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オンチェーンとオフチェーンとは

注：この文書は英語の原文からの自動翻訳です。

オンチェーンとオフチェーンとは

オンチェーン（Onchain） とは、アクション、記録、または計算が ブロックチェーン 上で直接実行・保存され、ネットワークのノードによって検証され、永続的で公開監査可能な台帳の一部になることを意味します。オフチェーン（Offchain） とは、アクションがブロックチェーンの外 — 従来のサーバー、ローカルマシン、または別個のネットワーク上 — で起こり、ブロックチェーンのコンセンサスプロセスによって直接記録・検証されないことを意味します。

この区別が重要なのは、何が独立に検証可能で、何が信頼を必要とするかを決めるからです。オンチェーンのものは、ブロックエクスプローラーにアクセスできる誰もが確認できます。オフチェーンのものは、追加の仕組み（暗号学的証明など）がそのギャップを埋めない限り、計算を実行した、またはデータを保存した当事者を信頼することを必要とします。

要約： オンチェーンはブロックチェーン上で記録・検証されることを意味し、オフチェーンはそれが他の場所で起こることを意味します — そして暗号 AI においては、AI が実際にどこで動作するかを理解することが、プロジェクトの Onchain necessity を評価する鍵となります。

オンチェーンとオフチェーンの仕組み

オンチェーンで起こること

何かがオンチェーンで起こるとき、それはブロックチェーンの完全なライフサイクルを経ます。

  1. ユーザーまたはアプリケーションがネットワークに トランザクション を送信する。
  2. トランザクションがネットワーク全体の ノード にブロードキャストされる。
  3. バリデーターが、チェーンの コンセンサス機構 に従って、トランザクションを ブロック に含める。
  4. すべてのノードが、トランザクションがプロトコルのルールに従っていることを独立に検証する。
  5. ブロックが確認されると、トランザクションは永続的で不変の台帳の一部になる。

オンチェーンの操作には次のものが含まれます。トークンの送付、スマートコントラクト のデプロイまたは呼び出し、コントラクトのストレージへのデータの記録、NFT のミント、ガバナンス投票の実施、証明やハッシュの登録です。

オンチェーン活動の決定的な性質は 独立した検証可能性 です。誰もがブロックチェーンを照会し、あらゆるトランザクションを検査し、第三者に依存せずにその有効性を検証できます。これが、ブロックチェーンを信頼の層として有用にしているものです。

オフチェーンで起こること

オフチェーンの操作は、ブロックチェーンのコンセンサスプロセスを経ないすべてのものです。これには次のものが含まれます。

  • 従来の計算 — サーバー、クラウドインスタンス、または個人のマシン上でソフトウェアを実行すること。世界の計算の圧倒的大多数はオフチェーンです。
  • オフチェーンのデータストレージ — ファイル、データベース、またはモデルの重みを、ブロックチェーンの状態の一部ではない中央集権的なサーバー、IPFS、Arweave、その他のストレージシステムに保存すること。
  • オフチェーンのメッセージングと調整 — API、メッセージキュー、またはブロックチェーンの外のピアツーピアプロトコルを介した当事者間の通信。
  • AI の推論とトレーニング — 機械学習 モデルを実行すること。これは計算負荷が高く、通常、ブロックチェーンの実行環境内で行うには高価すぎます。

オフチェーンの操作は、本質的にオンチェーンのものより劣っているわけではありません。より速く、より安く、より柔軟です。トレードオフは、結果が検証の仕組みを通じてブロックチェーンに固定されない限り、それを実行する者への信頼を必要とすることです。

コストの方程式

ほとんどの計算がオフチェーンにとどまる中心的な理由は コスト です。Ethereum では、スマートコントラクト内のすべての操作は ガス — 計算を実行し検証するためにバリデーターに支払われる手数料 — を要します。単純なトークン送付を実行するのは数分の 1 ドルかもしれません。数百万のパラメータを持つ機械学習モデルをスマートコントラクト内で実行すると、ブロックのガス上限内で技術的に可能だと仮定しても、数千ドルから数百万ドルのガス料金がかかるでしょう。

このコスト構造は、ブロックチェーンが 計算 ではなく 検証 に最適化されていることを意味します。ブロックチェーンは、何かが正しく起こったことを確認することには優れていますが、重い作業を実行することには優れていません。これが、暗号 AI における支配的なアーキテクチャがハイブリッドである理由です。重い計算はオフチェーンで、検証と決済はオンチェーンで行います。

ハイブリッドアーキテクチャ

現実世界のほとんどの暗号 AI プロジェクトはハイブリッドモデルを使用します。

  • AI の計算 はオフチェーンで起こります — GPU クラスター、分散型コンピュートネットワーク、またはクラウドプロバイダー上で。ここで、モデルのトレーニング、推論、データ処理、分析が行われます。
  • 結果と証明 はオンチェーンに投稿されます — 出力、暗号学的証明、モデルのハッシュ、または決定のチェックポイントが、検証と監査可能性のためにブロックチェーンに記録されます。
  • 経済的な決済 はオンチェーンで起こります — トークンの支払い、報酬、ステーキング、ガバナンスのアクションが、ブロックチェーン上のスマートコントラクトによって処理されます。

このハイブリッドのアプローチは、妥協でも分散化の失敗でもありません。それは、各層をそれが最も得意とするものに使う合理的なアーキテクチャです。ブロックチェーンは信頼を最小化した検証と経済的調整のために、オフチェーンのシステムは高性能な計算のために使うのです。

一部のプロジェクトは、ゼロ知識証明（ZK） や 信頼された実行環境（TEE） のような技術でさらに踏み込み、オフチェーンの計算が正しく実行されたことを暗号学的に保証できるようにします — 実質的に、オフチェーンの操作にオンチェーンレベルの検証可能性を借りてくるのです。

暗号 AI プロジェクトにとってなぜ重要か

オンチェーンとオフチェーンの区別は、DecAIHub の三つのコア評価軸の一つ、Onchain necessity の技術的基盤です。

ほとんどの AI はオフチェーンであり、それは普通のことです

よくある誤解は、「暗号 AI」プロジェクトは AI モデルをオンチェーンで動かすべきだというものです。実際には、これはほとんどのアプリケーションにとって実行可能でも望ましくもありません。ニューラルネットワーク は、ブロックチェーンの仮想マシンが設計対象としていない膨大な量の逐次的な浮動小数点計算を必要とします。GPT 規模の推論を Ethereum のスマートコントラクト内で実行するのは、合理的な期待ではありません。

合理的に 期待できるのは、プロジェクトがブロックチェーンを意味のある形で使うことです。検証可能な結果のロギングのために、コンピュートリソースの分散調整のために、透明なトークンベースのインセンティブの仕組みのために、または AI システム自体のガバナンスのためにです。

重要な問い：オンチェーンは価値を加えるか？

DecAIHub の Onchain necessity の評価はこう問います。このプロジェクトからブロックチェーンのコンポーネントを取り除いたら、製品は根本的に変わるか？　答えが「AI はいかなるブロックチェーンの関与もなしに同一に機能するだろう」であれば、オンチェーンのコンポーネントは機能的必要性ではなく、物語のために付け加えられた装飾かもしれません。

強い Onchain necessity を持つプロジェクトは、通常、次のようなパターンを示します。

  • ブロックチェーンが、AI タスクのためにリソースを提供するコンピュート提供者の分散ネットワークを調整している。
  • AI モデルの出力や決定のチェックポイントが、独立した検証のためにオンチェーンに記録されている。
  • トークンインセンティブが、ブロックチェーンなしでは再現が難しいような形で、データ提供者、バリデーター、またはモデル貢献者の行動を揃えている。
  • AI モデルやそのパラメータのガバナンスが、オンチェーンの仕組みを通じて行われている。

弱い Onchain necessity のプロジェクトは、次のようなパターンを示すかもしれません。

  • 資金調達のためにトークンが付け加えられた標準的な AI 製品で、トークンやブロックチェーンなしでも製品が同一に機能するもの。
  • 応答がいかなるオンチェーンの仕組みによってもログ化、検証、影響されない AI チャットボット。
  • トークンを発行するが、すべての操作を中央集権的なインフラ上で行い、意味のあるオンチェーン統合がないプロジェクト。

技術的な問いと方法論的な問いを分ける

関連するが異なる二つの問いを区別することが重要です。

  1. 技術的： この操作はオンチェーンかオフチェーンか？ — これは、計算とデータがどこに存在するかについての、事実に基づく観察可能な問いです。
  2. 方法論的： このプロジェクトのブロックチェーンの使い方は必要な目的を果たしているか？ — これは DecAIHub のフレームワークにおける Onchain necessity の問いであり、プロジェクトのアーキテクチャと価値提案についての判断を伴います。

この解説は最初の問いを扱います。二つ目については、AI reality、Onchain necessity、Token necessity を参照してください。

DecAIHub のプロジェクトカードのどこに現れるか

オンチェーンとオフチェーンの区別は、いくつかのプロジェクトカードのフィールドの解釈に影響します。

  • Onchain necessity — これは、オンチェーン・オフチェーンの概念の直接的な方法論的応用です。プロジェクトのオンチェーン活動が真の機能を果たしているかどうかを評価します。
  • Main chain — プロジェクトのオンチェーン活動がどこに記録されるかを指定します。プロジェクトが Ethereum をメインチェーンとして挙げている場合、そのオンチェーントランザクションとスマートコントラクトは Ethereum ネットワーク上に存在します。
  • AI component — AI component のフィールドは、プロジェクトの AI が実際に何をするか（推論、コンピュート、分析、トレーニング、エージェント）を記述します。オンチェーン対オフチェーンを理解することは、この AI コンポーネントが どこで 動作し、その出力がどのように検証されるかを判断するのに役立ちます。
  • Type と Category — L1、L2、プロトコル、dApp のようなアーキテクチャ上の区別は、異なるオンチェーン・オフチェーンのバランスを含意します。L1（通常 Type: Appchain）は完全にオンチェーンのインフラです。dApp（通常 Type: EVM または non-EVM）は、オンチェーンの決済を伴いつつ主にオフチェーンかもしれません。
  • Evidence の表 — コードリポジトリ、デプロイされたコントラクト、検証可能なモデルのエンドポイントのような Tier-1 のエビデンスは、オンチェーンの主張が実際のオンチェーン活動に裏付けられているかどうかを確立するのに役立ちます。

プロジェクトカードを読むときは、こう問いましょう。正確に何がオンチェーンなのか？　それは単にトークンだけなのか、それともブロックチェーンが AI のワークフローで機能的な役割を果たしているのか？　この問いへの答えは、Onchain necessity の評価の中心です。

オンチェーン単独では証明されないこと

オンチェーン活動 — トランザクション、スマートコントラクト、トークン送付 — を持つことは、プロジェクトがブロックチェーンとやり取りしていることを伝えますが、次のことは証明しません。

  • AI reality — プロジェクトは、AI 機能がゼロでも、広範なオンチェーン活動（トークン送付、ステーキングコントラクト、ガバナンス投票）を持ち得ます。オンチェーン活動と AI reality は独立した軸です。
  • AI の分散化 — AI の結果をオンチェーンに投稿することは、AI 自体が分散化されていることを意味しません。モデルは単一の中央集権的なサーバー上で動作し、その出力だけがオンチェーンに記録されているかもしれません。
  • オフチェーンの計算の正しさ — プロジェクトが暗号学的検証（ZK 証明など）を使わない限り、結果をオンチェーンに記録することは、誰かがそれらの結果を提出した ことを証明するだけで、基盤となる計算が正しく実行されたことを証明するものではありません。
  • ユーザーの価値 — オンチェーン活動は人為的に生成できます。プロジェクトは、意味のあるサービスを提供することなく、大量のトランザクションを作り出すことができます。トランザクション数だけでは、プロダクト・マーケット・フィットの証拠にはなりません。
  • Token necessity — オンチェーンのスマートコントラクトの存在は、プロジェクトがなぜトークンを必要とするかを説明しません。有用なオンチェーンアプリケーションは、独自のトークンを必要とせず、ガス料金のためにベースチェーンのネイティブトークンだけで純粋に動作できます。

混同しないでください

  • 分散型（Decentralized） — 「オンチェーン」と「分散型」は関連しているが異なる概念です。操作は、分散型でなくてもオンチェーン（ブロックチェーン上に記録される）であり得ます（ブロックチェーンのバリデーターが少数しかいない場合）。そしてシステムは、ブロックチェーンを全く使わなくても分散型（多くの独立したノードに分散している）であり得ます（例えばピアツーピアのファイル共有）。
  • オープンソース — オープンソースのコードは検査のために公開されています。オンチェーンのデータは検証のために公開されています。これらは補完的ですが別個です。プロジェクトは、オフチェーンで動作するオープンソースのコードを持つことも、オンチェーントランザクションを生成するクローズドソースのコードを持つこともあります。
  • Onchain necessity（DecAIHub の指標） — 「オンチェーン」という用語は、何かがどこで起こるかを記述します。「Onchain necessity」は、ブロックチェーンの使用が真の目的を果たしているかどうかを評価する DecAIHub の評価です。この解説は技術的概念を扱い、方法論は AI reality、Onchain necessity、Token necessity で扱われます。
  • Layer 2 (L2) — L2 ネットワークはトランザクションをオフチェーン（または別個のチェーン）で処理し、証明や状態ルートを定期的に L1 へ決済します。ユーザーの視点からは、L2 のトランザクションは「オンチェーン」のように感じられますが、L1 のトランザクションとは異なる信頼モデルを伴います。そのニュアンスを理解するには、プロジェクトの活動がどの層に存在するかを知る必要があります。

よくある質問

AI はオンチェーンで動作できますか？

ほとんどの実用的な目的では、まだできません。スマートコントラクト内でニューラルネットワークを実行することは、汎用ブロックチェーン上では法外に高価です。Ethereum の実行環境はすべての計算ステップにガスを課し、単純な ML モデルでさえブロックのガス上限を超えてしまいます。一部の特殊なアプローチ — 小さなモデルをスマートコントラクトのロジックにコンパイルしたり、ZK 証明を使ってオフチェーンの計算を検証したり — が探求されていますが、暗号 AI の標準的なアーキテクチャは、オンチェーンの検証と決済を伴うオフチェーンの計算です。

AI がオフチェーンで動作するなら、ブロックチェーンの意味は何ですか？

ブロックチェーンは検証と調整の層として機能します。AI の計算がオフチェーンで起こるとしても、ブロックチェーンは次のことができます。独立した監査のために結果を記録する、コンピュート提供者と消費者の間の支払いを管理する、スマートコントラクトを通じてインセンティブのルールを強制する、オンチェーンの投票を通じてモデルのパラメータを統治する、そして AI サービスへのアクセスのための検閲耐性のあるインターフェースを提供する、です。価値は、ブロックチェーンが 計算するもの ではなく、ブロックチェーンが 検証し調整するもの にあります。

オフチェーンの計算が正しく行われたことをどうやって検証できますか？

いくつかのアプローチが存在します。(1) 暗号学的証明 — ゼロ知識証明は、基盤となるデータを明かさずに、計算が正しく実行されたことを数学的に証明できます。(2) 冗長計算 — 複数の独立した当事者が同じ計算を実行し、結果を比較します。(3) 信頼された実行環境（TEE） — コードが指定どおりに実行されたことを証明するハードウェアのエンクレーブ。(4) 評判とステーキング — コンピュート提供者がトークンをステークし、誤った結果を出した場合にスラッシュされ得る。これらのいずれも完璧ではなく、それぞれがコスト、速度、信頼の前提の間でトレードオフを伴います。

プロジェクトが「完全にオンチェーン」と言うとき、それは何を意味しますか？

通常、それはプロジェクトのコアロジック、状態、ガバナンスが、重要な機能をオフチェーンのサーバーに依存するのではなく、ブロックチェーン上のスマートコントラクトとして実装されていることを意味します。単純な DeFi プロトコル（トークンスワップやレンディングプールなど）にとって、「完全にオンチェーン」であることは実行可能で意味があります。AI プロジェクトにとって、「完全にオンチェーン」ははるかに強い主張であり、慎重に検討すべきです — それは AI モデル自体がオンチェーンで動作する（極めて稀で高価）ことを意味するのか、それともトークンの仕組みとガバナンスがオンチェーンである一方で AI はオフチェーンにとどまることを意味するのか？

オフチェーンは中央集権を意味しますか？

必ずしもそうではありません。オフチェーンの計算は、独立した提供者の分散ネットワークに分散され得ます。分散型コンピュートネットワークは、ブロックチェーンベースのマーケットプレイスを通じてオフチェーンの GPU リソースを調整し、スマートコントラクト内で計算を実行することなく分散実行を達成します。オフチェーンは単に「ブロックチェーン上にない」ことを意味します — その操作が中央集権的か分散しているかについては何も語りません。

外部リンク

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