Các Khối Xây Dựng của DePIN

IoTeX_Vietnam Official

May 7, 2024 • 12 min read

"Hiện nay, hầu hết các dự án DePIN phụ thuộc vào các kiến trúc Web2 truyền thống mà kích hoạt phần thưởng token blockchain. Bây giờ chúng ta sẽ khám phá xem một kiến trúc modular cho các DePIN có thể trông như thế nào. Xây dựng một ứng dụng DePIN liên quan đến một ngăn xếp công nghệ phức tạp, bao gồm các lớp có thể ghép và modul."

Mạng lưới Cơ sở Hạ tầng Vật lý Phi tập trung (DePINs) đang biến đổi cách tiếp cận của chúng ta đối với hạ tầng bằng cách tích hợp các thiết bị thông minh với công nghệ blockchain. Sự kết hợp này cho phép một cách cách cách mạng để quản lý và bảo mật cả môi trường kỹ thuật số và vật lý. Tuy nhiên, một kiến trúc tiêu chuẩn cho DePINs vẫn chưa được thiết lập. Hiện nay, hầu hết các dự án DePIN phụ thuộc vào các kiến trúc Web2 truyền thống mà kích hoạt phần thưởng token blockchain. Mặc dù vậy, logic cốt lõi của DePINs vẫn còn tập trung, thường bị hạn chế trong các hệ thống dựa trên đám mây, làm hạn chế tiềm năng của chúng cho sự phi tập trung thực sự.

Các kiến trúc tham khảo IoT tập trung vào Đám mây

Để thiết kế một cơ sở hạ tầng phi tập trung cho DePINs, việc xem xét sự tiến hóa của hạ tầng Đám mây và IoT tập trung trong thập kỷ qua cung cấp những hiểu biết quý giá. Các hệ thống này cho thấy lợi ích của thiết kế modular, điều chỉnh để phù hợp với các nhu cầu công nghệ đa dạng. Kiến trúc IoT điển hình bao gồm một số thành phần:

Thiết Bị Thông Minh: Một loạt các thiết bị thông minh, phức tạp hơn hoặc đơn giản hơn, có thể được kết nối với đám mây bằng cách cài đặt SDK (kit phát triển phần mềm) thiết bị, hệ điều hành và thông tin xác thực thiết bị được cung cấp bởi các nhà cung cấp dịch vụ đám mây.
Dịch Vụ Quản Lý Kết Nối: Các dịch vụ quản lý kết nối xử lý sự phức tạp của các giao thức truyền thông khác nhau và đảm bảo giao tiếp hai chiều an toàn giữa các thiết bị thông minh và dịch vụ đám mây.
Dịch Vụ Quản Lý Danh Tính và Truy Cập: Các dịch vụ quản lý danh tính quản lý vòng đời danh tính (tức là, tạo, nhập cảnh, giám sát, báo cáo, bảo trì và rời khỏi) và mối quan hệ của các thiết bị thông minh với chủ sở hữu của chúng.
Dịch Vụ Quản Lý Thiết Bị: Các dịch vụ quản lý thiết bị quản lý vòng đời (tức là, cấp phát, triển khai, bảo trì và loại bỏ) của các thiết bị thông minh.
Dịch Vụ Lưu Trữ Dữ Liệu: Các dịch vụ lưu trữ dữ liệu xử lý cả việc lưu trữ dữ liệu ngắn hạn và dài hạn từ các thiết bị thông minh.
Dịch Vụ Xử Lý Dữ Liệu: Các dịch vụ xử lý dữ liệu xử lý dữ liệu thu thập từ các thiết bị thông minh dựa trên các quy tắc được cấu hình trước để đạt được cái nhìn về thế giới vật lý. Hạ tầng máy tính đám mây, mặc dù tính tập trung cao của nó, cung cấp nhiều thành phần lý tưởng cho việc xây dựng một cơ sở hạ tầng DePIN modul.

Một Kiến Trúc Modular Cho DePIN

Bây giờ chúng ta hãy khám phá xem một kiến trúc modular cho DePINs có thể trông như thế nào. Xây dựng một ứng dụng DePIN đòi hỏi một ngăn xếp công nghệ phức tạp, bao gồm các lớp có thể ghép và modul, như minh họa trong hình dưới đây:

Lớp Trừu Tượng Hóa Phần Cứng (HAL)

Lớp Trừu Tượng Hóa Phần Cứng (HAL) nhằm mục đích giảm bớt sự phức tạp và đa dạng của một loạt các thiết bị thông minh, cả lớn lẻ và nhỏ, và cho phép chúng kết nối an toàn với một trong hai Lớp Kết Nối (CL) tập trung hoặc phi tập trung. Một SDK nhúng đa năng, nhẹ mà hỗ trợ các họ vi điều khiển phổ biến (ví dụ, ESP32, Arduino, STM32), máy tính bảng mạch đơn (ví dụ, Raspberry Pi, ODROID, Rock Pi), và điện thoại thông minh (ví dụ, Android, iOS) là rất mong muốn.

Lớp Kết Nối (CL)

Lớp Kết Nối (CL) có thể là dịch vụ tập trung, chẳng hạn như một cổng IoT dựa trên đám mây, hoặc một mạng lưới phi tập trung. Lớp này thường hỗ trợ các giao thức truyền thông khác nhau (ví dụ, HTTP(s), WebSocket, MQTT, CoAP) và chịu trách nhiệm về việc truyền dữ liệu thu thập từ các thiết bị thông minh một cách đáng tin cậy đến Lớp Dàn Xếp (SL).

Lớp Dàn Xếp (SL)

Lớp Dàn Xếp (SL) có thể là dịch vụ tập trung hoặc một mạng lưới phi tập trung sắp xếp các gói dữ liệu từ các thiết bị thông minh trước khi lưu trữ chúng trong Lớp Sẵn Sàng Dữ Liệu (DAL). SL cũng điều phối giữa DAL và Lớp Tính Toán Ngoại (OCCL), lấy các bộ dữ liệu từ DAL và xử lý chúng trong OCCL để tạo ra các chứng minh tính hợp lệ tương ứng. Kết quả và chứng minh có thể sau đó được gửi đến Lớp Blockchain (BL) bởi các nút trong SL.

Lớp Sẵn Sàng Dữ Liệu (DAL)

Lớp Sẵn Sàng Dữ Liệu (DAL) có thể là dịch vụ tập trung hoặc một mạng lưới phi tập trung tạm thời lưu trữ dữ liệu trong một khoảng thời gian nhất định do một dự án DePIN quy định. Khi khoảng thời gian này hết, dữ liệu có thể bị xóa ngay lập tức hoặc chuyển sang Lớp Lưu Trữ Dài Hạn (LTSL). Tùy thuộc vào cấu hình của dự án, DAL cũng định kỳ cam kết các bộ dữ liệu (ví dụ, tính toán băm) cho Lớp Blockchain (BL) để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu.

Lớp Lưu Trữ Dài Hạn (LTSL)

Lớp Lưu Trữ Dài Hạn (LTSL) có thể là dịch vụ tập trung hoặc một mạng lưới phi tập trung được thiết kế cho việc lưu trữ dữ liệu lâu dài, được tùy chỉnh cho nhu cầu của các dự án DePIN. Dữ liệu lưu trữ có thể được truy cập từ LTSL cho các mục đích khác nhau (ví dụ, chia sẻ với bên thứ ba) thông qua các giao diện lập trình ứng dụng lưu trữ, tuân theo các chính sách truy cập được định nghĩa trước.

Lớp Tính Toán Ngoại (OCCL)

Lớp Tính Toán Ngoại (OCCL) có thể hoạt động như một dịch vụ tập trung hoặc một nhóm tài nguyên tính toán phi tập trung có khả năng thực hiện logic kinh doanh cụ thể của dự án trên dữ liệu được lưu trữ trong DAL và tạo ra các chứng minh tính hợp lệ (ví dụ, chứng minh không biết) cho các tính toán. Điều này đảm bảo rằng các tính toán cụ thể đã được thực hiện chính xác trên một số đầu vào nhất định, cho phép kết quả được tin cậy và được xác minh công khai.

Lớp Blockchain (BL)

Lớp Blockchain (BL) đóng vai trò như một điểm neo tin cậy của một ứng dụng DePIN, quản lý các danh tính của người tham gia, giao dịch, dữ liệu và trạng thái thiết bị, giữa các chức năng khác. Nó cũng xử lý các nhiệm vụ quan trọng như xác minh các tính toán ngoại chuỗi, điều phối mạng máy, phân phối phần thưởng token cho các thợ mỏ DePIN, và quản trị trên chuỗi.

Lớp Danh Tính (IL)

Lớp Danh Tính (IL) quản lý cả các danh tính trên chuỗi và ngoại chuỗi (ví dụ, ví trừu tượng tài khoản (AA), các định danh phi tập trung (DIDs)) cho tất cả các thực thể tham gia vào DePINs, chẳng hạn như thiết bị thông minh, người dùng, và máy chủ. Trong khi các danh tính trên chuỗi (ví dụ, một Tài khoản Sở hữu Bên Ngoài (EOA) hoặc ví AA) cho phép người dùng quản lý tài sản DePIN, các danh tính ngoại chuỗi (ví dụ, một DID hoặc chứng chỉ X.509) cho phép tương tác an toàn giữa các máy móc.

Lớp Quản Trị (GL)

Lớp Quản Trị (GL), có thể hoạt động trên chuỗi, ngoại chuỗi hoặc theo cách lai, có trách nhiệm định nghĩa và thực hiện các chính sách và quy trình của các lớp khác trong một ngăn xếp công nghệ DePIN. Đặc biệt, GL cho phép các chủ sở hữu token ra quyết định về các khía cạnh khác nhau của một dự án DePIN (ví dụ, việc sử dụng quỹ dự án, nâng cấp giao thức), thông thường thông qua một quy trình bỏ phiếu cộng đồng.

Kết Luận

Cơ sở hạ tầng modular được mô tả ở trên cung cấp một khung kiến trúc linh hoạt và toàn diện, lý tưởng cho việc phát triển các ứng dụng DePIN. Bản thiết kế tổng quát này được thiết kế để có thể điều chỉnh, cho phép các nhà phát triển tinh chỉnh kiến trúc để đáp ứng các yêu cầu đặc biệt của các dự án cụ thể. Tùy thuộc vào phạm vi và mục tiêu của dự án, các nhà phát triển có thể chọn sử dụng chỉ một phần của các lớp được đề xuất hoặc họ có thể tích hợp nhiều lớp để tăng cường tính năng và hiệu suất.

Trong các bài viết trong tương lai, chúng tôi sẽ đi sâu hơn vào từng lớp modular của cơ sở hạ tầng này một cách chi tiết. Chúng tôi sẽ khám phá các yếu tố cụ thể trong thiết kế và những khía cạnh kỹ thuật đặc biệt mà xác định từng lớp. Bằng cách phân tích từng thành phần cách phát triển, chúng tôi nhằm cung cấp một cái nhìn rõ ràng hơn về cách tối ưu hóa và triển khai các lớp này trong các ứng dụng thực tế. Những khám phá chi tiết này sẽ giúp các nhà phát triển và kỹ sư đưa ra các quyết định có hiểu biết phù hợp với mục tiêu dự án và yêu cầu kỹ thuật. Hãy chờ đợi để tìm hiểu một cách toàn diện về mỗi lớp, với những thông tin chi tiết và lời khuyên thực tiễn để triển khai một hệ thống DePIN thành công.

IoTeX là nền tảng hạ tầng modul duy nhất của DePIN kết nối các thiết bị thông minh và dữ liệu thực tế vào các chuỗi khối. Giải pháp trung gian W3bstream của IoTeX cung cấp tính toán và xác minh dữ liệu thế giới thực, đưa nó vào chuỗi khối trong khi cung cấp tính modul và khả năng tùy chỉnh mà các nhà xây dựng cần để tạo điều kiện cho việc tiếp nhận hàng loạt. Là nhà cung cấp hàng đầu về hạ tầng DePIN, IoTeX tạo điều kiện cho các phần thưởng mới từ các thiết bị và hoạt động trên và ngoài chuỗi cho người dùng, biến các thiết bị cá nhân thành nền kinh tế cộng đồng và tokenize "dữ liệu của mọi thứ." Được hỗ trợ bởi một đội ngũ toàn cầu gồm hơn 60 nhà nghiên cứu và kỹ sư, IoTeX kết hợp chuỗi khối L1 tương thích với EVM của mình, giải pháp trung gian tính toán ngoại chuỗi và phần cứng mã nguồn mở để kết nối hàng tỷ thiết bị thông minh, máy móc và cảm biến, và ứng dụng phi tập trung trên cả thế giới vật lý và kỹ thuật số.