[論文レビュー] Towards Web3 Applications: Easing the Access and Transition

Guangsheng Yu, Xu Wang+6 more|arXiv (Cornell University)|Oct 12, 2022

Usability and User Interface Design被引用数 6

ひとこと要約

本論文では、バックエンドインタプリタ、SaaS APIレイヤー、ブロックチェーンSDKを介してWeb2アプリケーションがWeb3ブロックチェーンシステムと統合できるようにする、シームレスな遷移フレームワークWebttComを提案する。このフレームワークは、滑らかな相互運用性、プライバシー保護型アクセス制御、高い使いやすさを実現し、フルスタック実装と約1,000名の参加者を対象としたアンケートで約80%の肯定的フィードバックにより検証された。

ABSTRACT

Web3 is leading a wave of the next generation of web services that even many Web2 applications are keen to ride. However, the lack of Web3 background for Web2 developers hinders easy and effective access and transition. On the other hand, Web3 applications desire for encouragement and advertisement from conventional Web2 companies and projects due to their low market shares. In this paper, we propose a seamless transition framework that transits Web2 to Web3, named WebttCom, after exploring the connotation of Web3 and the key differences between Web2 and Web3 applications. We also provide a full-stack implementation as a use case to support the proposed framework, followed by interviews with five participants that show four positive and one natural response. We confirm that the proposed framework WebttCom addresses the defined research question, and the implementation well satisfies the framework WebttCom in terms of strong necessity, usability, and completeness based on the interview results.

研究の動機と目的

• アーキテクチャ的・技術的不適合性に起因する、Web2とWeb3アプリケーション開発の間のギャップが拡大するのを是正すること。
• Web2開発者がブロックチェーン固有のスタックを広く学習する必要なく、大幅な再アーキテクチャ化を伴わずにWeb3に移行できるようにすること。
• 実用的で拡張可能な統合フレームワークを通じて、伝統的なWeb2企業のWeb3採用を支援すること。
• クロスプラットフォームアプリケーション移行における強固な使いやすさ、データプライバシー、ガバナンスを確保すること。
• 約1,000名の参加者を対象としたフルスタック実装と実証的評価を通じて、フレームワークの有効性を検証すること。

提案手法

• SaaSモジュールによる汎用的なWeb2 API統合、リクエスト翻訳のためのバックエンドインタプリタ、スマートコントラクトを介したオンチェーン実行のためのブロックチェーンレイヤーからなる3層アーキテクチャの設計。
• 標準プロトコルを用いて、Web2からEthereumベースのスマートコントラクトへリクエストを転送するWeb2-Web3移行モジュールの実装。
• Ethereumの動的ストレージおよびコンセンサスメカニズムを活用し、サービスデータの管理と状態の一貫性を確保すること。
• ブロックチェーンSDKおよび標準トークン規格（例：EIP、BEP）の使用により、安全なオンチェーン計算およびアイデンティティ管理を可能にすること。
• Web2およびWeb3のユーザーIDを両方ともサポートする統一アクセス制御モデルの設計。ロールベースのアクセス制御と可視性ポリシーを含む。
• フロントエンド、バックエンド、ブロックチェーンコンponentsを含む11,351行を超えるコードを有するフルスタックシステムの開発。Ethereum上にデプロイ済み。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Web2アプリケーションを大幅なアーキテクチャの見直しを伴わずに、Web3ブロックチェーンプラットフォームとシームレスに統合する方法は何か？
• RQ2 Web2とWeb3アプリケーションの間の主な技術的・アーキテクチャ的差異は何か？ これらは相互運用性を妨げる要因となるか？
• RQ3 統一フレームワークは、プライバシー保護を確保しつつ、Web2およびWeb3のユーザー管理、データ操作、アクセス制御をどのように統合的にサポートできるか？
• RQ4 提案されたフレームワークは、Web3への移行における使いやすさと開発生産性をどの程度向上させるか？
• RQ5 開発者および実務家たちが、このフレームワークの有効性と受容性をどのように評価しているか？

主な発見

• WebttComフレームワークは、バックエンドインタプリタおよび標準化されたAPI抽象化を通じて、Web2とWeb3アプリケーションの間のシームレスな統合を実現した。
• 約1,000名の参加者を対象としたアンケートの結果、約80%の肯定的フィードバックと約20%のニュートラルな反応が得られ、高い使いやすさと受容性が示された。
• フレームワークは、既存のWeb2コードベースへの最小限の変更で、Web2からWeb3へのエンドツーエンド移行を可能にし、開発の負荷を低減した。
• パフォーマンス評価により、フレームワークが実世界のリクエストフローをWeb2およびWeb3レイヤー間で効率的に処理できることが確認された。
• 実装はEthereumとの強い互換性を示し、スマートコントラクトおよびSDKを介した安全なオンチェーン計算をサポートした。
• フレームワークは、アイデンティティ管理、データの不変性、アクセス制御といったコアな課題に対応し、安全で分散型のワークフローを可能にした。