【ITニュース解説】[Boost]

Web3における通信の未来は、分散型という考え方が中心にある。Web3とは、ブロックチェーン技術を基盤とし、中央集権的な管理者なしにデータやアプリケーションが動くインターネットの新しい形を指す。現在のインターネット（Web2）では、GoogleやFacebookのような巨大企業が私たちのデータや通信を管理しているが、Web3ではユーザー自身がデータの所有権を持ち、プライバシーが保護されることを目指している。このWeb3の世界において、重要な要素となるのが「分散型通信」だ。

分散型通信とは、特定のサーバーを介さずに、参加者同士が直接、あるいは間接的に通信を行う仕組みのことである。Web2の通信では、メッセージのやり取りやデータの送受信は、通常、企業が運営する中央サーバーを経由する。しかし、この方法にはいくつかの問題がある。中央サーバーが停止すればサービス全体が止まってしまうし、サーバー管理者がユーザーの通信内容を閲覧できる可能性もある。また、検閲の対象となるリスクも存在する。Web3の理念では、このような単一障害点やプライバシー侵害のリスクを排除し、誰もが自由に、安全に通信できる環境が必要とされている。

このような背景から、Web3の黎明期には「Whisper」というプロトコルが登場した。Whisperは、イーサリアムというブロックチェーンプラットフォーム上で、分散型のメッセージングサービスを実現するために開発された。その目的は、検閲耐性があり、誰にも中断されない通信を提供することだった。Whisperの基本的なアイデアは、メッセージをネットワーク上のノード（コンピューター）間で広く拡散させ、特定の受信者に直接送るのではなく、ネットワーク全体に「ささやく」ように情報を伝えるというものだった。これにより、メッセージの送信元や受信元を特定されにくくし、高い匿名性を実現しようと試みた。

しかし、Whisperはその革新的なコンセプトにもかかわらず、多くの課題に直面し、最終的には「失敗した」と見なされるようになった。最も大きな問題は、「スケーラビリティ」の欠如だった。スケーラビリティとは、システムがどれだけ多くのユーザーやトランザクションに対応できるかという能力のことだが、Whisperは利用者が増えると途端にパフォーマンスが低下するという深刻な問題を抱えていた。メッセージをネットワーク全体に拡散させるという匿名性向上のための設計が、かえってネットワークの負荷を増大させ、メッセージの遅延や紛失を引き起こしたのだ。結果として、信頼性のある通信が困難になり、実用的なアプリケーションを構築することが難しくなった。

また、開発者がWhisperを使いこなすためのツールやドキュメントが不足していたことも、普及を妨げる要因となった。複雑なプロトコルであるにもかかわらず、開発者が容易に組み込めるようなサポート体制が整っていなかったため、新しい分散型アプリケーション（DApps）の開発者たちはWhisperの採用をためらうようになった。さらに、メッセージの送信が確実に行われたかどうかの確認が難しく、ユーザーエクスペリエンスも満足いくものではなかった。これらの問題が複合的に作用し、WhisperはWeb3の分散型通信のニーズに応えきれないまま、その役割を終えることになった。

Whisperの失敗から学んだ教訓を活かし、Web3の分散型通信の未来を構築するために登場したのが「Waku」である。Wakuは、Whisperが直面した課題を解決し、より堅牢でスケーラブルな通信プロトコルを提供することを目指して開発されている。Wakuは、Whisperの基本的なアイデアである「プライバシーを重視した分散型メッセージング」を継承しつつも、そのアーキテクチャを根本的に見直した。

WakuがWhisperの課題をどのように解決しているかというと、まず「スケーラビリティ」の向上に重点を置いている。Wakuは、メッセージをネットワーク全体に無差別に拡散させるのではなく、より効率的なメッセージルーティングの仕組みを採用している。具体的には、Pub/Sub（Publish/Subscribe）モデルを導入している。これは、特定の「トピック」に興味のあるノードだけがそのトピックに関するメッセージを受け取る仕組みだ。例えば、特定のアプリケーションに関するメッセージだけを受け取りたいノードは、そのアプリケーションのトピックを購読すればよく、ネットワーク全体のトラフィックに負担をかけることなく、必要な情報だけを取得できる。これにより、ネットワーク全体の負荷が軽減され、より多くのユーザーやメッセージに対応できるようになる。

次に、「信頼性」の確保もWakuの重要な改善点である。Wakuは、メッセージが確実に伝達されるためのメカニズムを強化している。例えば、ノードがオフラインになった場合でも、後でオンラインになった際に過去のメッセージを取得できるような「ストア・アンド・フォワード」機能を提供している。これにより、一時的なネットワークの不安定さによってメッセージが失われるリスクが大幅に低減される。これは、金融取引や重要な通知など、確実なメッセージ伝達が求められるDAppsにとって非常に重要な機能である。

さらに、Wakuは「プライバシー保護」にも力を入れている。Whisperと同様に高い匿名性を提供しつつも、メタデータ（誰が誰にメッセージを送ったか、いつ送ったかなどの付随情報）の漏洩を防ぐための工夫が凝らされている。メッセージの内容だけでなく、通信パターン自体も分析されにくいように設計されているため、ユーザーのプライバシーがより強力に保護される。これは、Web3の理念であるユーザー主権とプライバシー尊重に直結する重要な要素だ。

開発者にとっての「使いやすさ」もWakuの設計思想に組み込まれている。Wakuはモジュール化されており、開発者は自身のDAppsのニーズに合わせて、必要な機能だけを選択して利用できる。これにより、複雑な分散型通信プロトコルを一から実装する必要がなくなり、DAppsの開発が大幅に簡素化される。オープンソースとして開発されているため、世界中の開発者が協力してWakuの改善に貢献できる点も、その堅牢性と信頼性を高める要因となっている。

Wakuのような分散型通信プロトコルは、Web3の未来を築く上で不可欠な基盤となる。例えば、分散型ソーシャルメディアでは、Wakuを通じてユーザー同士が直接メッセージをやり取りできるようになり、中央集権的なプラットフォームによる検閲やデータ収集から解放される。分散型金融（DeFi）アプリケーションでは、ユーザー間の安全な情報共有や、緊急時の通知システムとしてWakuが活用される可能性がある。また、DAO（分散型自律組織）におけるメンバー間のコミュニケーションにおいても、透明性が高く、検閲耐性のあるWakuは重要な役割を果たすだろう。

システムエンジニアを目指す初心者にとって、Wakuの学習は、Web3のコア技術を理解するための貴重な一歩となる。分散型ネットワーク、P2P通信、暗号技術、そしてスケーラビリティの課題といった、現代の複雑なシステム設計において中心となる概念がWakuには詰まっている。中央集権的なシステムだけでなく、分散型システムの設計思想と実装方法を学ぶことは、将来のITインフラを構築する上で不可欠なスキルとなる。

Web3の世界はまだ発展途上だが、その根幹を支える通信技術は、Whisperの失敗から学び、Wakuのように進化を続けている。Wakuが提供する堅牢でスケーラブルなプライバシー重視の通信は、Web3アプリケーションの多様なニーズに応え、ユーザー中心の新しいインターネット体験を実現するための重要なピースとなる。このように、過去の課題を克服し、新しい技術が次々と生まれることで、Web3のビジョンは着実に現実のものへと近づいている。システムエンジニアとして、こうした技術の進化を理解し、実際に活用していく能力は、これからの時代においてますます重要となるだろう。