Bởi Guy Wuollet
Biên soạn bởi: TechFlow
Các mạng lưới cơ sở hạ tầng vật chất hiện có, chẳng hạn như viễn thông, năng lượng, nước và giao thông, thường là độc quyền tự nhiên - thị trường mà chi phí cung cấp sản phẩm hoặc dịch vụ của một công ty duy nhất thấp hơn nhiều so với chi phí cần thiết để khuyến khích cạnh tranh. Ở hầu hết các nước phát triển, các mạng lưới này được quản lý bởi các quy định và luật lệ phức tạp của chính phủ. Tuy nhiên, mô hình này mang lại ít khích lệ cho sự đổi mới, chưa nói đến việc cải thiện trải nghiệm của khách hàng, tối ưu hóa giao diện người dùng, nâng cao chất lượng dịch vụ hoặc tăng tốc thời gian phản hồi. Hơn nữa, các mạng lưới này thường kém hiệu quả và được bảo trì kém. Điều này được chứng minh bằng các vụ cháy rừng ở California dẫn đến sự phá sản của PG&E , hoặc các chính sách quản lý bảo vệ các công ty viễn thông hiện tại . Ở các nước đang phát triển, tình hình thậm chí còn tệ hơn: nhiều dịch vụ như vậy không tồn tại hoặc đắt đỏ và khan hiếm.
Chúng ta có thể làm tốt hơn. Mạng lưới cơ sở hạ tầng vật lý phi tập trung mang đến cho chúng ta cơ hội vượt qua các chế độ độc quyền hiện tại và xây dựng các mạng lưới mạnh mẽ hơn, dễ đầu tư hơn và minh bạch hơn. Giao thức DePIN (Mạng cơ sở hạ tầng vật lý phi tập trung) là dịch vụ do người dùng sở hữu và vận hành, cho phép bất kỳ ai cũng có thể đóng góp vào cơ sở hạ tầng cốt lõi giúp vận hành cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Các giao thức này có tiềm năng trở thành động lực dân chủ hóa quan trọng cho các xã hội hiệu quả và cởi mở hơn.
Trong bài viết này, tôi sẽ giải thích DePIN là gì và tại sao nó lại quan trọng. Đồng thời, tôi sẽ chia sẻ một khuôn khổ đánh giá các giao thức DePIN và khám phá những câu hỏi cần đặt ra khi xây dựng các giao thức DePIN, đặc biệt là vấn đề xác minh.
DePIN là gì?
Mạng cơ sở hạ tầng vật lý phi tập trung(DePIN) đề cập đến bất kỳ mạng nào đủ phi tập trung tận dụng crypto và thiết kế cơ chế để đảm bảo rằng máy trạm có thể yêu cầu các dịch vụ vật lý từ một nhóm nhà cung cấp dịch vụ, do đó phá vỡ các thế độc quyền tự nhiên và mang lại lợi ích của cạnh tranh (chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết hơn về điều này bên dưới). Máy trạm thường là người dùng cuối, nhưng cũng có thể là ứng dụng hoạt động thay mặt cho người dùng cuối. Các nhà cung cấp dịch vụ thường là các doanh nghiệp nhỏ, nhưng tùy thuộc vào mạng lưới, họ cũng có thể bao gồm cả những người làm việc tự do và thậm chí là các công ty truyền thống lớn. Ở đây, “phi tập trung” đề cập đến phi tập trung về quyền lực và kiểm soát , không chỉ là phi tập trung về phân phối vật lý hoặc cấu trúc dữ liệu .
Nếu được thiết kế hợp lý, giao thức DePIN có thể khuyến khích người dùng và doanh nghiệp nhỏ tham gia vào mạng lưới cơ sở hạ tầng vật lý và cùng quản lý quá trình phát triển theo thời gian, đồng thời cung cấp khích lệ minh bạch để đóng góp. Cũng giống như Internet bị chi phối bởi nội dung do người dùng tạo ra, DePIN tạo cơ hội để thế giới thực bị chi phối bởi các dịch vụ do người dùng tạo ra. Quan trọng hơn, giống như cách blockchain phá vỡ chu kỳ “thu hút-chiết xuất” của các công ty công nghệ độc quyền, giao thức DePIN cũng có thể giúp phá vỡ sự độc quyền về tiện ích trong thế giới thực.
DePIN đang hoạt động: Lưới điện năng lượng
Lấy năng lượng làm ví dụ , lưới điện của Hoa Kỳ đang hướng tới phi tập trung ngay cả trong hoàn cảnh không được crypto . Tình trạng tắc nghẽn truyền tải và sự chậm trễ kéo dài trong việc kết nối công suất phát điện mới với lưới điện thúc đẩy nhu cầu về công suất phát điện phi tập trung. Các hộ gia đình và doanh nghiệp có thể triển khai các tấm pin mặt trời để tạo ra điện ở rìa lưới điện hoặc lắp đặt pin để lưu trữ điện. Điều này có nghĩa là họ không chỉ mua năng lượng từ lưới điện mà còn có thể bán lại năng lượng cho lưới điện.
Khi việc tạo và lưu trữ điện năng trở nên phổ biến hơn, phần lớn các thiết bị được kết nối với lưới điện không còn thuộc sở hữu của công ty tiện ích nữa. Những thiết bị do người dùng sở hữu này có thể mang lại lợi ích rất lớn cho lưới điện bằng cách lưu trữ và giải phóng năng lượng vào những thời điểm quan trọng, vậy tại sao chúng lại không được tận dụng hết? Các công ty tiện ích hiện tại không có cách nào để có được thông tin hiệu quả về trạng thái của các thiết bị này, họ cũng không thể mua quyền kiểm soát chúng. Giao thức ban ngày đang cung cấp giải pháp cho vấn đề phân mảnh trong ngành năng lượng. Daylight đang xây dựng một mạng lưới phi tập trung cho phép người dùng bán thông tin về trạng thái của các thiết bị được kết nối với lưới điện và cho phép các công ty năng lượng tạm thời kiểm soát các thiết bị đó với một khoản phí. Nói tóm lại, Daylight đang xây dựng một nhà máy điện ảo phi tập trung .
Kết quả có thể dẫn đến một mạng lưới năng lượng mạnh hơn, hiệu quả hơn với công suất phát điện do người dùng sở hữu, dữ liệu tốt hơn và ít giả định về độ tin cậy hơn so với một công ty độc quyền tập trung. Đây chính xác là lời hứa của DePIN.
Hướng dẫn xây dựng DePIN
Giao thức DePIN có tiềm năng to lớn trong việc cải thiện cơ sở hạ tầng vật lý cốt lõi mà chúng ta tương tác hàng ngày, nhưng để đạt được mục tiêu này, cần phải vượt qua ít nhất ba thách thức lớn:
Xác định xem liệu phi tập trung có cần thiết trong tình huống cụ thể hay không;
Tiếp thị;
Xác minh là trong đó khó khăn nhất.
Tôi cố tình bỏ qua những thách thức kỹ thuật cụ thể của bất kỳ lĩnh vực cơ sở hạ tầng vật lý nào. Không phải vì những thách thức này không quan trọng mà vì chúng mang tính đặc thù của từng lĩnh vực. Trong bài viết này, tôi tập trung vào việc xây dựng mạng lưới phi tập trung ở cấp độ trừu tượng và đưa ra các khuyến nghị cho tất cả các dự án DePIN trên nhiều ngành công nghiệp vật lý khác nhau.
1. Tại sao nên chọn DePIN?
Hai lý do phổ biến để xây dựng giao thức DePIN là để giảm chi phí vốn (Capex) cho việc triển khai phần cứng và để tổng hợp năng lực tài nguyên phi tập trung . Ngoài ra, giao thức DePIN còn cho phép tạo ra các nền tảng dành cho nhà phát triển trung lập trên cơ sở hạ tầng vật lý, có thể mở khóa các sáng kiến không cần xin phép, chẳng hạn như API dữ liệu năng lượng mở hoặc thị trường gọi xe trung lập. Thông qua phi tập trung , giao thức DePIN đạt được khả năng chống kiểm duyệt, loại bỏ rủi ro nền tảng và thúc đẩy đổi mới không cần xin phép - khả năng kết hợp và đổi mới không cần xin phép này là những lý do chính khiến Ethereum và Solana phát triển mạnh mẽ. Theo truyền thống, việc triển khai mạng lưới cơ sở hạ tầng vật lý rất tốn kém và thường yêu cầu một công ty tập trung để hoàn thành, nhưng DePIN phân bổ chi phí và quyền kiểm soát thông qua quyền sở hữu phi tập trung.
1.1 Chi phí vốn (Capex)
Nhiều giao thức DePIN giúp giảm chi phí vốn lượng lớn hoặc thậm chí không khả thi thường được yêu cầu ở các công ty tập trung bằng cách khuyến khích người dùng mua phần cứng và tham gia vào hoạt động mạng. Chi phí vốn cao là một trong những lý do khiến nhiều dự án cơ sở hạ tầng được coi là độc quyền tự nhiên và việc giảm chi phí vốn mang lại lợi thế về mặt cấu trúc cho giao thức DePIN.
Hãy lấy ngành viễn thông làm ví dụ. Việc áp dụng các tiêu chuẩn mạng mới thường bị cản trở bởi chi phí vốn cao cần thiết để triển khai phần cứng mới. Ví dụ, một phân tích dự đoán rằng việc triển khai mạng di động 5G riêng tại Hoa Kỳ sẽ cần tới 275 tỷ đô la đầu tư tư nhân.
Ngược lại, DePIN Networks Helium đã triển khai thành công mạng tầm xa, công suất thấp ( LoRaWAN ) lớn nhất thế giới mà không cần bất kỳ đơn vị nào đầu tư phần cứng ban đầu quy mô lớn. LoRaWAN là một tiêu chuẩn phù hợp cho các trường hợp sử dụng Internet vạn vật (IoT). Helium đã hợp tác với các nhà sản xuất phần cứng để phát triển bộ định tuyến LoRaWAN, cho phép người dùng mua các bộ định tuyến này trực tiếp từ nhà sản xuất. Những người dùng này sau đó trở thành chủ sở hữu và nhà điều hành mạng, cung cấp dịch vụ cho khách hàng có nhu cầu kết nối LoRaWAN và nhận được khoản thù lao cho việc đó. Hiện tại, Helium đang tập trung vào mở rộngphạm vi phủ sóng mạng di động 5G .
Việc triển khai mạng IoT như Helium đang thực hiện đòi hỏi phải chấp nhận rủi ro khoản chi phí vốn ban đầu rất lớn và phải đặt cược vào việc liệu có đủ lượng khách hàng lớn sẵn sàng mua kết nối với mạng mới hay không. Tuy nhiên, với tư cách là giao thức DePIN, Helium xác minh nguồn cung thị trường theo cách phi tập trung và giảm đáng kể cơ cấu chi phí.
1.2 Năng lực tài nguyên
Trong một số trường hợp, có lượng lớn công suất nhàn rỗi tiềm ẩn trong các nguồn lực vật chất, nhưng do tính phức tạp, các công ty hiện tại thấy khó có thể tích hợp chúng một cách hiệu quả. Ví dụ, dung lượng trống trên ổ cứng. Trên bất kỳ ổ cứng nào, dung lượng đó có lẽ là quá nhỏ để một công ty lưu trữ như AWS chú ý đến. Tuy nhiên, khi được tổng hợp thông qua giao thức DePIN như Filecoin, các không gian phi tập trung này có thể được chuyển đổi thành nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ đám mây. Giao thức DePIN có khả năng tận dụng công nghệ blockchain để phối hợp tài nguyên của người dùng thông thường, cho phép họ đóng góp vào các mạng lưới quy mô lớn.
1.3 Đổi mới không cần xin phép
Khả năng quan trọng nhất mà giao thức DePIN mở ra là khả năng đổi mới không cần xin phép: bất kỳ ai cũng có thể xây dựng dựa trên giao thức. Điều này hoàn toàn trái ngược với cơ sở hạ tầng độc quyền truyền thống như lưới điện của công ty điện lực địa phương. Tiềm năng đổi mới không cần xin phép thường bị đánh giá thấp so với việc giảm chi tiêu vốn hoặc củng cố năng lực nguồn lực.
Sự đổi mới không cần xin phép cho phép cơ sở hạ tầng vật lý phát triển với tốc độ của phần mềm. Chúng ta thường nghe rằng tốc độ đổi mới trong lĩnh vực kỹ thuật số (“ bit ”) là đáng kinh ngạc, trong khi tốc độ đổi mới trong lĩnh vực vật lý (“ nguyên tử ”) lại đáng thất vọng. DePIN cung cấp cho các nhà phát triển và nhà đầu tư một con đường quan trọng để biến “nguyên tử” thành “bit” hơn. Khi bất kỳ ai trên thế giới có kết nối Internet đều có thể nghĩ ra phương pháp mới để tổ chức và phối hợp các hệ thống vật lý vận hành thế giới, những người thông minh và sáng tạo có thể phát minh ra những giải pháp tốt hơn những giải pháp hiện có.
1.4 Khả năng kết hợp
Lý do tại sao sự đổi mới không cần xin phép có thể đẩy nhanh quá trình chuyển đổi từ “nguyên tử” sang “bit” chính là khả năng kết hợp . Khả năng kết hợp cho phép các nhà phát triển tập trung vào việc xây dựng giải pháp điểm tốt nhất và làm cho giải pháp đó dễ tích hợp. Chúng ta đã chứng kiến sức mạnh này trong “tiền lego” của tài chính phi tập trung(DeFi). Trong DePIN, “lego cơ sở hạ tầng” có thể có tác động tương tự.
2. Ra mắt thị trường: cơ hội và thách thức
Việc xây dựng giao thức DePIN khó hơn việc xây dựng blockchain vì nó đòi hỏi phải giải quyết đồng thời hai thách thức của giao thức phi tập trung và việc kinh doanh truyền thống. Trong khi Bitcoin và Ethereum ban đầu tương đối độc lập với các lĩnh vực tài chính và điện toán đám mây truyền thống, hầu hết các giao thức DePIN lại không có được sự xa xỉ như vậy và gắn chặt với các vấn đề hiện có trong thế giới thực.
Hầu hết các trường DePIN phải tương tác với các hệ thống tập trung hiện có ngay từ ngày đầu tiên. Lấy các công ty tiện ích, công ty cáp, dịch vụ gọi xe và nhà cung cấp dịch vụ internet làm ví dụ; những mạng lưới hiện tại này thường được bảo vệ bởi các quy định và có hiệu ứng mạng lưới mạnh mẽ. Những người mới tham gia thường gặp khó khăn khi cạnh tranh. Cũng giống như mạng lưới phi tập trung là giải pháp tự nhiên cho tình trạng độc quyền Internet, mạng lưới DePIN là giải pháp tự nhiên cho tình trạng độc quyền cơ sở hạ tầng vật lý.
Tuy nhiên, các nhà phát triển DePIN trước tiên cần tìm ra điểm vào có thể tạo ra giá trị, sau đó mở rộng dần dần theo mục tiêu này, cuối cùng là thách thức toàn bộ mạng vật lý hiện có. Việc tìm đúng điểm vào là rất quan trọng cho thành công trong tương lai. Các nhà phát triển DePIN cũng cần hiểu mạng lưới của họ sẽ tương tác như thế nào với các giải pháp thay thế hiện có. Hầu hết các công ty truyền thống đều không muốn chạy nút blockchain đầy đủ và thường gặp khó khăn trong việc xử lý các giao dịch tự lưu ký hoặc Chuỗi. Họ thường không hiểu ý nghĩa hoặc giá trị của công nghệ crypto.
Một phương pháp là thể hiện giá trị mà giao thức DePIN có thể mang lại — mà không cần đề cập đến việc nó chạy trên crypto. Khi những người chơi hiện tại nghiêm túc cân nhắc việc tích hợp hoặc có thể hiểu được giá trị mà các giao thức mới mang lại, họ sẽ sẵn sàng chấp nhận crypto hơn. Nói rộng hơn: các nhà phát triển nên điều chỉnh đề xuất giá trị của giao thức của họ cho các đối tượng khác nhau và xây dựng những câu chuyện có thể tác động đến cảm xúc của đối tượng mục tiêu.
Nhìn lên, việc giao tiếp với các mạng hiện có thường đòi hỏi một số mức độ hòa giải sớm và thiết kế cấu trúc vật lý chu đáo, phụ thuộc rất nhiều vào miền vật lý cụ thể mà giao thức nhắm tới.
Doanh số bán hàng của doanh nghiệp cũng là một thách thức đối với giao thức DePIN. Hoạt động bán hàng của doanh nghiệp thường đòi hỏi “găng tay trắng”, tốn thời gian và yêu cầu các dịch vụ tùy chỉnh. Khách hàng thường muốn một người chịu trách nhiệm trực tiếp và có thể chịu trách nhiệm. Tuy nhiên, trong mạng lưới DePIN, không có cá nhân hoặc công ty nào có thể đại diện cho toàn bộ mạng lưới, cũng như không thể thực hiện quy trình bán hàng doanh nghiệp truyền thống.
Một giải pháp cho giao thức DePIN là có các công ty tập trung làm đối tác phân phối ban đầu, những công ty sẽ bán lại dịch vụ. Ví dụ, một công ty viễn thông tập trung có thể bán dịch vụ trực tiếp cho người tiêu dùng thông thường và tính phí bằng đô la Mỹ, nhưng dịch vụ thực tế được cung cấp bởi mạng viễn thông phi phi tập trung cơ bản. Theo cách này, các vấn đề phức tạp về ví crypto và quyền tự lưu ký được trừu tượng hóa và bản chất “crypto” được ẩn đi. Mô hình phân phối dịch vụ mạng DePIN này của các công ty tập trung có thể được gọi là “DePIN mullet”, tương tự như ứng dụng phổ biến của mô hình “ DeFi mullet ” trong các dịch vụ tài chính.
3. Độ khó của DePIN: Xác minh
Phần khó nhất khi xây dựng giao thức DePIN là xác minh . Việc xác minh rất quan trọng: đây là cách duy nhất chắc chắn để đảm bảo rằng khách hàng nhận được dịch vụ mà họ đã trả tiền, đồng thời cũng đảm bảo rằng nhà cung cấp dịch vụ được trả tiền đúng cho công việc của họ.
3.1 Peer-to-Pool so với Peer-to-Peer
Hầu hết các dự án DePIN đều áp dụng mô hình ngang hàng. Trong mô hình này, máy khách gửi yêu cầu đến mạng và mạng sẽ chọn nhà cung cấp để đáp ứng nhu cầu của máy khách. Quan trọng hơn, điều này có nghĩa là khách hàng phải trả phí cho mạng lưới, và mạng lưới sẽ trả phí cho nhà cung cấp dịch vụ.
Một lựa chọn khác là mô hình ngang hàng, trong đó khách hàng yêu cầu dịch vụ trực tiếp từ nhà cung cấp. Điều này đòi hỏi khách hàng phải có khả năng tìm được một nhóm nhà cung cấp dịch vụ và chọn một nhà cung cấp để làm việc cùng. Trong khi đó, khách hàng thanh toán trực tiếp cho nhà cung cấp.
Ở chế độ ngang hàng, việc xác minh quan trọng hơn so với chế độ ngang hàng. Trong mô hình ngang hàng, mặc dù nhà cung cấp hoặc khách hàng có thể nói dối, vì khách hàng thanh toán trực tiếp cho nhà cung cấp nên cả hai bên đều có thể tự mình phát hiện ra vấn đề mà không cần phải chứng minh với mạng lưới rằng bên kia đang nói dối và chọn dừng giao dịch. Trong mô hình ngang hàng, mạng lưới cần có cơ chế để giải quyết tranh chấp giữa khách hàng và nhà cung cấp. Thông thường, các nhà cung cấp đồng ý khi họ tham gia một mạng lưới để phục vụ bất kỳ khách hàng nào được mạng lưới chỉ định, vì vậy phương pháp duy nhất để ngăn ngừa hoặc giải quyết tranh chấp giữa khách hàng và nhà cung cấp là có một số phương pháp xác minh phi tập trung .
Dự án DePIN chọn thiết kế nhóm ngang hàng vì hai lý do. Đầu tiên, mô hình ngang hàng giúp việc cung cấp trợ cấp dễ dàng hơn bằng cách sử dụng Token gốc. Thứ hai, nó cho phép cải thiện trải nghiệm người dùng (UX) và giảm cơ sở hạ tầng ngoài Chuỗi cần thiết để sử dụng mạng. Một ví dụ tương tự có thể được tìm thấy bên ngoài DePIN, cụ thể là sự khác biệt giữa sàn giao dịch phi tập trung ngang hàng (DEX) như Uniswap và các DEX ngang hàng như 0x.
Token rất quan trọng vì chúng giúp giải quyết vấn đề khởi động nguội khi xây dựng mạng lưới. Cho dù là Web2 hay Web3, các dự án thường mang lại giá trị lớn cho người dùng thông qua một số hình thức trợ cấp, từ đó tạo nên hiệu ứng mạng lưới. Những khoản trợ cấp này đôi khi là khích lệ kinh tế trực tiếp (như giảm chi phí) và đôi khi là những dịch vụ có giá trị gia tăng không thể mở rộng quy mô . Token thường cung cấp trợ cấp tài chính đồng thời giúp xây dựng cộng đồng và trao cho khách hàng tiếng nói trong việc định hướng mạng lưới.
Mô hình ngang hàng cho phép người dùng trả một số tiền là X và nhà cung cấp dịch vụ nhận được phần thưởng là Y, trong đó X < Y. Điều này thường đạt được thông qua việc tạo ra Token gốc của dự án DePIN, được token để thưởng cho các nhà cung cấp dịch vụ. Phần token token Y có thể cao hơn số tiền X mà khách hàng trả vì các nhà đầu cơ mua token và định giá thị trường cho chúng cao hơn giá trị ban đầu (thường rất thấp hoặc thậm chí bằng không khi mạng chưa được sử dụng).
Mục tiêu cuối cùng là: khi các nhà cung cấp dịch vụ cải thiện hiệu quả dịch vụ, dự án DePIN đạt được X > Y bằng cách xây dựng hiệu ứng mạng, do đó sử dụng sự khác biệt giữa X và Y làm thu nhập giao thức.
Ngược lại, mô hình ngang hàng khiến việc triển khai phần thưởng token dưới dạng trợ cấp trở nên khó khăn hơn. Nếu khách hàng trả X và nhà cung cấp dịch vụ nhận Y, trong đó X < Y, và khách hàng và nhà cung cấp có thể tương tác trực tiếp, thì nhà cung cấp có thể giả vờ rằng khách hàng đang mua dịch vụ từ chính mình thông qua “tự giao dịch”. Hành vi này khó có thể tránh khỏi trong giao thức DePIN phi tập trung trừ khi áp dụng một mức độ tập trung nào đó hoặc mô hình ngang hàng.
3.2 Tự giao dịch
Giao dịch cá nhân xảy ra khi người dùng đóng vai trò vừa nhân vật khách hàng vừa là nhà cung cấp dịch vụ, cố gắng rút giá trị từ mạng lưới bằng cách tự giao dịch với chính mình. Rõ ràng hành vi này có hại cho mạng nên hầu hết các dự án DePIN đều cố gắng giải quyết vấn đề này.
Giải pháp đơn giản nhất là không cung cấp trợ cấp hoặc khích lệ token , nhưng điều này sẽ khiến vấn đề khởi động nguội mạng trở nên khó khăn hơn nhiều.
Việc tự giao dịch đặc biệt có hại khi chi phí mà người tự giao dịch phải trả để cung cấp dịch vụ cho chính mình là bằng không (như thường lệ). Một trong những phương pháp phổ biến để giải quyết tình trạng tự giao dịch là yêu cầu nhà cung cấp dịch vụ đặt cược token(thường là Token gốc) và phân phối các yêu cầu của khách hàng cho nhà cung cấp dịch vụ dựa trên tỷ trọng đã đặt cược.
Mặc dù cơ chế đặt cược có thể giải quyết vấn đề tự giao dịch nhưng không thể giải quyết hoàn toàn. Lý do là các nhà cung cấp dịch vụ lớn (những người có số lượng token đặt cược lượng lớn ) vẫn có thể hưởng lợi từ một phần yêu cầu của khách hàng được phân bổ cho chính họ. Ví dụ, nếu phần thưởng của nhà cung cấp dịch vụ gấp năm lần chi phí thanh toán của khách hàng, thì nhà cung cấp dịch vụ đã đặt cược 25% số token sẽ nhận được phần thưởng là năm token token.
Kịch bản này giả định rằng người tự giao dịch không mất chi phí để cung cấp dịch vụ cho chính mình và không nhận được lợi nhuận nào từ các yêu cầu được phân bổ cho các nhà cung cấp khác. Nếu một nhà giao dịch tự do có thể trích xuất một số lợi nhuận hoặc giá trị từ các yêu cầu được phân bổ cho các nhà cung cấp khác, thì theo tỷ lệ cụ thể giữa chi phí của khách hàng và phần thưởng của nhà cung cấp, nhà giao dịch tự do có thể rút nhiều giá trị hơn.
3.3 Phương pháp xác minh
Bây giờ chúng ta đã hiểu tại sao xác thực là vấn đề quan trọng, hãy cùng thảo luận về các cơ chế xác thực khác nhau có thể được xem xét cho các dự án DePIN.
Sự đồng thuận
Hầu hết blockchain đều sử dụng cơ chế đồng thuận (thường kết hợp với cơ chế chống Phù thủy như Bằng chứng công việc(PoW) hoặc Bằng chứng cổ phần (PoS ). Có thể hữu ích hơn khi diễn đạt lại “đồng thuận” thành “thực hiện lại”, vì nó làm nổi bật rằng mọi nút trong mạng blockchain hình thành sự đồng thuận thường phải thực hiện lại mọi phép tính được mạng xử lý. (Quy tắc này không hoàn toàn áp dụng cho blockchain mô-đun hoặc kiến trúc blockchain tách biệt sự đồng thuận, thực hiện và tính khả dụng dữ liệu .)
Việc thực hiện lại thường là cần thiết vì mọi nút trong mạng thường được cho là có khả năng biểu hiện hành vi Byzantine . Nói cách khác, nút cần kiểm tra công việc của nhau vì chúng không thể tin tưởng lẫn nhau. Khi một thay đổi trạng thái mới Đề án , mọi nút xác thực blockchain phải thực hiện thay đổi trạng thái đó. Điều này có thể dẫn tới lượng lớn vụ hành quyết lại! Ví dụ, tính đến điểm viết bài này, có hơn 6.000 nút trong mạng Ethereum .
Việc thực hiện lại thường diễn ra trong suốt trừ khi blockchain sử dụng Hoàn cảnh thực thi đáng tin cậy (TEE, đôi khi còn được gọi là vùng bảo mật hoặc phần cứng) hoặc Crypto đồng dạng hoàn toàn . Xem bên dưới để biết thêm thông tin về cả hai kỹ thuật.
Bằng chứng thực hiện đúng (ví dụ: tóm tắt tính hợp lệ, ZEXE, v.v.)
Thay vì yêu cầu mọi nút trong mạng blockchain phải thực hiện lại mọi thay đổi trạng thái, một nút duy nhất có thể thực hiện một thay đổi trạng thái nhất định và tạo ra bằng chứng chứng minh rằng nút đó đã thực hiện thay đổi trạng thái một cách chính xác. Bằng chứng thực hiện đúng này được xác minh nhanh hơn so với việc thực hiện tính toán trực tiếp (một đặc tính làm cho bằng chứng trở nên ngắn gọn ). Các dạng phổ biến nhất của những bằng chứng như vậy là SNARK (Lập luận kiến thức ngắn gọn không tương tác) hoặc STARK (Lập luận kiến thức ngắn gọn, minh bạch). SNARK và STARK thường được mở rộng Bằng chứng không tri thức, nghĩa là bằng chứng được hoàn tất mà không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về câu lệnh đã chứng minh. Do đó, các thuật ngữ SNARK/STARK và Bằng chứng không tri thức (ZK Proofs) thường được sử dụng thay thế cho nhau khi đề cập đến các bằng chứng tính toán nén.
Loại blockchain có tiếng nhất dựa trên bằng chứng thực hiện đúng có lẽ là Zero-Knowledge Rollup (gọi tắt là ZKR). ZKR là blockchain lớp thứ hai (L2) kế thừa tính bảo mật của blockchain cơ bản. ZKR xử lý các giao dịch theo lô, tạo bằng chứng chứng minh các giao dịch đó đã được thực hiện chính xác, sau đó công bố bằng chứng đó lên blockchain lớp 1 (L1) để xác minh.
Bằng chứng thực hiện đúng thường được sử dụng để cải thiện mở rộng và hiệu suất blockchain , quyền riêng tư hoặc cả hai. zkSync, Aztec, Aleo và Ironfish là những ví dụ điển hình cho trường hợp này. Hơn nữa, bằng chứng thực hiện đúng cũng có thể được sử dụng trong các tình huống khác. Ví dụ, Filecoin sử dụng ZK-SNARK trong Proof of Storage của mình. Trong những năm gần đây, bằng chứng thực hiện đúng đã bắt đầu được áp dụng vào các lĩnh vực như suy luận học máy ( suy luận ML), đào tạo ( đào tạo ML) và xác thực .
Lấy mẫu ngẫu nhiên/đo lường thống kê
Một phương pháp khác để giải quyết vấn đề xác minh trong dự án DePIN là lấy mẫu ngẫu nhiên các nhà cung cấp dịch vụ và đo lường xem họ có phản hồi chính xác yêu cầu của khách hàng hay không. Những "yêu cầu thách thức" như vậy thường được phân bổ theo tỷ lệ tỷ trọng của nhà cung cấp dịch vụ trong mạng, điều này không chỉ giúp xác minh mà còn giảm thiểu vấn đề tự giao dịch.
Vì nhiều dự án DePIN cung cấp phần thưởng cao cho tính khả dụng của nhà cung cấp dịch vụ (phần thưởng cho tính khả dụng thường cao hơn phần thưởng cho việc phục vụ các yêu cầu của khách hàng), nên việc lấy mẫu ngẫu nhiên có thể đảm bảo rằng các nhà cung cấp dịch vụ thực sự khả dụng. Thỉnh thoảng, mạng sẽ gửi yêu cầu thử thách tới các nhà cung cấp dịch vụ. Nếu nhà cung cấp phản hồi yêu cầu một cách chính xác và giá trị băm của yêu cầu vượt quá ngưỡng độ khó nhất định, nhà cung cấp sẽ nhận được phần thưởng tương đương với phần thưởng khối. Cơ chế này có thể khích lệ các nhà cung cấp dịch vụ hợp lý phản hồi chính xác các yêu cầu của khách hàng vì họ không thể phân biệt giữa các yêu cầu thông thường của khách hàng và các yêu cầu thách thức.
Một số phiên bản lấy mẫu ngẫu nhiên được sử dụng rộng rãi nhất trong các dự án DePin tập trung vào chức năng mạng, chẳng hạn như Nym , Orchid và Helium .
So với cơ chế đồng thuận, lấy mẫu ngẫu nhiên có thể có mở rộng tốt hơn vì số lượng mẫu có thể nhỏ hơn nhiều so với số lượng thay đổi trạng thái trong mạng.
Phần cứng đáng tin cậy
Phần cứng đáng tin cậy không chỉ hữu ích cho việc bảo vệ quyền riêng tư (như đã đề cập ở trên) mà còn có thể được sử dụng để xác minh dữ liệu cảm biến. Đối với dự án DePIN, một thách thức lớn của xác minh phi tập trung là cần giải quyết vấn đề oracle, tức là làm thế nào để đưa dữ liệu từ thế giới vật lý vào blockchain theo cách không cần tin cậy hoặc giảm thiểu sự tin cậy. Phần cứng đáng tin cậy cho phép mạng giải quyết tranh chấp giữa khách hàng và nhà cung cấp dịch vụ dựa trên những phát hiện từ dữ liệu cảm biến vật lý.
Mặc dù phần cứng đáng tin cậy thường có lỗ hổng , nhưng nó có thể là giải pháp thực tế trong ngắn hạn đến trung hạn hoặc là một lớp bảo vệ khác trong phòng thủ độ sâu. hoàn cảnh thực thi tin cậy (TEE) phổ biến nhất bao gồm Intel SGX , Intel TDX và ARM TrustZone . Các dự án Blockchain như Oasis , Secret Network và Phala đều đã sử dụng TEE và dự án SAUVE cũng sẽ sử dụng TEE.
Danh sách trắng và Kiểm toán
Giải pháp thực tế nhất và ít phức tạp nhất về mặt kỹ thuật để xác minh thường là đưa các thiết bị vật lý cụ thể vào danh sách trắng để tham gia vào giao thức DePIN, đồng thời kiểm toán thủ công nhật ký và dữ liệu đo từ xa để đảm bảo rằng nhà cung cấp dịch vụ đang phục vụ khách hàng đúng cách.
Trên thực tế, điều này thường liên quan đến việc xây dựng phần cứng tùy chỉnh nhúng khóa ký và yêu cầu tất cả phần cứng tham gia vào mạng phải được mua từ nhà sản xuất đã được xác minh. Sau đó, nhà sản xuất sẽ đưa một bộ khóa nhúng vào danh sách trắng. Chỉ dữ liệu được ký bằng cặp khóa có trong danh sách trắng mới được mạng chấp nhận. Phương pháp này cho rằng rất khó rút các khóa nhúng từ thiết bị và nhà sản xuất có thể báo cáo chính xác khóa nào được nhúng trong thiết bị nào. Để giải quyết những thách thức này, thường phải tiến hành kiểm toán thủ công.
Để đảm bảo tính chính xác của dịch vụ, giao thức DePIN thường bầu ra một "kiểm toán" thông qua quản trị giao thức, người này chịu trách nhiệm tìm kiếm hành vi độc hại và báo cáo phát hiện của mình cho giao thức. Kiểm toán cũng là con người và do đó có thể xác định các cuộc tấn công khéo léo mà các giao thức chuẩn hóa có thể không phát hiện được và một khi đã xác định được, những cuộc tấn công này có thể khá rõ ràng đối với con người. Thông thường, kiểm toán được phép gửi các hành động trừng phạt tiềm tàng (như cắt giảm quỹ đầu tư) tới ban quản lý giao thức hoặc trực tiếp kích hoạt các sự kiện cắt giảm. Phương pháp này cũng cho rằng việc quản lý giao thức sẽ được hướng dẫn bởi lợi ích tốt nhất của giao thức, đồng thời cũng đối diện những thách thức khích lệ của con người liên quan đến bất kỳ sự đồng thuận xã hội nào.
Giải pháp tốt nhất?
Đối diện nhiều tùy chọn xác thực tiềm năng, giao thức DePIN mới thường gặp khó khăn trong việc quyết định tùy chọn tốt nhất.
Cơ chế đồng thuận và bằng chứng thực hiện đúng thường không khả thi để xác minh. Giao thức DePIN liên quan đến các dịch vụ vật lý và sự đồng thuận hoặc bằng chứng chỉ có thể cung cấp sự đảm bảo chắc chắn cho những thay đổi trạng thái tính toán (tức là kỹ thuật số, không phải vật lý). Để sử dụng sự đồng thuận hoặc bằng chứng xác minh trong giao thức DePIN, oracle cũng phải được giới thiệu, bản thân oracle oracle đi kèm với một tập hợp các giả định về độ tin cậy (thường yếu hơn).
Lấy mẫu ngẫu nhiên rất phù hợp với giao thức DePIN vì nó hiệu quả và phù hợp với logic lý thuyết trò chơi, đồng thời có thể áp dụng tốt cho các dịch vụ vật lý. Phần cứng đáng tin cậy và danh sách trắng thường là những lựa chọn tốt nhất cho công ty khởi nghiệp vì chúng đơn giản và dễ triển khai nhất, nhưng chúng cũng là những giải pháp tập trung nhất và có khả năng thành công thấp hơn về lâu dài.
Tại sao DePIN lại quan trọng
Trong khi sự phổ biến của crypto bắt nguồn từ mong muốn giải phóng quyền kiểm soát tiền tệ khỏi nhà nước, thì trên thực tế, các dịch vụ thiết yếu hơn - chẳng hạn như kết nối internet cơ bản, cung cấp điện và nước - tập trung quyền lực vào tay một số ít người. Bằng cách phi tập trung các mạng lưới này, chúng ta có thể tạo ra không chỉ một xã hội tự do hơn mà còn hiệu quả và thịnh vượng hơn.
Một tương lai phi tập trung có nghĩa là nhiều người — không chỉ một số ít người có đặc quyền — có thể đóng góp vào việc đưa ra các giải pháp tốt hơn. Triết lý này bắt nguồn từ niềm tin rằng nguồn nhân lực tiềm năng hiện diện ở khắp mọi nơi. Nếu bạn hứng thú với các hệ thống tài chính phi tập trung hoặc nền tảng dành cho nhà phát triển phi tập trung , hãy suy nghĩ thêm về các dịch vụ thiết yếu khác dựa trên web mà chúng ta sử dụng hàng ngày.
Về tác giả
Guy Wuollet là đối tác trong đội ngũ đầu tư crypto a16z , tập trung vào việc đầu tư vào mọi tầng lớp của nền tảng crypto. Trước khi gia nhập a16z, Guy đã tiến hành nghiên cứu độc lập với Protocol Labs, làm việc về xây dựng các giao thức mạng phi tập trung và nâng cấp cơ sở hạ tầng Internet. Ông có bằng cử nhân khoa học máy tính của Đại học Stanford, nơi ông là thành viên của đội chèo thuyền của trường.
