DePIN의 기초
Currently, most DePIN projects depend on traditional Web2 architectures that activate blockchain token rewards. We now explore what a modular architecture for DePINs might look like. Building a DePIN application involves a complex tech stack, consisting of composable and modular layers.
탈중앙화 물리 인프라 네트워크(DePINs)는 스마트 장치와 블록체인 기술을 통합함으로써 인프라에 대한 접근 방식을 변화시키고 있습니다. 이 조합은 디지털 및 물리적 환경을 관리하고 보호하는 혁신적인 방법을 가능하게 합니다. 그러나 DePIN을 위한 표준화된 아키텍처는 아직 확립되지 않았습니다. 현재 대부분의 DePIN 프로젝트는 블록체인 토큰 보상을 활성화하는 전통적인 Web2 아키텍처에 의존하고 있습니다. 그럼에도 불구하고 DePIN의 핵심 로직은 중앙 집중화되어 있으며, 종종 클라우드 기반 시스템에 국한되어 있어 진정한 탈중앙화의 잠재력을 제한합니다.
코너 러블리
클라우드 중심 IoT 참조 아키텍처
DePIN의 탈중앙화 인프라를 설계하기 위해, 지난 10년 동안 중앙 집중화된 클라우드 및 IoT 인프라의 발전을 살펴보는 것은 귀중한 통찰을 제공합니다. 이러한 시스템은 다양한 기술적 요구를 수용하기 위해 적응하는 모듈식 설계의 이점을 보여줍니다. 일반적인 IoT 아키텍처는 여러 구성 요소로 이루어져 있습니다:
- 스마트 장치: 간단하거나 복잡한 다양한 스마트 장치가 클라우드에 연결될 수 있습니다. 이를 위해서 장치 SDK, 운영 체제 및 클라우드 서비스 제공자가 제공하는 장치 자격 증명을 설치해야 합니다.
- 연결 관리 서비스: 연결 관리 서비스는 다양한 통신 프로토콜의 복잡성을 처리하고 스마트 장치와 클라우드 서비스 간의 안전한 양방향 통신을 보장합니다.
- 아이덴티티 및 접근 관리 서비스: 아이덴티티 관리 서비스는 아이덴티티 생애 주기(즉, 생성, 온보딩, 모니터링, 보고, 유지 관리, 오프보딩)를 관리하고 스마트 장치와 그 소유자 간의 관계를 관리합니다.
- 장치 관리 서비스: 장치 관리 서비스는 스마트 장치의 생애 주기(즉, 프로비저닝, 배포, 유지 관리 및 폐기)를 관리합니다.
- 데이터 저장 서비스: 데이터 저장 서비스는 스마트 장치에서 수집한 데이터의 단기 및 장기 저장을 처리합니다.
- 데이터 처리 서비스: 데이터 처리 서비스는 스마트 장치에서 수집된 데이터를 미리 설정된 규칙에 따라 처리하여 물리적 세계에 대한 통찰을 얻습니다. 높은 중앙 집중화 특성을 지닌 클라우드 컴퓨팅 인프라는 모듈형 DePIN 인프라를 구축하는 데 적합한 많은 구성 요소를 제공합니다.
모듈형 DePIN 아키텍처
이제 DePIN을 위한 모듈형 아키텍처가 어떻게 생겼는지 살펴보겠습니다. DePIN 애플리케이션을 구축하는 것은 복잡한 기술 스택을 포함하며, 조합 가능하고 모듈화된 레이어로 구성되어 있습니다. 아래 그림에 나와 있습니다:
하드웨어 추상화 계층 (HAL)
하드웨어 추상화 계층 (HAL)은 다양한 크기의 스마트 장치의 복잡성과 다양성을 단순화하고 중앙 집중식 또는 탈중앙식 연결 계층(CL)과 안전하게 연결할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다. 널리 사용되는 마이크로컨트롤러 패밀리(예: ESP32, Arduino, STM32), 단일 보드 컴퓨터(예: Raspberry Pi, ODROID, Rock Pi) 및 스마트폰(예: Android, iOS)을 지원하는 범용의 경량 임베디드 SDK가 매우 바람직합니다.
연결 레이어 (CL)
연결 레이어 (CL)은 클라우드 기반 IoT 게이트웨이와 같은 중앙 집중식 서비스 또는 분산 네트워크일 수 있습니다. 이 레이어는 일반적으로 다양한 통신 프로토콜(예: HTTP(s), WebSocket, MQTT, CoAP)을 지원하며, 스마트 장치에서 수집된 데이터를 신뢰할 수 있게 시퀀서 레이어 (SL)로 전송하는 역할을 합니다.
시퀀서 레이어 (SL)
시퀀서 레이어 (SL)은 스마트 장치에서 수신한 데이터 패킷을 정렬한 후 데이터 가용성 레이어 (DAL)에 저장하는 중앙 집중식 서비스 또는 분산 네트워크일 수 있습니다. SL은 또한 DAL과 오프체인 컴퓨팅 레이어 (OCCL) 간의 조정을 담당하며, DAL에서 데이터 세트를 검색하고 OCCL에서 처리하여 해당 유효성 증명을 생성합니다. 결과 및 증명은 SL의 노드에 의해 블록체인 레이어 (BL)로 전송될 수 있습니다.
데이터 가용성 레이어 (DAL)
데이터 가용성 레이어 (DAL)는 DePIN 프로젝트에 의해 결정된 특정 기간 동안 데이터를 임시 저장하는 중앙 집중식 서비스 또는 분산 네트워크일 수 있습니다. 이 기간이 만료되면 데이터는 즉시 삭제되거나 장기 저장 레이어 (LTSL)로 전송될 수 있습니다. 프로젝트의 구성에 따라, DAL은 데이터 무결성을 보장하기 위해 정기적으로 데이터 세트(예: 해시 계산)를 블록체인 레이어 (BL)에 커밋하기도 합니다.
장기 저장 레이어 (LTSL)
장기 저장 레이어 (LTSL)는 DePIN 프로젝트의 요구에 맞게 설계된 중앙 집중식 서비스 또는 분산 네트워크로, 장기 데이터를 보관하는 역할을 합니다. 저장된 데이터는 저장 API를 통해 설정된 접근 정책에 따라 다양한 목적으로 LTSL에서 접근할 수 있습니다 (예: 제3자와 공유하기).
오프체인 컴퓨팅 레이어 (OCCL)
오프체인 컴퓨팅 레이어 (OCCL)는 중앙 집중식 서비스 또는.DAL에 저장된 데이터에 대해 프로젝트 특정 비즈니스 로직을 실행하고 계산에 대한 유효성 증명(예: 영 지식 증명, TEE 기반 증명)을 생성할 수 있는 분산 컴퓨팅 리소스 풀로 기능할 수 있습니다. 이는 지정된 입력에 대해 정확하게 수행된 계산을 보장하고, 결과를 신뢰할 수 있고 공개적으로 검증할 수 있게 합니다.
블록체인 레이어 (BL)
블록체인 레이어 (BL)는 DePIN 애플리케이션의 신뢰 할당자로 작용하며, 참여자 신원, 거래, 장치 데이터 및 상태 등을 관리합니다. 또한 오프체인 계산의 검증, 머신 네트워크의 조정, DePIN 채굴자에게 토큰 보상 분배 및 온체인 거버넌스와 같은 중요한 작업을 처리합니다.
신원 레이어 (IL)
신원 레이어 (IL)는 스마트 장치, 사용자 및 서버와 같은 DePIN 관련 모든 엔티티의 온체인 및 오프체인 신원을 관리합니다 (예: 계정 추상화 (AA) 지갑, 분산 식별자 (DIDs)). 온체인 신원 (예: 외부 소유 계정 (EOA) 또는 AA 지갑)은 사용자가 DePIN 자산을 관리할 수 있게 하는 반면, 오프체인 신원 (예: DID 또는 X.509 인증서)은 기계 간의 안전한 상호작용을 가능하게 합니다.
거버넌스 레이어 (GL)
거버넌스 레이어 (GL)은 온체인, 오프체인 또는 하이브리드 방식으로 운영될 수 있으며, DePIN 기술 스택 내 다른 레이어의 정책 및 절차를 정의하고 시행하는 책임이 있습니다. 특히, GL은 토큰 보유자가 DePIN 프로젝트의 다양한 측면(예: 프로젝트 자금 사용, 프로토콜 업그레이드)에 대한 결정을 내릴 수 있게 하며, 일반적으로 커뮤니티 기반 투표 프로세스를 통해 이루어집니다.
결론
위에서 설명한 모듈형 인프라는 DePIN 애플리케이션 개발을 위한 다재다능하고 포괄적인 아키텍처 프레임워크를 제공합니다. 이 일반적인 청사진은 프로젝트의 독특한 요구 사항을 충족하기 위해 아키텍처를 맞춤화할 수 있도록 설계되었습니다. 프로젝트의 범위 및 목표에 따라 개발자는 제안된 레이어의 일부만 활용하거나 여러 레이어를 통합하여 기능성과 성능을 향상시킬 수 있습니다.
향후 기사에서는 이 인프라의 각 모듈형 레이어를 자세히 살펴보겠습니다. 우리는 각 레이어를 정의하는 특정 설계 고려사항과 기술적 뉘앙스를 탐구할 것입니다. 각 구성 요소가 전체 시스템에 기여하는 방식을 분석함으로써, 이러한 레이어를 실제 세계의 애플리케이션에 최적화하고 구현하는 방법에 대한 명확한 이해를 제공할 것입니다. 이러한 자세한 탐구는 개발자와 엔지니어가 프로젝트 목표 및 기술적 요구에 부합하는 정보에 기반한 결정을 내리는 데 도움을 줄 것입니다. 성공적인 DePIN 시스템을 배포하기 위한 통찰력과 실용적인 조언이 가득한 각 레이어에 대한 철저한 분석을 기대해 주세요.
IoTeX 소개
IoTeX는 스마트 장치와 실제 데이터를 블록체인에 연결하는 DePIN의 유일한 모듈식 인프라 플랫폼입니다. IoTeX의 미들웨어 솔루션 W3bstream는 실제 데이터의 계산 및 검증을 제공하여 이를 체인 상으로 가져오면서 대량 수용을 촉진하는 데 필요한 모듈성 및 사용자 정의 가능성을 제공합니다. DePIN 인프라의 선도적인 제공업체로서, IoTeX는 사용자에게 장치 및 온/오프 체인 활동으로부터 새로운 보상을 용이하게 하고, 개인 장치를 공동 경제로 전환하며, "모든 데이터의 데이터"를 토큰화합니다. 60명 이상의 연구 과학자 및 엔지니어로 구성된 글로벌 팀의 지원을 받는 IoTeX는 EVM 호환 L1 블록체인, 오프체인 컴퓨트 미들웨어 및 오픈 하드웨어를 결합하여 수십억 개의 스마트 장치, 기계 및 센서, 그리고 물리적 및 디지털 세계의 dApp을 연결합니다.