クラウドファンディングの配分
3.5. ノード設備
3.6. ノードのデータ例
4. DFINITYNodesのロードマップ
5. 結論

1. はじめに

ブロックチェーンの成長には、ユーザーや開発者の強力なコミュニティが不可欠ですが、これはインターネットコンピュータでも同じです。他のブロックチェーンと同様に、インターネットコンピュータは、ノードを提供することでブロックチェーンのパワーと非中央集権化に貢献するために、時間、お金、専門知識を投資してくれる個人を惹きつけなければなりません。
ほとんどの暗号通貨をネットワークレベルでサポートするための参入障壁はかなり低い傾向にありますが、インターネットコンピュータではそうではありません。これは、ノードのハードウェアやデータセンターの料金などの初期費用が個人にとって高額になることが原因です。さらに、インターネットコンピュータ上でノードをホストするためには、事前の申請が必要で、申請者の長い列ができます。
このため、一般のインターネットコンピュータユーザは、インターネットコンピュータにノードを提供することをあきらめてしまう傾向があります。私たちは、できるだけ多くのユニークなノード・プロバイダが存在すべきだと考えています。
この論文では、平均的なユーザーがインターネット・コンピュータ上でノードを運営することに参加できるシステムを紹介します。維持管理、ノードの設定、参入障壁などに対処する煩わしさがありません。

2. インターネットコンピュータを強化するDFINITYNodesのビジョン

DFINITYNodesの目標は、一般ユーザーがノードにアクセスできるようにすることで、インターネット・コンピュータのインフラを直接強化することです。DFINITYNodesは、DAO(Decentralized Autonomous Organization)構造とNFTの力を利用して、インターネットコンピュータのユーザーがノードのホスティングに参加できるようにします。これにより、ユニークなノードプロバイダーの総数が増えるため、ブロックチェーンの分散化に直接影響を与えます。

2.1. インターネットコンピュータでノードを提供する際の現在の障壁

前述の通り、インターネットコンピュータ上でノードをホストすることは非常に困難です。ここでは、満たさなければならない要件のリストを示します。DFINITYのホワイトリストに登録されている必要があります。これは非常に長いプロセスであり、長い列の中で迷子になってしまう可能性があります。
DFINITYの仕様である高速ネットワークとアップタイムを満たすデータセンターが必要となりますが、状況や場所によってはかなりのコストがかかります。
また、ノードハードウェアやその他必要なハードウェアを購入するために、5,000~20,000米ドルの初期費用が必要となります。
そして、ソフトウェアとハードウェアを展開し、ブロックチェーンとの接続と適切なパフォーマンスを確保するための技術力が必要です。
一部の人にとっては問題ありませんが、大多数のユーザーにとっては実現不可能なオプションです。

2.2. DFINITYNodesが提供するソリューション

DFINITYNodesは、インターネットコンピューターのユーザーがDAOの形で集合し、NFTを「Node Shares」と呼ばれるユーティリティー・トークンとして活用することで、Nodesへのクラウドファンディングを行い、低コストでNodesに参加できるようにすることで、これらの課題に取り組みます。これらのNFTは、DAO、Nodes、DFINITYNodesの開発を管理するために使用されます。
これにより、ホワイトリストの列をはじめとするいくつかの問題が解決されます。集団という形で、個々のユーザーが自分の声を確実に聞く機会が与えられます。これにより、1万人の個人が申請するよりも、1万人を代表する申請の方がノードの提供を認められる可能性が高くなります。
さらに、DFINITYNodes DAOは、ノードをホストするのに必要なリソースを持っていないユーザーに、大幅に低いエントリーコストで参加する機会を提供します。DFINITYNodes DAOは、これまでノードをホストするのに必要なリソースを持っていなかったユーザーに、大幅な低コストで参加する機会を提供します。

3. DFINITYNodesの技術概要

3.1. DFINITYNodesのアーキテクチャ

この図(勝手に書き足しました)はDFINITYNodesの構造を示しており、まずインターネットコンピュータのUserが登場します。ユーザーはDFINITYNodes DAO シェア・マーケットプレイスでICPをNode Shareに交換し、その資金はDFINITYNodes Treasuryに送られます。ノードシェアは、コアシェアが作成した「generation」の発展に関する提案を管理するために、ボードルーム内でステークすることができます。提案が非公式なものであった場合、承認されると、DAOは合意された資金をノード開発基金に預け、DFINITYNodesコアチームはその資金を使ってgenerationの開発を継続します。各generationからのNode rewardは、対応するgenerationのTreasuryに入金され、そのgenerationのボードルーム内でステークしているボードメンバーに分配されます。

3.2. ノードへのクラウドファンディング

クラウドファンディングはDFINITYNodes DAOの可能性を高めるもので、インターネットコンピュータ上でノードを提供するためにユーザーが資金を集める機会を提供します。クラウドファンディングで集められた資金は、ノードのハードウェアの購入やデータセンターの費用に充てられるほか、DFINITYNodesの開発や法律顧問にも充てられます。
クラウドファンディングは generation と呼ばれ、”Board Members “によって進められない限り、Genesisから半年ごとに繰り返されます。generationは、コア・コンピュート・ノード、ストレージ・ノード、バウンダリ・ノードなどの「ノード・クラスター」のセットを表し、コストを最適化するために同じ施設でホストされます。これらのgenerationsは、Node Sharesによって意味づけられて、ボードルームで(Node Shareが)ステークされた場合、それぞれのgenerationを管理します。
Node Shareを使ったクラウドファンディングは、DFINITYNodesのDAOシェアマーケットプレイスを通じて行われます。DFINITYNodesはCanisterスマートコントラクトを利用しており、ユーザーはNode ShareをICPでmintすることができ、1generationあたり合計50,000Node Shareとなります。公正な分配を保証するために、ユーザーはgenerationのジェネシスイベント中に、最初の6時間以内に1%の最大蓄積制限、最初の24時間以内に5%の最大蓄積制限があり、その時点で蓄積制限は解除されます(注:恐らく予約ができるということと思われます)。クラウドファンディングは、それぞれのgenerationのTreasuryに保管され、そのgenerationの開発が完了するまでの間、保管されます。generationの開発が完了すると、余剰資金はすべてボードルーム内でステークされているNode Shareに均等に還元される。

3.3. DAOの仕組み

DFINITYNodes DAOは以下の6つの重要な仕組みを利用しています。
・ユーティリティーNFT
・ユーティリティーNFTのステーク
・ガバナンスシステム
・シェアマーケットプレイス
・バーンメカニズム
DAOへの提案
ここでは、DFINITYNodes DAOの基盤について、より詳しくご紹介します。

3.3.1. ユーティリティーNFT

DFINITYNodes DAOは2つのユーティリティーNFTを使用しています。Node ShareとCore ShareはDAO内のガバナンスに参加するために使用されます。

Node Share
DFINITYNodes DAOでは、DFINITYNode Generationsを開発するためのクラウドファンディングに、Node Sharesと呼ばれるユーティリティーNFTを使用しています。ノードシェアはDFINITYNodes DAOのボードルームでステークすることができ、DAOの開発に貢献することができます。各世代のノードシェアの合計は50,000Node Shareとなり、バーンメカニズムにより自然にデフレになります。

Core Share
DFINITYNodesではもう一つのユーティリティーNFTであるCore Shareを採用しており、これは創設チームメンバーにmintされます。Core Shareには、譲渡性、出資性、議決権はなく、プロポーザルを作成することのみが目的です。

3.3.2. ステイキングユーティリティーNFT

ボードルーム内でのステーキング
ボードルームとは、DFINITYNodes ステーキングプラットフォーム全体を指しますが、各ジェネレーションにはそれぞれボードルームが存在します。「ボードルーム」とは、幹部組織のメンバーが集まり、お互いの利益のために重要な意思決定を行う会議を指します。ボードルームはNode Shareホルダーに同様の機会を提供し、ユーザーはDAOの意思決定プロセスに貢献することができます。DFINITYNodesDAOにステーキングで貢献したNode Shareホルダーは、クラウドファンディングで獲得したインターネットコンピュータノードによってmintされたNode rewardを共有することができます。

ボードルームエポック
インターネットコンピュータにノードを提供することで得られる報酬は、毎月分配されます。しかし、DAOコントリビューターは、Node rewardが週単位でmintされた後、その月を通してこれらの報酬を共有します(これはエポックと呼ばれます)。
Node rewardが公平に分配されることを保証するために、DAOコントリビューターはエポックのNode rewardのうち、ステークしていた時間に相当する割合を受け取ります。つまり、エポックの50%にステークした場合、そのシェアはそれぞれのエポックの報酬の50%を受け取ることになります。さらに、エポック報酬/ステークされたシェアは、エポックノード報酬の合計/ステークされているノードシェアの合計数によって決定されます。

3.3.3. ガバナンスモデル

DFINITYNodes DAOのガバナンスは、Node Shareをステークすることでボードルームからアクセスできます。ステイクされたNode Shareは、それぞれのgenerationの開発に関する重要な決定を行うための提案に投票することができます。提案はCore shareまたはコアチームメンバーによって作成され、70%の同意基準を満たさなければなりません。これは悪意のある提案がボードルームに提案されないようにするためであり、同時にボードメンバーの大半が同意していることを意味します。

3.3.4. DAOプロポーザル

DFINITYNodes DAO内の各ボードルームは、Core share(創設チームメンバー)が作成した個々のプロポーザルを受け取ります。提案はそれぞれのボードルームでステークされているNode Shareによって管理されます。すべてのボードルームに影響を与える提案の場合は、それぞれのボードルームに提案され、その結果を集計して最終的な結果を決定します。また、提案は70%の同意基準を満たす必要があり、ノードプロバイダーの大多数が結果に同意することになります。
これらの機能により、DFINITYNodesは、悪意のある提案や偽装された提案が作成されたり通過したりしないようにすることができます。
ボードルームが担当する内容の例としては、以下のようなものがあります。
・ノードの設置場所の最終決定
・データセンターの契約の最終決定
・バーンメカニズムの変更(generationへの個別提案)
・DFINITYNodes DAOの変更(全世代へのまとめての提案)
・generationの進退(全世代へのまとめての提案)

3.3.5. シェアマーケットプレイス

シェアマーケットプレイスは、DFINITYNodes DAOを通じてホストされており、クラウドファンディング取引所とシェアエクスチェンジの2つの主要なマーケットプレイスがあります。

クラウドファンディング取引所
クラウドファンディング取引所では、ユーザーがクラウドファンディングに参加し、ノードシェアを0.3米ドルICPの固定レートで獲得することができ、そのシェアは各世代の財務省に直接送られます。クラウドファンディングは、Canisterスマートコントラクトを使って行われ、ユーザーはICPを使ってノードシェアをmintすることができます。この取引所は、それ以前に創設チームメンバーによって前倒しが提案され、可決されない限り、既定の半年ごとに開設されます。
Node Shareの公正な分配を確保するために、クラウドファンディング・イベントの最初の24時間以内は、蓄積が規制されます。クラウドファンディングの開始から6時間以内は、ユーザーは総株式数の1%を上限に蓄積することができます。6時間後には、株式総数の5%に増加し、24時間後には、この蓄積制限は完全に解除されます。

シェアエクスチェンジ
シェアエクスチェンジは、クラウドファンディングを行った後、ノードの株式を上場し、蓄積することができるnon-custodialマーケットプレイスです。この市場では、ユーザーが参加したい世代を選択的に選ぶことができる世代ソート機能を利用しています。シェアマーケットプレイスは、各generationのシェアマーケットプレイスのフロアに蓄積されたSharesを焼却する「バーン・メカニズム」を通じて、Node Shareに流動性を提供します。シェアマーケットプレイスの取引の2.5%と、メカニズムに割り当てられたノード報酬の5%をシェア・マーケットプレイスが拠出することで、バーン・メカニズムにも貢献します。

3.3.6. バーンメカニズム

バーンメカニズムは、DFINITYNodesのデフレーションの側面です。このメカニズムは、5%のノード報酬と各世代のマーケットプレイス取引の2.5%を利用して、シェア・マーケットプレイスからNode Shareを取得し、それをburnします。このメカニズムは、ノード・プロバイダに流動性を提供すると同時に、Node Shareにデフレの性質を持たせています。

3.4. クラウドファンディングによる配分

【免責事項】

これらの配分は概算であり、DFINITYNodesの発展に伴い変更される可能性があります。DFINITYNodes は、fiatが必要な場合、最大 50%のキャピタルゲイン税が課せられる可能性があることにご注意ください(日本の場合、55%)。

ファンドの配分
クラウドファンディング

・ノードハードウェア — 35%
ノード・ハードウェアには、ノード・クラスター(コア・コンピュート・ノード、ストレージ・ノード、バウンダリ・ノード)を組み立てるためのコンポーネントと、それらを運用するために必要な追加のハードウェアが含まれます。ノードクラスターを構成するのに必要な3つのGen-1ノードの推定コストは約4万5千米ドルです。

Upkeep Deposit — 55%
Upkeep DepositはTreasuryに追加され、DAOがデータセンターの料金を支払うための十分な資金を常に確保します。これはDFINITYのGen-1 Nodesの寿命よりも4ヶ月長い52ヶ月の寿命/generationの財務を作成することで、DFINITYNodesの安全な基盤を開発します。
市場は常に変化しており、不換通貨が必要なため、ノードクラスターの数/世代は変化します。従って、ノードクラスター/世代の数は、ノードクラスターと法律顧問の費用を考慮した上で、利用可能なICPを使ってどれだけ多くの持続可能な「ライフタイムトレジャー」(52ヶ月)を作成できるかによって決定されます。

法律顧問 — 10%
これにより、コア開発チームはDFINITYNodes全体を代表する弁護士と会計士に依頼し、すべての活動が合法であることを確認します。

シードラウンド

コア開発チーム — 30%
DFINITYNodes DAOの初期開発を促進するために、コア開発チームがフルタイムでプロジェクトに取り組むことができます。
法律顧問 — ~60%
コア開発チームがDFINITYNodes全体を代表する弁護士と会計士に依頼することで、すべての活動が合法であることを保証します。
余剰資金の公的クラウドファンディングへの拠出 — ~X%)。
余剰資金は、パブリッククラウドファンディングの予算に拠出されます。この指標は変動するものであり、開発と法律顧問に必要なリソースが減少するにつれ、時間の経過とともに増加していきます。

Sharesの配分
各世代は、50,000株の株式で構成されます。
70%パブリッククラウドファンディング — 35,000Node Share
20% シード・ラウンド — 10,000Node Share
10% 創業チームへの割り当て — 5,000Node Share

3.5. ノード設備

DFINITYNodesコアチームは、暗号化に適した国のロケーション施設の見積もりを入手し、ボードルームに提案します。各施設は1つのノードクラスターをホストします。ボードルームは、どのロケーション施設を利用するのが最も理にかなっているかを投票し、それぞれのデータセンターの契約コストに対応するデフォルトの引き出しを設定する提案を作成します。その後、DFINITYNodesを代表する法人が契約を取得し、ノードクラスターのハードウェアが調達された時点でノードの設置を開始します。

3.6. ノード例データ

ノードの報酬は、提供するノードの種類によって異なるため、ここでは DFINITY が提供する計算式を説明します。
【免責事項】

このモデルで使用されている平均月額コストとOpexコストの数値は変数であり、変更される可能性があります。

コアコンピュータノード
Opex報酬(日々の運用コストに対する報酬)は以下のように決定されます。

Monthly Opex Allowance (Monthly Fees / Expenses) * 2.5 / Monthly Average Value of ICP

Capex Reward(長期的な大規模費用に対する報酬)は以下のように決定される。

Capex (Total Capital Invested) / 48 Month Term * 2.5 / Monthly Average Value of ICP

この式にいくつかのサンプルデータ(概算見積もりで、場所によって異なります)を入力すると、次のようになります。

Opex Rewards — ~800$ * 2.5 = 2000$ / ~40$ monthly average = 50 ICP OR 2000$

month Capex Rewards — ~20,000$ / 48 = 416.67$ * 2.5 = 1041.67$ / (Approximately 40$ monthly average) = 26.04 ICP OR 1041.67$ / month

これにより、毎月約76ICP / 3040$ USD、年間912ICP / 36,480$ USD(月平均40$で計算)のトータルリターンとなり、データセンターのコストを考慮しなくても、約125%のAPYとなります。

ストレージノード
Capex Reward(長期的に大きな出費があった場合の報酬)は以下のように決定されます。
Capex (総投資額) / 48ヶ月の期間 * 4.5 / ICPの月間平均値
この式にいくつかのサンプルデータ(おおよその相場)を入力すると、

Capex (Total Capital Invested) / 48 Month Term * 4.5 / Monthly Average Value of ICP

これにより、毎月約47ICP / 1900$ USDのトータルリターン、または年間562.5ICP / 22,500$ USD(月平均40$で計算)となり、データセンターのコストを考慮しなくても、約112.5%のAPYとなります。

バウンダリノード
Opex報酬(日々の運用コストに対する報酬)は以下のように決定されます。

Monthly Opex Allowance (Monthly Fees / Expenses) * 2.5 / Monthly Average Value of ICP

Capex Reward(長期的な大規模費用に対する報酬)は以下のように決定される。

Capex (Total Capital Invested) / 48 Month Term * 2.5 / Monthly Average Value of ICP

この式にいくつかのサンプルデータ(概算見積もりで、場所によって異なります)を入力すると、次のようになります。

Opex Rewards — ~800$ * 2.5 = 2000$ / ~40$ monthly average = 50 ICP OR 2000$

month Capex Rewards — ~5,000$ / 48 = 104.17$ * 2.5 = 260.42$ / (Approximately 40$ monthly average) = 6.51 ICP OR 260.42$ / month

これにより、毎月約56.5ICP / 2260$ USD、年間678ICP / 27,120$ USD(月平均40$で計算)のトータルリターンとなり、データセンターのコストを考慮しなくても185%以上のAPYとなります。

4. 4. DFINITYNodesのロードマップ

DFINITYNodesは飛躍的な成長を目指していますが、まずは1年間のタイムラインを3つのフェーズに分けて進めていきます。

フェーズ1–2021年第4四半期 — 準備
・コア開発チームの組織化
・Medium、Twitter、Discord、Telegram、DSCVR、Distriktの設定
・技術的および非技術的なホワイトペーパー、ロードマップ、およびタイムラインの作成
・戦略的パートナーと連携し、”パブリックローンチ “を調整する
・DFINITYNodesの成長を促進するために、DFINITY FoundationおよびInternet Computer Associationと連携する。
・法務担当者との連携
・DAO開発の開始
・該当する国のデータセンターの見積もりを出す
・DFINITY補助金の申請

フェーズ2–2022年第1四半期 — Genesis
・DAO「DFINITYNodes」の立ち上げ
・Genesisのクラウドファンディング・イベント
・ノードの設置場所やデータセンターなど、ジェネレーションの詳細を提案書を通じて確定する。
・ノードのハードウェアの調達を開始
・データセンターの契約を確定し、Genesis Nodesを組み立てます。

フェーズ3–2022年第2四半期 — 稼働開始
・ジェネシス・ノードのアクティベーション
・余剰資金をノードのShareホルダーに還元
・ノード報酬は、DFINITYNodes DAO内でノードシェアを保有するガバナーに分配されます。
・Shareホルダーに提案する追加機能
・次世代のクラウドファンディングは、ステイカーが前倒しを提案しない限り、半年に1度のペースで開始されます
また、インターネットコンピュータの世界的な普及に伴うDFINITYNodesの影響について、3年後、10年後のビジョンを掲げています。

3年後のビジョン
・各大陸に最低1つのインターネットコンピュータノードを設置する。
・DFINITYNodes DAOを通じて少なくとも100のノードがホストされる。
・北米以外でホストされているインターネット・コンピュータ・ノードが全体の50%を占める
・DFINITYNodes DAOを通じて250,000のユニーク・ノード・プロバイダーが存在すること

10年後のビジョン
・各国で少なくとも1つのインターネット・コンピュータ・ノードをホストする
・DFINITYNodes DAOを通じて少なくとも1,000のノードがホストされる
・北米以外でホストされているインターネットコンピュータノードが全体の70%を占める
・DFINITYNodes DAOを通じて250万のユニーク・ノード・プロバイダーが存在すること

5. 結論

DFINITYNodesは、低コストでNodeを利用できるようにし、個人向けのホワイトリストを通過させ、Nodeをホストする際の関与を最小限にすることで、平均的なインターネット・コンピュータ・ユーザがノードにアクセスできるようにします。
DFINITYNodesは、インターネット・コンピュータ・ノードのためのクラウドファンディングを行い、Nodeのメンテナンスや業務を行い、重要な決定やNodeへの報酬をシェアホルダーに委ねます。
ユーザーは、クラウドファンディング取引所またはICPのシェアマーケットプレイスを通じてノードのShareを取得することができます。
DFINITYNodesは、デフレの側面を導入しつつ、バーンメカニズムを通じてノードプロバイダにアクティブな流動性を提供します。
ユーザーはボードルーム内でのステーキングを通じてDAOの支出と重要な決定を管理し、DAOへの貢献度に応じて表彰されます。
各generation、そしてノードクラスターは、Upkeep feeに応じて異なるコストが発生します。

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