なぜブロックチェーン開発者にとって最高のテックスタックがアプリケーション開発に不可欠なのか

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シュマース・フマユーン 7分で読了公開 21月 2023日

テックスタック（技術スタック）は、デジタルアプリケーションやウェブサイトを作成および実行するために使用されるソフトウェアツール、フレームワーク、および技術の組み合わせです。これは構造物の基礎と建築ブロックに似ており、各コンポーネントはアプリケーションの機能性とパフォーマンスを確保するために特定の役割を果たします。

ブロックチェーン開発の世界では、技術スタックはさらに複雑になります。これには、ブロックチェーンプラットフォーム、スマートコントラクト言語、分散型ストレージソリューションなどが含まれます。デジタル環境が絶えず進化していく中で、適切な技術スタックを理解し選択することは、成功するアプリケーション開発において重要な要素であり続けます。

技術スタックの構成要素

本質的に、技術スタックは2つの主要なコンポーネント、つまりフロントエンド（クライアント側）とバックエンド（サーバー側）に分割されます。

フロントエンド：これは、ユーザーが直接インタラクションするアプリケーションの可視部分です。ユーザーが直接体験するすべてのもの、つまりテキストの色とスタイル、ボタン、画像、スライダー、およびその他の要素を含みます。フロントエンドで一般的に使用される技術には、HTML、CSS、JavaScript、およびReact、Angular、Vue.jsなどのフレームワークが含まれます。

バックエンド：これは、アプリケーションの裏側にある部分で、データの保存と整理、フロントエンドのすべての要素がスムーズに実行されることの保証、およびアプリケーションの全体的なロジックの管理を担当します。サーバー、アプリケーション、およびデータベースで構成されます。人気のあるバックエンド技術には、Node.jsやRuby on Railsなどのサーバー環境、およびPostgreSQL、MongoDB、MySQLなどのデータベースが含まれます。

適切な技術スタックの選択は、アプリケーションの成功にとって不可欠です。この決定は、プロジェクトの要件、チームの専門知識、スケーラビリティの必要性、予算の制約など、さまざまな要因に依存することが多いです。適切に選ばれた技術スタックは、開発プロセスを効率化し、ユーザーエクスペリエンスを向上させ、アプリケーションの長期的な存続可能性を確保することができます。

技術のトレンドは移ろいゆくものですが、主な目標は同じである——堅牢で、効率的で、ユーザーフレンドリーなアプリケーションを作成すること——であることを忘れないでください。したがって、技術スタックを選択する際は、人気のある業界のトレンドよりもプロジェクトの特定のニーズを優先することが推奨されます。

ブロックチェーン技術スタックのレイヤー

ブロックチェーン技術スタックの複雑なレイヤーを理解するには、その構造を視覚化することが不可欠です。基礎部分には、一般的にレイヤー1（L1）ブロックチェーンと呼ばれるさまざまなプログラム可能なチェーンが示されています。興味深いことに、レイヤー2（L2）ブロックチェーンも、ブロックチェーン開発者の技術スタックにおけるこの基盤層の一部です。これらのチェーンは、分散型インターネットを可能にするネットワーク、プロトコル、データベースを提供する背骨として機能します。

ブロックチェーンネットワークから上昇すると、次のレイヤーにはノード、API、Web3とWeb2の開発ツールの混合、およびプラットフォームが含まれます。頂点にはdApps（分散型アプリケーション）があります。これらすべてのコンポーネントを合わせると、ブロックチェーン開発に不可欠な現代の技術スタックが構成されます。ただし、dApp開発を専門にしたい人にとって、すべてのレイヤーが直接関連するわけではありません。視覚的な表現は重要ですが、このトピックを探求する際にその本質を保持することが有益です。

では、どのレイヤーがユーザーから最も注目を集めていると思いますか？「dApps」と答えたあなたは正解です。これを覚えておくことは重要です。なぜなら、ユーザー中心のdAppsがなければ、ブロックチェーン技術は未活用なイノベーションになるリスクがあるからです。

したがって、dAppを作成する技術を習得することは、Web3の継続的な成長と関連性にとって不可欠です。究極的な目標は、エンドユーザーを最もスムーズかつ効果的にエンゲージすることです。

ブロックチェーン開発の技術スタックの理解

予備的な概要を把握したところで、ブロックチェーン技術スタックの個々のレイヤーに深く入り込みましょう。基礎的なレイヤーから始めて、上へと進んでいきます。ブロックチェーン開発者の技術スタックの各レイヤーを理解することで、自信を持ってブロックチェーンの風景をナビゲートできるようになります。

ブロックチェーンネットワーク

この基礎的なレイヤーは、ブロックチェーン開発の世界とWeb3の台頭にとって不可欠です。これがなければ、私たちは中央集権的なシステムに限定されてしまいます。主に、イーサリアムネットワークはプログラム可能なブロックチェーンの分野で先頭を走り、広く受け入れられている分散型プラットフォームとしての地位を維持しています。その先駆的な性質により、イーサリアム仮想マシン（EVM）の創出につながりました。しかし、イーサリアム上の高額な取引コストやネットワークのボトルネックなどの課題は、代替チェーンの出現を促し、多様なオプションでエコシステムを豊かにしました。

開発指向のブロックチェーンは、大きく2つのセグメントに分類できます。

EVM互換チェーンと非EVM互換チェーンです。名が示す通り、前者はイーサリアムの仮想環境と一致し、開発者がイーサリアム用に設計されたツールの大部分を使用できるようにします。一方、非EVM互換チェーンは独自の仮想プラットフォーム上で動作します。以下に、両カテゴリからの著名なブロックチェーンのスナップショットを示します。

レイヤー-1ブロックチェーンには以下が含まれます：

Ethereum
アバランシェ
Cronos
ファン텀
BNB Chain
ソラナ
NEAR
Flow

レイヤー-2ブロックチェーンには以下が含まれます：

Polygon
暗号通貨投資家、トレーダー、愛好家がARBの上昇余地を考慮している場合、この分析では、Arbitrumの現在の価格行動、技術指標、市場動向、競争、歴史的センチメント、最近のニュース、および2026年から2032年の予測を形成する主要な要因を調査しています。Arbitrumは良い投資ですか？上昇しますか？5年後はどうなりますか？これらの質問に、ボラティリティの高い市場でより情報に基づいた意思決定を支援するために、データ駆動型のArbitrum価格予測で答えます。
Optimism
Hermez

ノードの理解

本質的に、ノードは同じブロックチェーン内の他のノードと接続します。フルノードなど、さまざまなタイプのノードには、ブロックチェーンの現在の状態の包括的な複製が格納されています。特定のブロックチェーンネットワーク内でのノードの分布と広がり方は、ネットワークの分散度の程度を決定する上で重要な役割を果たします。

ノードとの関与は不可欠です。なぜなら、ノードはブロックチェーンと通信し、そのデータを取得するためのゲートウェイとして機能するからです。従来のWeb開発と比較すると、Web2アプリケーションでCPUに直接関与しないのと同様に、Web3の文脈でブロックチェーンに直接インターフェースしないことは理にかなっています。

理論的には誰でもノードを運用できますが、実際にはより複雑です。ノードの運用にはしばしば dedicated な注意を要し、維持のためにチームが必要となり、定期的なバックアップの実施やその他の技術的な課題に対処する必要があります。

これらの複雑さを考慮すると、すべてのWeb3開発者が自らのノードを管理することを期待するのは不合理です。ここで朗報なのは、開発者が自分自身でノードを実行する必要をなくす、専門的なノードプロバイダーが存在することです。これらのプロバイダーは、ブロックチェーン開発者の技術スタックにおけるこのレイヤーの背骨を形成しています。ノードプロバイダー分野での著名な名前には、Infura、Alchemy、Chainstack、Getblock、Pocket Network、QuickNode、RunNodeなどが含まれます。

しかし、ノードには固有の制限があります。単一のノードは通常、特定のブロックチェーンに限定されており、暗号通貨トークンに関連する複数のスマートコントラクトにまで及びません。さらに、ノードが提供するデータは生データであり、ブロックチェーンからそのまま抽出されており、精製されていません。

APIの役割

コンピュータサイエンスに精通している方なら、API（アプリケーションプログラミングインターフェース）の概念はよくご存知でしょう。これらは、ソフトウェアアプリケーションの作成と統合を容易にするために設計された、構造化された定義とプロトコルのセットです。ブロックチェーンの文脈では、Web3 APIは分散型アプリケーション（dApp）の開発において重要な役割を果たします。

本質的に、APIは、異なるソフトウェアコンポーネントがシームレスに通信できるようにする構造化されたメカニズムを提供します。高品質なAPIにより、開発者は安定した環境内で一貫してコードを書くことができます。ブロックチェーンエコシステムには、いくつかの優れたWeb3 APIプロバイダーがあります。注目すべきものには、Covalent、QuickNode、The Graph、Bitquery、Alchemy、Biconomyなどがあります。

また、これらのAPI提供には包括的なドキュメントが伴うことも強調する価値があります。例えば、Moralisのドキュメントは、その広範なエンドポイントの配列にわたる実践的なユースケースの例で豊かになっています。これにより、開発者は簡潔なコードスニペットを使用して、多数のクエリに対処する能力を得ることができます。

Web3およびWeb2開発ツールとプラットフォーム

APIが本質的に開発ツールであるため、ブロックチェーン技術スタックの第3および第4レイヤーを統合することは論理的に見えるかもしれませんが、その重要性は独自の認識に値します。

このレイヤーは、プレゼンテーションレイヤーと呼ばれることが多い、上位レベルのソフトウェア抽象化とフロントエンドライブラリを内包しています。これには、Web3固有のライブラリ、開発環境、およびIPFSなどの分散型ストレージソリューションが含まれます。

さらに、このブロックチェーン技術スタックのレイヤーは、従来のアプリケーション開発プラットフォームも統合しています。Moralisなどが提供する堅牢なクロスプラットフォームAPIを活用することで、開発者はFirebase、Supabase、PlayFabなどの著名なプラットフォームを活用して、際立つdAppを作成することができます。

dApps

ブロックチェーン開発者の技術スタックの頂点に到達すると、dApps、つまり分散型アプリケーションに出会います。これらのアプリケーションは、DeFiプラットフォームやDEX、ID検証dApp、NFTマーケットプレイス、データ中心のdAppなど、多種多様な形態で現れます。基盤となるレイヤーの活力がこの最上位レイヤーに集約されることを認識することが重要です。平均的なWeb3ユーザーにとって、その相互作用は主にこのレイヤーで行われます。

Web3開発者の主な業務はdAppの作成ですが、プロセスを合理化するために既存のdAppも活用します。例えば、MetaMaskのようなWeb3ウォレットは、スマートコントラクトのデプロイやdAppテスト中の取引コストの管理において重要な役割を果たします。

このレイヤーは、イノベーションと創造性のためのキャンバスを提供します。魅力的なユーザーインターフェース（UI）を提供し、比類のないユーザーエクスペリエンス（UX）を確保する責任は開発者にあります。これらの側面は、ブロックチェーン技術をメインストリームに押し上げる上で重要な役割を果たします。

主要なWeb3開発環境

dApp作成の旅を始めるWeb3開発者にとって、ブロックチェーンネットワークの選択は不可欠です。重要な基準は、利用可能な開発ツールの範囲と品質です。

EVM互換チェーンを選択する人にとっての朗報は、イーサリアムの開発史の豊富な遺産があり、試行錯誤を重ねた開発環境の豊富な選択肢を提供していることです。

Hardhat

このJavaScript中心の開発環境は、Ethereumアプリケーションのコンパイル、テスト、デプロイ、トラブルシューティングを目指す開発者にとって宝です。プラグインを通じたHardhatの拡張性により、カスタマイズされたローカルブロックチェーン開発セットアップが可能です。さらに、包括的なドキュメントは、シームレスなデバッグと問題解決を支援します。

Truffle Suite

Truffle、Ganache、Drizzleという3つのJavaScript指向の開発ツールで構成されるこのスイートは、EVM開発のための包括的なツールキットです。

Truffle：テストおよびデプロイメント機能を提供する主要な開発プラットフォームとして機能します。
Ganache：ローカルブロックチェーンの迅速な確立を支援します。
Drizzle：フロントエンドライブラリのコレクションを提供し、フロントエンド要素と基盤となるスマートコントラクトを橋渡しします。

Brownie

HardhatおよびTruffleの対抗馬として位置づけられるBrownieは、EVM開発に特化したPython駆動のフレームワークです。dAppのコンパイル、テスト、デプロイに主にweb3.pyパッケージを活用する、Web3開発者向けの包括的なユーティリティの配列を提供します。

非EVMブロックチェーン用の開発環境

ブロックチェーン分野における最近のトレンドは、非EVMブロックチェーン上でのdApp開発の急増です。

これらのネットワークの支持者は、EVMチェーンがイーサリアムのフレームワークに過度に縛られていると批判し、革新的なアーキテクチャを通じた革新を主張しています。一般的に、非EVMブロックチェーンはデータとトランザクションのスケーラビリティを優先し、印象的なトランザクションレートを確保します。

非EVMブロックチェーンの例には以下が含まれます：

Solana：スマートコントラクト開発にRustを利用するLayer 1プラットフォーム。
NEAR：スマートコントラクト作成にRustまたはAssembly Scriptを好む別のLayer 1プラットフォーム。
Astar：Polkadotエコシステムと主要なLayer-1ブロックチェーンを橋渡しするパラチェーン。

非EVMチェーン用の開発環境はそれほど成熟していないかもしれませんが、特定のネットワークはプラットフォームに特化した開発者ツールを開拓しています。

例えば、Flowは、最も求められている統合開発環境（IDE）の1つであるVisual Studio Codeのネイティブ拡張機能を活用して、Cadenceスマートコントラクトの潜在的な問題を精査するためのツールを開発者に提供しています。

もう1つの注目すべき非EVM開発環境は、Solanaの契約開発用に設計されたAnchorです。SolidityおよびTruffleに似たユーザーエクスペリエンスを提供し、開発者がRustおよびSolana開発への移行をより容易にします。

結論

ブロックチェーン技術スタックは多面的なエコシステムであり、各レイヤーは分散型アプリケーションの開発とデプロイにおいて重要な役割を果たしています。熟練した開発者であれブロックチェーンの分野の新参者であれ、これらのレイヤーとそれらが内包するツールを理解することは不可欠です。デジタル環境が絶えず拡大していく中で、情報を入手し、適切なツールを活用することが、ブロックチェーン技術の全 potential を引き出す鍵となります。