未来コンテンツ経済ラボ - ERC-998 (Composable NFT) が拓くコンテンツアセットのモジュラリティ：技術仕様とスマートコントラクト実装詳解

ERC-998 (Composable NFT) が拓くコンテンツアセットのモジュラリティ：技術仕様とスマートコントラクト実装詳解

Tags: ブロックチェーン, スマートコントラクト, ERC-998, NFT, コンポーザブルアセット, 技術仕様, Solidity

はじめに

ブロックチェーン技術は、デジタルコンテンツの所有権を表現し、流通させる新たな手段としてNFT（Non-Fungible Token）という形で大きな注目を集めています。しかし、従来のERC-721やERC-1155といった標準では、個々のトークンは独立した存在として扱われ、他のトークンを「所有」したり、複数のトークンで構成される階層的なアセット構造を表現したりすることには限界がありました。コンテンツ産業において、キャラクターが装備品を所有したり、デジタルアートが複数のレイヤーやコンポーネントで構成されたりするような、より複雑でモジュラーなアセット構造をオンチェーンで表現できる技術は、表現力豊かな分散型アプリケーション（DApps）の開発において不可欠です。

本稿では、この課題に対する技術的な解決策の一つであるERC-998: Composable Non-Fungible Token Standardに焦点を当てます。ERC-998は、NFTが他のNFTや代替可能トークン（FT）を所有できるようにする技術仕様であり、これによりオンチェーンでのコンポーザブルなアセット構造の構築を可能にします。本稿では、ERC-998の技術仕様、ERC-721/1155との関係性、スマートコントラクト実装上の詳細な検討事項、そしてコンテンツ産業への具体的な応用可能性について、ブロックチェーンエンジニアの視点から深く掘り下げて解説いたします。

ERC-998の技術仕様概要

ERC-998は、既存のERC-721またはERC-1155トークンをベースとし、トークンが他のトークン（ERC-721, ERC-1155, ERC-20）を所有できる機能を追加する標準拡張です。この標準の核となる概念は「所有権の階層構造」をオンチェーンで表現することにあります。ERC-998トークン（親トークン）は、他のトークン（子トークン）の所有者になることができます。子トークンは、親トークンの所有者が変わると、自動的に新しい所有者に追従します。

ERC-998は、主に以下の二つのパターンを定義しています。

Top-Down Composables: 親トークンが子トークンを所有する形式。子トークンの所有権は親トークンの所有者に紐づきます。親トークンが移転されると、所有している全ての子トークンも同時に移転されます。
Bottom-Up Composables: 子トークンが親トークンに「紐づけられる」形式。子トークン自体が親トークンへの参照を持ち、親トークンの所有者に紐づいて動作します。

ERC-998標準では、これらのパターンをサポートするためのインターフェース拡張を定義しています。主要な機能としては、トークンの子トークンリストを取得する関数や、子トークンの所有権を親トークン間で移転する関数などがあります。特に重要なのは、transferChild関数の導入です。これにより、親トークンが自身が所有する子トークンを別の親トークン（またはEOA/CA）に移転させることが可能になります。

ERC-998コントラクトは、ERC-721またはERC-1155インターフェースを実装し、それに加えてERC-998で定義されるインターフェース（IERC998ERC721やIERC998ERC1155など）を実装します。内部的には、どのトークンID（子トークン）がどのトークンID（親トークン）に所有されているかを管理するマッピング構造が必要になります。

// SPDX-License-Identifier: CC0-1.0
pragma solidity ^0.8.0;

// ERC-998のインターフェース定義の一部抜粋（概念理解のため）
// 実際の標準インターフェースはより詳細です。

interface IERC998ERC721 {
    event ReceivedChild(address indexed _from, uint256 indexed _tokenId, uint256 indexed _childTokenId);
    event TransferChild(address indexed _from, address indexed _to, uint256 indexed _tokenId, uint256 indexed _childTokenId);

    function transferChild(
        address _from,
        address _to,
        uint256 _tokenId, // Parent token ID
        uint256 _childTokenId // Child token ID
    ) external;

    // 他にも子トークンリスト取得関数など
}

interface IERC998ERC1155 {
    event ReceivedChild1155(address indexed _from, uint256 indexed _tokenId, uint256 indexed _childTokenId, uint256 _childValue);
    event TransferChild1155(address indexed _from, address indexed _to, uint256 indexed _tokenId, uint256 indexed _childTokenId, uint256 _childValue);

    function transferChild1155(
        address _from,
        address _to,
        uint256 _tokenId, // Parent token ID
        uint256 _childTokenId, // Child token ID
        uint256 _childValue // Amount for ERC-1155 child
    ) external;

    // 他にも子トークンリスト取得関数など
}

ERC-721/1155との違いと組み合わせ

ERC-721は単一の非代替性トークンを、ERC-1155は複数の非代替性トークンや代替可能トークンを効率的に表現することに長けています。これに対し、ERC-998はこれらの標準で表現されたトークン間に「所有」という関係性を導入します。

ERC-998コントラクト自体は、ERC-721またはERC-1155のコントラクトとして振る舞いつつ、他のERC-721, ERC-1155, ERC-20コントラクトによって発行されたトークンを所有することができます。つまり、ERC-998は既存のトークン標準の上に構築される拡張レイヤーと考えることができます。

例えば、ゲームにおいて「キャラクター」がERC-721、その「装備品」が別のERC-721またはERC-1155で表現されているとします。通常、これらの所有者はEOAまたはCAになりますが、ERC-998を使用すると、キャラクターNFTが装備品NFTを直接所有する構造をオンチェーンで表現できます。これにより、キャラクターNFTを移転する際に、それに紐づく装備品もまとめて移転されるという、ゲームロジックに沿ったアセット管理が可能になります。

コンポーザブルコンテンツアセットのアーキテクチャと実装上の課題

ERC-998を用いたコンポーザブルコンテンツアセットのアーキテクチャを設計する際には、いくつかの技術的な課題と考慮事項が存在します。

所有権ツリーの深さと複雑性: コンポーザブルな構造は再帰的になり得ます。例えば、「キャラクター」が「バッグ」を所有し、「バッグ」が「アイテム」を所有するといった多階層構造です。このような所有権ツリーをオンチェーンで管理する場合、再帰の深度やツリー全体の複雑さが増すと、状態管理やトラバースのGasコストが増大する可能性があります。スマートコントラクト設計では、想定されるツリーの深さや幅を考慮し、効率的なデータ構造とアクセスパターンを選択する必要があります。
メタデータの管理: 親トークンと子トークンのメタデータをどのように連携させるか、あるいは全体として一つの複合アセットのメタデータをどう表現するかは重要な課題です。IPFSなどの分散型ストレージにメタデータを格納する場合、親トークンのメタデータが子トークンのメタデータへの参照を含む、あるいは子トークンの情報に基づいて親トークンのメタデータが動的に生成されるなどの設計が考えられます。EIPs (特にERC-721/1155のMetadata JSON Schema関連) やERC-4906 (NFT State Mutability) の動向も関連してきます。
異なるコントラクト間のインタラクション: ERC-998トークンが他のERC-721/1155/20コントラクトからトークンを受け取る際には、そのコントラクトがERC-721のonERC721ReceivedやERC-1155のonERC1155Receivedインターフェースを実装している必要があります。これは、不正なトークン送信によるロックアップを防ぐための標準的な仕組みですが、ERC-998コントラクトが子トークンを受け入れる際には、自身がこれらのレシーバーインターフェースを適切に実装し、特定の親トークンIDに対してトークンが送信された場合に正しく所有関係を確立する必要があります。
セキュリティ: 複雑な所有権構造は、セキュリティ上の脆弱性を生む可能性があります。例えば、悪意のある子トークンが親トークンやその所有者に影響を与えるようなロジック（外部呼び出しを用いたDoS攻撃など）を含む場合です。子トークンとして受け入れるトークンコントラクトは、信頼できるものであるべきか、あるいはインタラクションを最小限に制限する設計が必要です。また、transferChild関数が悪用されないよう、適切なアクセス制御（親トークンの所有者のみが呼び出せるなど）を実装することが必須です。
標準の採用状況と互換性: ERC-998はまだ広く普及している標準ではありません。そのため、様々なプラットフォーム（マーケットプレイス、ウォレットなど）での互換性や表示に関する課題が存在する可能性があります。開発者は、主要なプラットフォームがERC-998をどのようにサポートしているか、あるいはどのようにサポートされる可能性があるかを確認する必要があります。

実装においては、OpenZeppelin Contractsのような実績のあるライブラリをベースに、ERC-998関連の機能を拡張していくアプローチが一般的です。ERC-721またはERC-1155ベースのコントラクトに、子トークンの所有権状態を管理するマッピングと、子トークン操作のための関数を追加します。

// ERC-721ベースのERC-998コントラクトの概念的な骨子
contract ComposableNFT is ERC721, IERC998ERC721, IERC721TokenReceiver { // ERC721はOpenZeppelinなどを想定
    // Mapping from child token contract address -> child token ID -> parent token ID
    mapping(address => mapping(uint256 => uint256)) private _childTokenToParentToken;

    constructor(string memory name, string memory symbol) ERC721(name, symbol) {}

    // ERC721TokenReceiver 実装
    function onERC721Received(
        address operator,
        address from,
        uint256 tokenId,
        bytes memory data
    ) public virtual override returns (bytes4) {
        // from が mint(to, tokenId) の from であることなどをチェック
        // data に親トークンIDが含まれていることを期待する設計など

        // 例: data に親トークンIDがpackedされていると仮定
        require(data.length >= 32, "Invalid data");
        uint256 parentTokenId = abi.decode(data, (uint256));

        // 親トークンが呼び出し元(operator)によって所有されているか確認
        require(_isApprovedOrOwner(_msgSender(), parentTokenId), "Not approved or owner of parent");

        // 子トークンと親トークンの関連付けを記録
        _childTokenToParentToken[msg.sender][tokenId] = parentTokenId;

        emit ReceivedChild(from, parentTokenId, tokenId);

        return this.onERC721Received.selector;
    }

    // ERC998ERC721 実装
    function transferChild(
        address from, // Current parent owner or approved
        address to,   // New parent owner or approved
        uint256 tokenId, // Current parent token ID
        uint256 childTokenId // Child token ID
    ) external virtual override {
        // 呼び出し元が from の承認済みオペレータまたは親トークンIDの承認済みオペレータであるかなどのアクセス制御
        // ...

        // 子トークンの現在の親を確認
        require(_childTokenToParentToken[msg.sender][childTokenId] == tokenId, "Child not owned by parent");

        // 子トークンコントラクトに対して安全な移転を呼び出す
        // msg.sender は子トークンコントラクト
        IERC721 childContract = IERC721(msg.sender);
        childContract.safeTransferFrom(address(this), to, childTokenId, abi.encodePacked(to)); // Transfer child from this contract (parent) to 'to' (new parent)

        // 所有権マッピングを更新 (onERC721Receivedなどで処理される場合もある)
        _childTokenToParentToken[msg.sender][childTokenId] = to;

        emit TransferChild(from, to, tokenId, childTokenId);
    }

    // 他の ERC-998 関数（子トークンリスト取得など）の実装...
}

上記はあくまで概念的なコード断片であり、実際のERC-998実装は標準仕様に厳密に準拠し、より多くのエッジケースやセキュリティ対策を考慮する必要があります。特に、onERC721ReceivedやtransferChildの実装は、子のトークンタイプ（ERC-721, ERC-1155, ERC-20）や親トークンのタイプ（ERC-721ベースかERC-1155ベースか）によって異なります。

コンテンツ産業への応用事例

ERC-998によって可能になるコンポーザブルなアセット構造は、コンテンツ産業の様々な分野で革新的な応用が期待されます。

ゲーム: 前述のキャラクターと装備品の例に加え、建物が土地NFTを所有する、乗り物がアイテムを搭載するなど、複雑なインゲームアセットの構成をオンチェーンで表現できます。これにより、アセットの合成、分解、カスタマイズといったゲームメカニクスをスマートコントラクトで管理し、検証可能な形で実現することが可能になります。
デジタルアート: デジタルアート作品を複数のレイヤーやコンポーネント（背景、前景、エフェクトなど）に分解し、それぞれを子トークンとして表現できます。親トークンである完成作品NFTを所有するユーザーは、子トークンを交換したり、新しいレイヤーを追加したりすることで、アートワークをカスタマイズしたり、限定版のバリエーションを作成したりすることができます。これは、オンチェーンでのミキシング＆マッチングや派生コンテンツ生成の基盤となります。
インタラクティブコンテンツ/デジタル出版: インタラクティブノベルやデジタル書籍において、特定の章やアイテム、登場人物などを子トークンとして表現し、ストーリーの進行やユーザーの選択に応じてこれらの所有権が変化するような構造を構築できます。これにより、オンチェーンでのストーリーテリングや、ユーザーの選択がアセットの所有権を通じて物語に影響を与えるような体験を実現できます。
メタバース: メタバース内のアイテム、アバター、土地などをERC-998で構成することで、よりリッチでインタラクティブな仮想世界のアセットを構築できます。アバターがアクセサリーを所有する、土地の上に建てられた建物が家具や装飾品を所有するなど、現実世界に近い階層的な所有権構造をデジタル空間で再現可能です。

これらの応用は、単にアセットを表現するだけでなく、スマートコントラクトを通じてそれらのアセット間の関係性やインタラクションをプログラム可能にするという点で、既存のコンテンツ体験を大きく超える可能性を秘めています。

ERC-998の現状と将来展望

ERC-998標準自体はまだ広く採用されているわけではありませんが、コンポーザブルなアセットの必要性は様々なWeb3プロジェクトで認識されており、関連する技術やアプローチが模索されています。

例えば、ERC-6551 (Token Bound Accounts) は、NFT自体をスマートコントラクトアカウントとして機能させることで、NFTが他のアセットを所有したり、プロトコルとインタラクションしたりすることを可能にします。ERC-998とERC-6551は、オンチェーンでのアセットの構成可能性や機能拡張を実現するという点で関連がありますが、アプローチが異なります。ERC-998は所有権の階層構造に焦点を当てる一方、ERC-6551はNFT自体にEVM互換性を持たせることに焦点を当てています。これらの標準は相互に補完し合う可能性もあり、今後の開発者コミュニティでの議論や実装の進展が注目されます。

ERC-998のようなコンポーザブルトークン標準の普及は、DApps開発におけるアセット設計の自由度を大幅に向上させ、より複雑で表現力豊かなオンチェーン体験の実現に貢献するでしょう。技術的な課題（Gas効率、複雑性、標準の互換性など）の解決や、開発ツール・ライブラリの充実が進むにつれて、ERC-998やそれに類するコンポーザブルな標準は、コンテンツ経済のオンチェーン化において重要な役割を果たすと考えられます。

結論

ERC-998 (Composable Non-Fungible Token Standard) は、NFTが他のトークンを所有するという革新的な概念を導入し、オンチェーンでのコンポーザブルなコンテンツアセット構造の構築を可能にする技術標準です。この技術は、従来のERC-721/1155では表現が困難であった、階層的でモジュラーなデジタルアセットの管理を実現します。

本稿では、ERC-998の技術仕様、ERC-721/1155との関連性、そしてスマートコントラクト実装における具体的な課題と考慮事項について解説しました。Gasコスト、メタデータ管理、コントラクト間のインタラクション、セキュリティ、そして標準の採用状況といった課題は存在するものの、これらの課題に対処することで、ゲーム、デジタルアート、インタラクティブコンテンツなど、様々なコンテンツ産業分野においてERC-998を用いた革新的なDApps開発が可能になります。

ERC-998を含むコンポーザブルなアセット技術の進化は、デジタルコンテンツの表現力、インタラクティビティ、そしてオンチェーンエコシステム内での相互運用性を高める鍵となります。ブロックチェーンエンジニアにとって、これらの技術標準を理解し、適切に設計・実装する能力は、未来のコンテンツ経済を創造する上でますます重要になっていくでしょう。今後の技術開発とコミュニティの動向に注目し、コンポーザブルなアセットが拓く新たな可能性を追求していくことが期待されます。