イーサリアム（ETH）のトークン規格ERC-20とNFTの関係

はじめに

ブロックチェーン技術の進化は、デジタル資産の概念を大きく変革しました。その中でも、イーサリアムは、スマートコントラクトの実行環境を提供することで、様々な分散型アプリケーション（DApps）の開発を可能にし、特にトークン経済圏の構築において重要な役割を果たしています。イーサリアム上で発行されるトークンには、ERC-20規格に準拠したトークンと、非代替性トークン（NFT）が存在します。本稿では、これらのトークン規格の技術的な詳細、相互の関係性、そして今後の展望について、専門的な視点から詳細に解説します。

ERC-20トークン規格の概要

ERC-20は、イーサリアム上で作成されるファジー・トークン（fungible token）のための標準規格です。ファジー・トークンとは、各トークンが互いに交換可能であり、固有の価値を持つトークンのことを指します。例えば、ビットコインやイーサリアム自体がファジー・トークンです。ERC-20規格は、トークンの発行、譲渡、残高確認などの基本的な機能を定義しており、異なるDApps間でのトークンの相互運用性を高めることを目的としています。

ERC-20規格は、以下の主要な関数を定義しています。

• totalSupply()：トークンの総発行量を返します。
• balanceOf(address _owner)：指定されたアドレスが保有するトークンの残高を返します。
• transfer(address _to, uint256 _value)：トークンを別の指定されたアドレスに譲渡します。
• approve(address _spender, uint256 _value)：特定のコントラクト（_spender）に対して、トークンの譲渡を許可します。
• allowance(address _owner, address _spender)：指定されたアドレス（_owner）が、特定のコントラクト（_spender）に対して許可しているトークンの譲渡量を返します。

これらの関数を実装することで、ERC-20準拠のトークンは、イーサリアムのウォレットや取引所との互換性を確保し、容易に取引可能になります。

NFT（非代替性トークン）の概要

NFTは、ERC-721やERC-1155などの規格に基づいて発行される、代替不可能なトークンのことです。各NFTは固有の識別子を持ち、他のNFTとは区別されます。この特性から、NFTはデジタルアート、コレクティブル、ゲームアイテム、不動産などのユニークな資産を表現するために利用されます。

ERC-721規格は、NFTの基本的な機能を定義しており、各NFTの所有権を明確にすることで、デジタル資産の真正性と希少性を保証します。ERC-1155規格は、ERC-721規格を拡張し、複数のNFTをまとめて管理することを可能にしました。これにより、ゲームアイテムなどの大量のNFTを効率的に管理することが可能になります。

NFTの主要な機能は以下の通りです。

• tokenId()：NFTの固有の識別子を返します。
• ownerOf(uint256 _tokenId)：指定されたtokenIdのNFTの所有者を返します。
• transferFrom(address _from, address _to, uint256 _tokenId)：NFTを別の指定されたアドレスに譲渡します。

ERC-20とNFTの関係性

ERC-20とNFTは、それぞれ異なる特性を持つトークン規格ですが、相互に補完し合う関係にあります。例えば、NFTを取引するためのプラットフォームでは、取引手数料の支払いやNFTの購入資金としてERC-20トークンが利用されることがあります。また、NFTを担保とした融資サービスでは、ERC-20トークンが貸付金として利用されることがあります。

具体的な関係性の例としては、以下のものが挙げられます。

• NFTマーケットプレイス：OpenSeaなどのNFTマーケットプレイスでは、NFTの購入や販売にETH（イーサリアム）やその他のERC-20トークンが利用されます。
• ゲーム内経済圏：ゲーム内でNFTとして発行されるアイテムの購入や販売に、ゲーム専用のERC-20トークンが利用されることがあります。
• DeFi（分散型金融）：NFTを担保とした融資や、NFTのフラクショナルオーナーシップ（分割所有）などのDeFiサービスでは、ERC-20トークンが重要な役割を果たします。

さらに、ERC-20トークンとNFTを組み合わせることで、新たなユースケースが生まれる可能性もあります。例えば、ERC-20トークンをNFTに埋め込むことで、NFTに付加価値を与えることができます。また、ERC-20トークンをNFTの所有権に応じて分配することで、NFTの保有者に対してインセンティブを与えることができます。

ERC-20とNFTの技術的な比較

| 特徴 | ERC-20 | NFT |
|—|—|—|
| **代替可能性** | あり (各トークンは互いに交換可能) | なし (各トークンは固有の識別子を持つ) |
| **用途** | 通貨、ユーティリティトークン、ガバナンストークンなど | デジタルアート、コレクティブル、ゲームアイテム、不動産など |
| **規格** | ERC-20 | ERC-721, ERC-1155など |
| **スケーラビリティ** | 大量のトークンを効率的に管理可能 | 個々のNFTの管理にコストがかかる |
| **スマートコントラクトの複雑さ** | 比較的シンプル | 複雑になる場合がある (特にERC-1155) |

これらの技術的な違いを理解することで、それぞれのトークン規格を適切な用途に活用することができます。

ERC-20とNFTのセキュリティに関する考慮事項

ERC-20トークンとNFTは、スマートコントラクトに基づいて発行されるため、スマートコントラクトの脆弱性がセキュリティリスクとなる可能性があります。特に、再入可能性攻撃やオーバーフロー/アンダーフロー攻撃などの脆弱性は、トークンの不正な取得や改ざんにつながる可能性があります。

セキュリティ対策としては、以下のものが挙げられます。

• 厳格なコードレビュー：スマートコントラクトのコードを専門家が厳格にレビューし、脆弱性を特定します。
• 形式検証：数学的な手法を用いて、スマートコントラクトのコードが仕様通りに動作することを検証します。
• 監査：第三者機関によるスマートコントラクトの監査を受け、セキュリティ上の問題を特定します。
• バグバウンティプログラム：ホワイトハッカーに対して、スマートコントラクトの脆弱性を発見してもらうための報酬を提供します。

また、NFTの所有権を保護するためには、ウォレットのセキュリティ対策も重要です。秘密鍵の管理を徹底し、フィッシング詐欺やマルウェア攻撃に注意する必要があります。

今後の展望

ERC-20とNFTは、ブロックチェーン技術の進化とともに、今後ますます多様なユースケースが生まれると予想されます。特に、メタバースやWeb3の普及に伴い、NFTの需要は増加すると考えられます。また、DeFiとNFTを組み合わせることで、新たな金融商品やサービスが開発される可能性もあります。

今後の技術的な課題としては、スケーラビリティ問題の解決が挙げられます。イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決するために、レイヤー2ソリューションやシャーディングなどの技術が開発されています。これらの技術が実用化されることで、ERC-20トークンとNFTの取引コストが削減され、より多くのユーザーがブロックチェーン技術を利用できるようになると期待されます。

さらに、相互運用性の向上も重要な課題です。異なるブロックチェーン間でERC-20トークンやNFTを相互に利用できるようにすることで、ブロックチェーンエコシステムの拡大につながります。

まとめ

本稿では、イーサリアムのトークン規格であるERC-20とNFTの関係性について、技術的な詳細、相互の関係性、そして今後の展望について解説しました。ERC-20はファジー・トークン、NFTは非代替性トークンであり、それぞれ異なる特性を持っていますが、相互に補完し合う関係にあります。ERC-20とNFTは、ブロックチェーン技術の進化とともに、今後ますます多様なユースケースが生まれると予想されます。セキュリティ対策を徹底し、技術的な課題を解決することで、ブロックチェーン技術はより多くの人々に利用されるようになると期待されます。