ザ・グラフ(GRT)とスマートコントラクトの基本構造

ブロックチェーン技術の進化は、分散型アプリケーション（DApps）の開発を促進し、新たな経済システムを構築する可能性を秘めています。しかし、DAppsは、その性質上、オフチェーンデータへのアクセスが困難であるという課題を抱えています。この課題を解決するために登場したのが、ザ・グラフ（The Graph）です。本稿では、ザ・グラフの基本的な構造と、スマートコントラクトとの連携について詳細に解説します。

1. スマートコントラクトの限界とデータの必要性

スマートコントラクトは、ブロックチェーン上で実行される自己実行型の契約であり、特定の条件が満たされた場合に自動的に処理を実行します。これにより、仲介者を介さずに安全かつ透明性の高い取引を実現できます。しかし、スマートコントラクトは、ブロックチェーン上に記録されたデータのみを処理できるという制限があります。現実世界の多くのアプリケーションでは、価格情報、天気予報、ソーシャルメディアのデータなど、オフチェーンのデータが必要となります。これらのオフチェーンデータをスマートコントラクトに提供するためには、オラクルと呼ばれる仲介者を利用する必要がありますが、オラクルはセキュリティリスクや信頼性の問題を引き起こす可能性があります。

また、ブロックチェーン上のデータは、その構造上、複雑なクエリを実行することが困難です。例えば、特定のユーザーが過去にどのような取引を行ったかを調べたり、特定の条件を満たすデータを抽出したりするには、ブロックチェーン全体をスキャンする必要があり、非常に時間がかかります。この問題を解決するためには、ブロックチェーンデータを効率的にインデックス化し、クエリ可能な形式で提供する仕組みが必要です。

2. ザ・グラフの概要

ザ・グラフは、ブロックチェーンデータをインデックス化し、クエリ可能なAPIを提供する分散型プロトコルです。これにより、DAppsは、オフチェーンデータへのアクセスを容易にし、ブロックチェーン上のデータを効率的に利用できるようになります。ザ・グラフは、以下の主要なコンポーネントで構成されています。

• Indexer: ブロックチェーンデータを読み取り、GraphQL APIを通じてクエリ可能な形式でインデックス化するノードです。Indexerは、Subgraphsと呼ばれるデータ定義に基づいて動作します。
• Subgraph: ブロックチェーンから取得するデータの種類、データの変換方法、GraphQL APIのスキーマを定義するマニフェストファイルです。Subgraphは、スマートコントラクトのイベントやログ、ブロックチェーンの状態などを記述します。
• GraphQL API: インデックス化されたデータにアクセスするためのインターフェースです。DAppsは、GraphQLクエリを使用して、必要なデータを効率的に取得できます。
• Graph Node: Indexerが動作するノードであり、データのインデックス化とGraphQL APIの提供を行います。
• Curator: Subgraphの品質を評価し、Indexerに報酬を分配する役割を担います。
• Delegator: IndexerにGRTトークンを委任し、Indexerの報酬の一部を受け取る役割を担います。

3. Subgraphの構造と作成

Subgraphは、ザ・グラフの核心となる要素であり、ブロックチェーンデータのインデックス化方法を定義します。Subgraphは、以下の主要なセクションで構成されています。

• Data Sources: ブロックチェーン上のデータのソースを定義します。通常、スマートコントラクトのアドレスとABI（Application Binary Interface）を指定します。
• Entities: ブロックチェーンデータから抽出されたエンティティを定義します。エンティティは、GraphQL APIを通じてアクセス可能なデータ構造です。
• Mappings: ブロックチェーンのイベントやログをエンティティに変換するロジックを定義します。Mappingsは、Solidityで記述されます。
• Schemas: エンティティのデータ型を定義します。Schemasは、GraphQL APIのスキーマを生成するために使用されます。

Subgraphの作成は、Graph CLIと呼ばれるコマンドラインツールを使用して行います。Graph CLIを使用すると、スマートコントラクトのアドレスとABIを指定し、Subgraphのテンプレートを生成できます。その後、MappingsとSchemasを編集して、必要なデータを抽出および変換するロジックを実装します。Subgraphが完成したら、Graph Nodeにデプロイして、GraphQL APIを提供できます。

4. スマートコントラクトとの連携

ザ・グラフは、スマートコントラクトと密接に連携して動作します。スマートコントラクトは、イベントやログを発行することで、ブロックチェーンの状態の変化を通知します。Subgraphは、これらのイベントやログを監視し、Mappingsを使用してエンティティを更新します。これにより、GraphQL APIを通じて最新のデータにアクセスできるようになります。

例えば、分散型取引所（DEX）のスマートコントラクトは、取引が成立するたびに「Trade」イベントを発行します。Subgraphは、この「Trade」イベントを監視し、取引のペア、数量、価格などの情報をエンティティに保存します。DAppsは、GraphQL APIを使用して、これらのエンティティにアクセスし、取引履歴や市場動向を分析できます。

5. ザ・グラフの利点

ザ・グラフは、DApps開発者にとって多くの利点を提供します。

• オフチェーンデータへのアクセス: ザ・グラフを使用すると、DAppsは、オフチェーンデータへのアクセスを容易にし、より複雑なアプリケーションを構築できます。
• 効率的なデータクエリ: 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、クエリ可能な形式で提供するため、DAppsは、必要なデータを迅速に取得できます。
• 開発の簡素化: ザ・グラフは、Subgraphという抽象化レイヤーを提供するため、DApps開発者は、ブロックチェーンデータのインデックス化やクエリに関する複雑な実装を気にすることなく、アプリケーションロジックに集中できます。
• 分散化と信頼性: ザ・グラフは、分散型プロトコルであるため、単一障害点が存在せず、高い信頼性を実現できます。

6. ザ・グラフの課題と今後の展望

ザ・グラフは、多くの利点を提供しますが、いくつかの課題も抱えています。

• Subgraphの品質: Subgraphの品質は、データの正確性と信頼性に直接影響します。Subgraphの品質を維持するためには、Curatorによる評価とIndexerによる適切なインデックス化が必要です。
• スケーラビリティ: ブロックチェーンデータの量は増加し続けており、ザ・グラフのスケーラビリティは重要な課題です。
• セキュリティ: Indexerは、ブロックチェーンデータにアクセスするため、セキュリティリスクが存在します。

今後の展望としては、ザ・グラフは、より多くのブロックチェーンネットワークをサポートし、より高度なデータインデックス化技術を導入することで、DApps開発者にとって不可欠なインフラストラクチャとなることが期待されます。また、Subgraphの品質を向上させるためのメカニズムや、スケーラビリティを向上させるための技術開発も重要です。

7. まとめ

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を可能にする分散型プロトコルであり、DApps開発者にとって非常に有用なツールです。スマートコントラクトとの連携により、オフチェーンデータへのアクセスを容易にし、ブロックチェーン上のデータを効率的に利用できるようになります。Subgraphの構造と作成方法を理解し、スマートコントラクトとの連携を適切に設計することで、より高度なDAppsを構築できます。ザ・グラフは、ブロックチェーン技術の普及とDAppsエコシステムの発展に貢献することが期待されます。