ザ・グラフ（GRT）を使った分散型アプリケーション開発入門

はじめに

ブロックチェーン技術の進化は、金融、サプライチェーン、医療など、様々な分野に革新をもたらしています。しかし、ブロックチェーン上のデータへの効率的なアクセスとクエリは、分散型アプリケーション（dApps）開発における大きな課題でした。ザ・グラフ（The Graph）は、この課題を解決するために設計された分散型プロトコルであり、ブロックチェーンデータをインデックス化し、開発者がdAppsから容易にアクセスできるようにします。本稿では、ザ・グラフの概要、アーキテクチャ、開発プロセス、そしてその利点について詳細に解説します。

ザ・グラフとは

ザ・グラフは、ブロックチェーンデータをクエリ可能なAPIとして提供する分散型プロトコルです。従来のブロックチェーンデータへのアクセスは、フルノードを運用するか、中央集権的なAPIプロバイダーに依存する必要がありました。しかし、ザ・グラフは、これらの問題を解決し、以下の特徴を提供します。

• 分散化: データは単一のサーバーに保存されるのではなく、グローバルなインデクサーネットワークによって分散的に保存されます。
• 効率性: GraphQLというクエリ言語を使用することで、必要なデータのみを効率的に取得できます。
• 信頼性: インデクサーは、ステークを預けることでネットワークに参加し、不正行為に対するインセンティブが設計されています。
• オープンソース: ザ・グラフはオープンソースであり、誰でも貢献できます。

ザ・グラフは、特にEthereumのようなブロックチェーンで広く利用されており、DeFi（分散型金融）、NFT（非代替性トークン）、ゲームなどのdApps開発において重要な役割を果たしています。

ザ・グラフのアーキテクチャ

ザ・グラフのアーキテクチャは、以下の主要なコンポーネントで構成されています。

• ブロックチェーン: Ethereumなどのブロックチェーンは、データのソースとなります。
• サブグラフ: サブグラフは、特定のブロックチェーンデータをインデックス化するための定義ファイルです。GraphQLスキーマ、データソース、マッピング関数を含みます。
• インデクサー: インデクサーは、サブグラフを処理し、ブロックチェーンデータをインデックス化するノードです。インデクサーは、ステークを預けることでネットワークに参加し、クエリの処理に対する報酬を得ます。
• GraphQL API: ザ・グラフは、インデックス化されたデータにアクセスするためのGraphQL APIを提供します。開発者は、このAPIを使用して、dAppsからブロックチェーンデータを取得できます。
• Indexer Stake: インデクサーは、ネットワークのセキュリティと信頼性を維持するために、GRTトークンをステークする必要があります。

これらのコンポーネントが連携することで、ザ・グラフはブロックチェーンデータを効率的にインデックス化し、開発者に使いやすいAPIを提供します。

サブグラフの開発プロセス

ザ・グラフを使用してdAppsを開発するには、まずサブグラフを作成する必要があります。サブグラフの開発プロセスは、以下のステップで構成されます。

1. サブグラフの定義

サブグラフは、`subgraph.yaml`というYAMLファイルで定義されます。このファイルには、以下の情報が含まれます。

• specVersion: サブグラフ仕様のバージョン。
• kind: サブグラフの種類（通常は`mapping`）。
• name: サブグラフの名前。
• network: サブグラフがデプロイされるブロックチェーンネットワーク。
• dataSources: インデックス化するブロックチェーンデータのソース。
• mappings: ブロックチェーンデータをGraphQLスキーマにマッピングするための関数。

`dataSources`セクションでは、コントラクトのアドレス、ABI（Application Binary Interface）、そしてイベントやログを定義します。`mappings`セクションでは、イベントやログが発生したときに実行されるJavaScriptまたはAssemblyScriptの関数を定義します。これらの関数は、ブロックチェーンデータをGraphQLスキーマに変換し、インデックス化します。

2. GraphQLスキーマの定義

GraphQLスキーマは、サブグラフが公開するデータの構造を定義します。スキーマは、`schema.graphql`というファイルで定義されます。スキーマには、エンティティ（Entity）、型（Type）、クエリ（Query）が含まれます。

• Entity: ブロックチェーンデータに対応するオブジェクト。
• Type: エンティティのプロパティの型。
• Query: サブグラフからデータを取得するためのクエリ。

GraphQLスキーマは、開発者がdAppsから取得できるデータの種類と構造を明確に定義します。

3. マッピング関数の実装

マッピング関数は、ブロックチェーンデータをGraphQLスキーマにマッピングするためのJavaScriptまたはAssemblyScriptの関数です。これらの関数は、イベントやログが発生したときに実行され、以下の処理を行います。

• イベント/ログの処理: イベントやログからデータを抽出します。
• エンティティの作成/更新: 抽出したデータを使用して、GraphQLスキーマで定義されたエンティティを作成または更新します。
• エンティティ間の関係の定義: エンティティ間の関係を定義します。

マッピング関数は、サブグラフの最も重要な部分であり、ブロックチェーンデータを効率的にインデックス化するために最適化する必要があります。

4. サブグラフのデプロイとテスト

サブグラフを開発したら、ザ・グラフネットワークにデプロイする必要があります。デプロイには、Graph Nodeを使用するか、The GraphのHosted Serviceを利用できます。デプロイ後、GraphQL APIを使用してサブグラフをテストし、データが正しくインデックス化されていることを確認します。

ザ・グラフの利点

ザ・グラフを使用することで、dApps開発者は以下の利点を得られます。

• 開発の効率化: ブロックチェーンデータへのアクセスが容易になり、dApps開発の時間を短縮できます。
• パフォーマンスの向上: GraphQLを使用することで、必要なデータのみを効率的に取得でき、dAppsのパフォーマンスを向上させることができます。
• スケーラビリティの向上: ザ・グラフは分散型プロトコルであり、スケーラビリティに優れています。
• データの信頼性: インデクサーは、ステークを預けることでネットワークに参加し、不正行為に対するインセンティブが設計されています。
• コスト削減: フルノードを運用する必要がなくなり、インフラストラクチャのコストを削減できます。

これらの利点により、ザ・グラフはdApps開発において不可欠なツールとなっています。

実践的な例: ERC-20トークンのインデックス化

ここでは、ERC-20トークンのトランザクションをインデックス化するサブグラフの例を紹介します。このサブグラフは、トークンの転送イベントを監視し、各転送イベントの情報をGraphQL APIを通じて公開します。

`subgraph.yaml`:

“`yaml
specVersion: 0.0.2
kind: mapping
name: erc20-token-indexer
network: ethereum
dataSources:
– kind: ethereum/contract
name: ERC20
contract: “0xdAC17F958D2ee523a2206206994597C13D831ec7”
abi: “[{“inputs”:[{“internalType”:”address”,”name”:”to”,”type”:”address”},{“internalType”:”uint256″,”name”:”amount”,”type”:”uint256″}],”name”:”Transfer”,”type”:”event”}]”
mappings:
– kind: ethereum/event
name: Transfer
handler: handleTransfer
“`

`schema.graphql`:

“`graphql
type Transfer @entity {
id: ID!
from: String!
to: String!
amount: BigInt!
blockNumber: BigInt!
transactionHash: String!
}

query TransferQuery($id: ID!) {
transfer(id: $id) {
id
from
to
amount
blockNumber
transactionHash
}
}
“`

`handleTransfer.js`:

“`javascript
import { Transfer } from “../generated/schema”;

export function handleTransfer(event) {
let transfer = new Transfer(
event.transaction.hash.toHex() + “-” + event.logIndex.toString()
);
transfer.from = event.params.from.toHex();
transfer.to = event.params.to.toHex();
transfer.amount = event.params.amount;
transfer.blockNumber = event.block.number;
transfer.transactionHash = event.transaction.hash.toHex();
transfer.save();
}
“`

この例では、ERC-20トークンの`Transfer`イベントを監視し、各転送イベントの情報を`Transfer`エンティティに保存しています。開発者は、GraphQL APIを使用して、特定のトークンアドレスの転送イベントをクエリできます。

今後の展望

ザ・グラフは、ブロックチェーンデータのインデックス化とクエリにおける主要なプロトコルとして、今後も発展していくことが予想されます。今後の展望としては、以下の点が挙げられます。

• マルチチェーンサポートの拡大: 現在はEthereumが中心ですが、他のブロックチェーンネットワークへのサポートが拡大されるでしょう。
• GraphQL APIの機能拡張: より複雑なクエリや集計処理をサポートするための機能が追加されるでしょう。
• インデクサーネットワークの最適化: インデクサーの効率性と信頼性を向上させるための技術が開発されるでしょう。
• dApps開発ツールの統合: ザ・グラフと連携するdApps開発ツールが充実し、開発体験が向上するでしょう。

これらの発展により、ザ・グラフはdApps開発における不可欠なインフラストラクチャとしての地位を確立していくでしょう。

まとめ

ザ・グラフは、ブロックチェーンデータを効率的にインデックス化し、dApps開発者に使いやすいAPIを提供する分散型プロトコルです。サブグラフの開発プロセスを理解し、GraphQLスキーマとマッピング関数を適切に定義することで、dAppsからブロックチェーンデータを容易にアクセスできるようになります。ザ・グラフは、dApps開発の効率化、パフォーマンスの向上、スケーラビリティの向上、データの信頼性、コスト削減など、多くの利点を提供します。今後、ザ・グラフはマルチチェーンサポートの拡大、GraphQL APIの機能拡張、インデクサーネットワークの最適化などを通じて、dApps開発における不可欠なインフラストラクチャとしての地位を確立していくでしょう。