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Sign Protocolを用いたアテステーション生成入門

2024/09/19に公開
 はじめにブロックチェイン技術の進化に伴い、信頼性と検証可能性を高めるためのプロトコルが数多く開発されています。Sign Protocolは、その中でも特に注目を集めている、オンチェインおよびオフチェインでのアテステーション（証明書）を生成・管理するためのプロトコルです。
本記事では、Sign Protocolの技術的背景や機能を解説するとともに、EthSignとの違いについても触れ、具体的な実装手順をステップバイステップで紹介します。
参考になる動画。
Introduction to Sign Protocol
Understanding Attestations
Zero-Knowledge Proofs Explained

 Sign ProtocolとEthSignの違いはじめに、EthSignも似たようなプロジェクトに見えますが、Sign Protocolはプロトコルであり、EthSignはプラットフォームです。
Sign Protocolは、あらゆる情報をオンチェインでアテステーション（証明）し、それを検証できるオムニチェイン対応のアテステーションプロトコルです。主にアテステーションの生成、管理、検証を目的としており、プライバシー保護と相互運用性を実現しています。これは、身分証明、サプライチェインのトレーサビリティ、学歴証明など、さまざまなユースケースに対応できます。
一方、EthSignは主に電子契約書の署名プラットフォームであり、スマートコントラクトを活用してブロックチェイン上でのドキュメント署名と管理に特化しています。契約書や同意書のような法的拘束力のある文書に対して、ユーザー同士が安全に署名できる機能を提供し、署名の真正性を保証します。
以下のような違いがあります。



Sign Protocol
EthSign


用途
アテステーション（証明）生成・管理
電子契約書や同意書の署名

技術
オムニチェイン対応、プライバシー保護
スマートコントラクトを用いた署名管理

主なユースケース
身分証明、学歴証明、サプライチェインの追跡等
法的文書への署名、契約管理


 技術的背景
 オムニチェインとは**オムニチェイン（Omnichain）**とは、複数の異なるブロックチェインネットワーク間でシームレスにデータや資産を共有・転送できる高度な相互運用性を持つ技術です。これにより、Ethereum、Polygon、Binance Smart Chainなどの異なるチェイン間で直接的な通信やデータ共有が可能になります。Sign Protocolはこのオムニチェイン技術を活用しており、さまざまなチェイン上で生成されたアテステーションを統一的に管理・検証できます。

 アテステーションとはアテステーション（Attestation）とは、特定の主張や事実を証明するためのデジタル証明書です。ブロックチェイン上でのアテステーションは、改ざん不可能で透明性の高い方法で情報を証明します。これにより、信頼性の高いデータ共有が可能となり、個人情報やデジタル資産の証明にも応用できます。

 ゼロ知識証明ゼロ知識証明は、証明したい事実を明かさずに、その事実が真であることを証明する技術です。Sign Protocolはこの技術を用いることで、プライバシーを保護しつつ、データの正当性を保証できます。

 ゼロ知識証明の仕組み
証明者（Prover）: 秘密の情報を明かさずにその正当性を証明します。

検証者（Verifier）: 証明者の主張が真実であることを確認しますが、秘密の情報自体は知りたくありません。
Sign Protocolでは、ゼロ知識証明を利用して、ユーザーの個人情報を公開することなく、その情報の正当性を第三者に証明できます。たとえば、年齢確認や資格の証明など、プライバシーを保護しながら必要な情報のみを提供可能です。

 Sign Protocolの機能概要
 主な機能
スキーマの作成: アテステーションで使用するデータの構造を定義します。

アテステーションの生成: スキーマに基づいてアテステーションを作成します。

アテステーションの管理: 生成したアテステーションの検証やクエリを行います。

プライバシー保護: ゼロ知識証明を用いて、データの正当性を証明しつつ個人情報を保護します。

オムニチェイン対応: 複数のブロックチェインネットワーク間でのシームレスな操作が可能です。

 実装手順以下では、Sign Protocolを使用してスキーマを作成し、アテステーションを生成・管理する方法を詳しく解説します。

 必要な環境
Node.js v14以上: JavaScriptの実行環境として必要です。

プライベートキー: Ethereumアカウントのプライベートキーを使用します。

 ライブラリのインストール以下のコマンドを実行して、必要なライブラリをインストールします。
npm init -y
npm install @ethsign/sp-sdk viem axios dotenv

@ethsign/sp-sdk: Sign Protocolの公式SDKです。

viem: EVM互換チェインとの通信をするライブラリです。

axios: HTTPリクエストを行うためのライブラリです。

dotenv: 環境変数を管理するためのライブラリです。

 プライベートキーの設定.envファイルを作成し、以下のようにプライベートキーを設定します。
PRIVATE_KEY=あなたのプライベートキーをここに入力
注意: プライベートキーは安全に管理してください。

 クライアントの初期化Sign Protocolクライアントを初期化します。これにより、EVM互換チェイン上でアテステーションやスキーマの操作が可能となります。
const { SignProtocolClient, SpMode, EvmChains } = require("@ethsign/sp-sdk");
const { privateKeyToAccount } = require("viem/accounts");
const dotenv = require("dotenv");

dotenv.config();

async function init() {
  const privateKey = process.env.PRIVATE_KEY;
  if (!privateKey) {
    throw new Error("プライベートキーが設定されていません。");
  }

  const client = new SignProtocolClient(SpMode.OnChain, {
    chain: EvmChains.sepolia, // Sepoliaテストネットを使用
    account: privateKeyToAccount(privateKey),
  });

  console.log("クライアントが初期化されました。");
  return { client };
}

SpMode.OnChain: オンチェインモードでクライアントを初期化します。

EvmChains.sepolia: EthereumのSepoliaテストネットを指定しています。

 スキーマの作成アテステーションのデータ構造を定義するためのスキーマを作成します。
async function createSchema(client) {
  const schemaDefinition = {
    name: "BlockFeedBack",
    data: [
      { name: "userAddress", type: "address" },
      { name: "feedback", type: "string" },
      { name: "timestamp", type: "uint256" },
    ],
  };

  const res = await client.createSchema(schemaDefinition);

  console.log("スキーマが作成されました。ID:", res.schemaId);
  return res.schemaId;
}

name: スキーマの名前を指定します。

data: アテステーションで使用するフィールドを定義します。

 アテステーションの作成スキーマを基に、アテステーションを作成します。
async function createAttestation(client, schemaId, attestationData, indexingValue) {
  const res = await client.createAttestation({
    schemaId: schemaId,
    data: attestationData,
    indexingValue: indexingValue.toLowerCase(),
  });

  console.log("アテステーションが作成されました。");
  return res;
}

schemaId: 使用するスキーマのIDです。

data: アテステーションに含めるデータです。

indexingValue: アテステーションの検索に使用するインデックス値です。

 アテステーションデータの例const attestationData = {
  userAddress: "0xユーザーのアドレス",
  feedback: "素晴らしいサービスでした。",
  timestamp: Math.floor(Date.now() / 1000),
};

const indexingValue = attestationData.userAddress;

 アテステーションのクエリ作成したアテステーションを取得・検証するために、Sign ProtocolのAPIを利用します。
const axios = require("axios");

async function makeAttestationRequest(endpoint, options) {
  const url = `https://testnet-rpc.sign.global/api/${endpoint}`;
  const res = await axios.request({
    url,
    headers: { "Content-Type": "application/json; charset=UTF-8" },
    ...options,
  });

  if (res.status !== 200) {
    throw new Error(`エラーが発生しました: ${res.statusText}`);
  }
  return res.data;
}

async function queryAttestations(schemaId, indexingValue) {
  const response = await makeAttestationRequest("index/attestations", {
    method: "GET",
    params: {
      mode: "onchain",
      schemaId,
      indexingValue: indexingValue.toLowerCase(),
    },
  });

  if (!response.success || response.data.total === 0) {
    console.log("アテステーションが見つかりませんでした。");
    return [];
  }

  console.log("アテステーションが見つかりました:", response.data.rows);
  return response.data.rows;
}

endpoint: APIのエンドポイントを指定します。

options: HTTPリクエストのオプションを設定します。

indexingValue: アテステーションの検索に使用する値です。

 全体のコード統合これまでのコードを統合して、全体のフローを実装します。
const { SignProtocolClient, SpMode, EvmChains } = require("@ethsign/sp-sdk");
const { privateKeyToAccount } = require("viem/accounts");
const axios = require("axios");
const dotenv = require("dotenv");

dotenv.config();

async function init() {
  const privateKey = process.env.PRIVATE_KEY;
  if (!privateKey) {
    throw new Error("プライベートキーが設定されていません。");
  }

  const client = new SignProtocolClient(SpMode.OnChain, {
    chain: EvmChains.sepolia,
    account: privateKeyToAccount(privateKey),
  });

  console.log("クライアントが初期化されました。");
  return { client };
}

async function createSchema(client) {
  const schemaDefinition = {
    name: "BlockFeedBack",
    data: [
      { name: "userAddress", type: "address" },
      { name: "feedback", type: "string" },
      { name: "timestamp", type: "uint256" },
    ],
  };

  const res = await client.createSchema(schemaDefinition);

  console.log("スキーマが作成されました。ID:", res.schemaId);
  return res.schemaId;
}

async function createAttestation(client, schemaId, attestationData, indexingValue) {
  const res = await client.createAttestation({
    schemaId: schemaId,
    data: attestationData,
    indexingValue: indexingValue.toLowerCase(),
  });

  console.log("アテステーションが作成されました。");
  return res;
}

async function makeAttestationRequest(endpoint, options) {
  const url = `https://testnet-rpc.sign.global/api/${endpoint}`;
  const res = await axios.request({
    url,
    headers: { "Content-Type": "application/json; charset=UTF-8" },
    ...options,
  });

  if (res.status !== 200) {
    throw new Error(`エラーが発生しました: ${res.statusText}`);
  }
  return res.data;
}

async function queryAttestations(schemaId, indexingValue) {
  const response = await makeAttestationRequest("index/attestations", {
    method: "GET",
    params: {
      mode: "onchain",
      schemaId,
      indexingValue: indexingValue.toLowerCase(),
    },
  });

  if (!response.success || response.data.total === 0) {
    console.log("アテステーションが見つかりませんでした。");
    return [];
  }

  console.log("アテステーションが見つかりました:", response.data.rows);
  return response.data.rows;
}

async function main() {
  try {
    const { client } = await init();

    // スキーマの作成
    const schemaId = await createSchema(client);

    // アテステーションのデータ
    const attestationData = {
      userAddress: "0xユーザーのアドレス",
      feedback: "素晴らしいサービスでした。",
      timestamp: Math.floor(Date.now() / 1000),
    };

    // アテステーションの作成
    await createAttestation(client, schemaId, attestationData, attestationData.userAddress);

    // アテステーションのクエリ
    const attestationResults = await queryAttestations(schemaId, attestationData.userAddress);
    console.log("取得したアテステーション:", attestationResults);
  } catch (error) {
    console.error("エラーが発生しました:", error);
  }
}

main();

 詳細
 クライアントの初期化の詳細クライアントを初期化する際、以下のパラメータを設定します。

chain: 使用するブロックチェインネットワークを指定します。今回はEvmChains.sepoliaを使用していますが、他のネットワークも選択可能です。

account: アカウント情報を設定します。privateKeyToAccount関数を使用して、プライベートキーからアカウント情報を生成します。

 スキーマの設計スキーマは、アテステーションで使用するデータの形式を定義します。各フィールドには以下のような情報を設定します。

name: フィールドの名前。

type: データ型。address, string, uint256など、EVM互換のデータ型を指定します。

 アテステーションのデータ作成アテステーションを作成する際、スキーマで定義したフィールドに対応するデータを用意します。

userAddress: ユーザーのウォレットアドレス。

feedback: ユーザーからのフィードバック内容。

タイムスタンプ: フィードバックが行われた時刻。

 インデックス値の重要性indexingValueは、アテステーションを効率的に検索・取得するためのキーとなります。一般的には、ユーザーアドレスやユニークな識別子を使用します。

 アテステーションのクエリ方法Sign ProtocolのAPIを使用して、特定の条件に合致するアテステーションを取得します。

mode: onchainまたはoffchainを指定します。

schemaId: 検索対象のスキーマID。

indexingValue: インデックス値でフィルタリングします。
クエリ結果には、アテステーションの詳細情報が含まれます。

 応用例として考えられるもの
 身分証明のアテステーションSign Protocolを利用して、ユーザーの身分証明ができます。たとえば、以下のようなスキーマを作成します。
const schemaDefinition = {
  name: "IdentityVerification",
  data: [
    { name: "userAddress", type: "address" },
    { name: "fullName", type: "string" },
    { name: "dateOfBirth", type: "string" },
    { name: "idNumber", type: "string" },
  ],
};
このスキーマに基づいて、ユーザーの個人情報を含むアテステーションを作成します。ゼロ知識証明を活用すれば、個人情報を公開せずに、本人確認が行えます。

 サプライチェインのトレーサビリティ製品の生産から流通までの情報をアテステーションとして記録し、サプライチェインの透明性を高めることができます。
const schemaDefinition = {
  name: "SupplyChainTracking",
  data: [
    { name: "productId", type: "string" },
    { name: "location", type: "string" },
    { name: "timestamp", type: "uint256" },
    { name: "status", type: "string" },
  ],
};
各ステップでアテステーションを生成し、製品の履歴を追跡します。

 学歴・資格の証明教育機関や認定機関が、卒業証明書や資格証明書をアテステーションとして発行できます。
const schemaDefinition = {
  name: "AcademicCredential",
  data: [
    { name: "studentAddress", type: "address" },
    { name: "institution", type: "string" },
    { name: "degree", type: "string" },
    { name: "graduationYear", type: "uint256" },
  ],
};
これにより、雇用主や他の機関が信頼性の高い方法で資格の検証が可能となります。

 実際に使ってみた感想BlockFeedbackというアプリをハッカソンで作ってみたのですが、アテステーションの生成に時間がかかりました。10-20秒くらいかかったので同期処理でアテステーションを生成するのは避けた方が良いと感じました。

 まとめSign Protocolは、ブロックチェイン技術の持つ信頼性と透明性を最大限に活用し、アテステーションの生成・管理を効率的かつ安全に行うためのプロトコルです。

さらに詳しい情報や高度な機能の活用方法については、Sign Protocol公式ドキュメントを参照してください。

 参考資料Sign Protocol公式サイト
Sign Protocolドキュメント
EthSign公式サイト
注意: 本記事の内容は執筆時点の情報に基づいており、将来的に変更される可能性があります。最新の情報や詳細な仕様については、公式リソースを確認してください。
	Sign Protocol	EthSign
用途	アテステーション（証明）生成・管理	電子契約書や同意書の署名
技術	オムニチェイン対応、プライバシー保護	スマートコントラクトを用いた署名管理
主なユースケース	身分証明、学歴証明、サプライチェインの追跡等	法的文書への署名、契約管理
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はじめに

Sign ProtocolとEthSignの違い

技術的背景

オムニチェインとは

アテステーションとは

ゼロ知識証明

ゼロ知識証明の仕組み

Sign Protocolの機能概要

主な機能

実装手順

必要な環境

ライブラリのインストール

プライベートキーの設定

クライアントの初期化

スキーマの作成

アテステーションの作成

アテステーションデータの例

アテステーションのクエリ

全体のコード統合

詳細

クライアントの初期化の詳細

スキーマの設計

アテステーションのデータ作成

インデックス値の重要性

アテステーションのクエリ方法

応用例として考えられるもの

身分証明のアテステーション

サプライチェインのトレーサビリティ

学歴・資格の証明

実際に使ってみた感想

まとめ

参考資料

Discussion
