可验证的去中心化物理基础设施网络的模块化基础设施

“不要相信，验证。”这句话捕捉了去中心化为何如此强大的本质。任何人都可以自行验证区块链的状态（即用户、资产、交易的历史）是真实且可信的，而不是依赖他人。验证的能力也扩展到在区块链上启动的去中心化应用（Dapps），只要交易和计算通过智能合约“链上”进行。然而，今天一些最受欢迎的Dapps（例如，去中心化金融（DeFi）、游戏金融（GameFi））由于高成本、可扩展性限制和对链外数据的需求，选择不完全在链上进行。相反，许多采用混合的链上/链下架构，在链外执行使用现实世界数据的重计算，而这些计算的结果在链上结算。但正如我们已经知道的，Dapp的链外活动并没有保证与其链上对应物相同的安全性和可验证性。

在去中心化物理基础设施网络（DePINs）的世界中，用户拥有的硬件通过基于区块链的协议进行协调，以创建生成数据、数字资源、现实世界服务等形式的效用的设备网络。对于DePINs而言，使用“链外”数据和计算不仅是设计决策，而是一种必要性，因为价值链源自现实世界，在那里物理现象被转化为数字洞察，以推动链上代币经济。虽然现实世界与区块链世界之间的这种联系开启了令人兴奋的用例宇宙，但它也使DePIN构建者面临一系列独特的挑战，主要集中在：

自2017年以来，IoTeX通过构建首个基础设施并定义标准，开创了DePIN领域，以可验证的方式将现实世界与区块链世界连接起来。不幸的是，目前在将可验证性纳入DePIN方面存在令人担忧的缺乏关注和优先级，许多项目选择使用不可验证的集中基础设施进行快速市场推广策略，而不是构建能够经受住时间考验的使用可验证的去中心化基础设施的DePIN。我们敦促所有DePIN利益相关者——构建者、用户、投资者——共同倡导DePIN中的可验证性，不仅为了推动DePIN今天的合法性和需求方增长，还为了在未来解锁围绕可组合性和互操作性的巨大机会。在这篇博客文章中，我们分享了我们对DePIN可验证性重要性的看法，赋能可验证DePIN所需的基础设施，以及可验证DePIN的当前和未来用例。

可验证性对DePIN的重要性

在我们日益数字化的世界中，您信任谁以及为什么信任变得比以往任何时候都重要。当与人打交道时，验证某人可信度时最相关的事情是 a) 你是你所说的那个人（即身份） 和 b) 你在做你所说的事情（即效用）？一个应用这些验证的现实场景是求职申请——潜在雇主将对任何候选人进行背景调查，以验证他们是否是他们所说的人，接着进行面试以验证他们是否能够做他们所说的事情。这些关于个人身份和效用的基本验证构成了在现实世界中建立人际信任的基础。

对于DePINs而言，验证设备的身份和效用也是至关重要的。就像公司中的人类工人一样，设备可以被视为DePIN的“工人”。设备的身份和属性（“身份/规格证明”）以及设备完成分配工作的能力（“工作/效用证明”）是DePIN“供应方”的核心组成部分。就像传统公司的员工和产品一样，DePIN的供应方（即设备/工人的数量、产品的质量）与DePIN本身的价值和潜力直接相关。因此，任何消费DePIN数据、资源和/或服务的消费者或企业（即“需求方”）在与他们不认识或不信任的设备工人组成的DePIN进行交易之前，应该能够自行验证供应方。需求方能够验证DePIN的设备 是他们所说的那样 和 在做他们所说的事情 对于推动DePIN的需求至关重要。

除了在现实世界中执行工作的DePIN物理设备外，还有许多其他模块参与DePIN的端到端过程中的下游工作。我们将其称为 DePIN价值链。从高层次来看，这些模块负责处理DePIN设备的输出（例如，数据、资源、服务）、计算“现实世界活动的证明”、将该证明结算到Dapp或智能合约，并在区块链上向设备所有者发放代币。端到端过程将根据DePIN的用例而有所不同，但所有过程都将涉及某种形式的数据传输（数据在传输中）、数据存储（数据静态）和数据计算（数据在使用中）。就像DePIN的物理设备一样，参与DePIN价值链的服务器和节点也必须是可验证的——价值链的强度和可信度仅与其最弱的环节成正比。

现在我们了解了DePIN中必须验证的各种组件——设备身份/效用和数据在传输/静态/使用中的状态——让我们探索实现DePIN端到端可验证性所需的基础设施。

DePIN基础设施概述

基础设施是构建应用程序的技术基础。与其他类别的Dapps（例如，DeFi、NFT）相比，DePINs需要更广泛和更复杂的基础设施套件，这使得构建者和团队难以创新、成长和扩展。这是由于物理硬件的使用以及从现实世界传输、存储和计算信息的需求。此外，DePIN目前是一个孤立网络的集合，缺乏彼此之间的可组合性，限制了创新。从设计原则的角度来看，DePIN蓬勃发展的基础设施必须是模块化的、可组合的和可验证的。

• 模块化： 系统应由具有明确定义功能的不同、可互换模块构建，以便为开发人员提供灵活性和可扩展性。模块化系统允许将最佳协议集成到一个端到端系统中。对于DePIN，这些模块可能包括设备身份、连接性、数据排序/存储、链外计算等，以无缝的方式结合在一起，形成端到端的DePIN价值链。
• 可组合性： 系统应设计为使各种模块能够与其他模块无缝连接和交互，从而通过允许开发人员在现有基础设施上构建来促进创新。尽管单个DePIN可能针对特定垂直领域（例如，能源、交通、连接性），但它们共享对适用于所有垂直领域的通用水平基础设施的需求。可组合性促进基础设施构建者之间的协作，以创建一个互联的系统，而不是为每个DePIN重新创建每个模块。
• 可验证性： 系统应优先考虑端到端的可验证性，因为一个系统的可信度仅与其最弱的环节成正比。通过采用利用开源和可验证技术（例如，零知识证明）的设计，并限制黑箱的使用，基础设施可以“按设计可验证”，使任何人都能够验证每个单独模块的输出和活动，从而验证整个系统的可信度。选择在可验证基础设施上构建的DePIN将不需要复制验证工作，而可以专注于培养其项目的特定需求。

在过去的7年中，IoTeX为DePIN构建了一个最先进的技术栈，该栈是模块化、可组合和可验证的。它由内部模块（例如，ioID用于设备身份，ioConnect用于传输，W3bstream用于可验证计算，L1用于智能合约）和与领先基础设施合作伙伴的集成（例如，Streamr用于连接，Espresso用于排序，Nuffle用于数据可用性，Filecoin/Irys用于存储）组成，IoTeX技术栈提供覆盖整个DePIN价值链的基础设施，并被设计为可验证。这使得DePIN构建者能够利用市场上最复杂的基础设施，并构建同样按设计可验证的DePIN。有关IoTeX模块化技术栈的更多信息，请参见 这里。

与ioID和W3bstream的DePIN未来

模块化基础设施是构建者应对启动DePIN复杂性、降低进入壁垒并更快识别产品市场契合度的必备条件。在形成端到端DePIN技术栈的各种模块中，IoTeX将推出两个旗舰产品，彻底改变DePIN行业： ioID将在2024年11月推出，W3bstream将在2024年12月推出。

ioID是首个链上身份解决方案，为物理硬件颁发去中心化身份（DID）和可验证凭证（VC），使设备成为链上实体。最终，利用ioID的DePIN使任何人能够验证 “你是你所说的那个人” 并信任DePIN的供应方是真实的。此外，ioID将在DePIN的资本形成中发挥重要作用，新矿工和社区成员可以作为初始设备发行（IDO）的一部分预购ioID，以启动DePIN网络。一旦设备被发放链上DID，该设备DID可以绑定到其所有者的链上身份，以确立物理矿工的所有权。此外，在设备完成各种挑战/响应测试后，可以将一组可验证凭证分配给DID，以证明设备具有特定属性（例如，身份、能力、配置）和/或认证（例如，制造商、监管机构、维护）。$IOTX代币将用于ioID的创建和管理，设备所有者将燃烧和质押$IOTX以获取ioID并将其硬件注册到IoTeX L1区块链。有关ioID的更多信息，请参见 这里。

W3bstream是一个专为DePIN量身定制的可验证计算系统，利用零知识证明（ZKP）来验证其对设备提供的现实世界数据/元数据执行的计算。W3bstream旨在成为一个无权限和链无关的计算引擎，为DePIN构建者提供可组合的基础，以证明他们的设备 “在做他们所说的事情”。例如，对于一个可再生能源DePIN，W3bstream将直接从太阳能电池板或其他能源硬件获取数据，并使用ZKP生成关于产生的能源量的有效性证明，使任何人都能验证每个单独设备和整个DePIN的“效用证明”。除了验证DePIN设备的效用外，W3bstream还将用于通过ioID验证DePIN设备的身份，其中零知识证明将由W3bstream处理，以向各种ioID发放可验证凭证（VC）。$IOTX代币将被纳入W3bstream的设计中，去中心化节点操作员将质押$IOTX，DePIN项目将花费$IOTX来推动W3bstream的代币经济。有关W3bstream的更多信息，请参见 这里。

可验证DePIN的用例

DePIN行业多年来发生了巨大的变化，但由于缺乏可验证性，仍有难以置信的潜力未被开发。截至2024年第三季度，数百万设备已“集成”到DePIN中，但企业和主流消费者对大多数DePIN的需求几乎为零。为什么？答案很简单——当前DePIN的供应方是不可验证的，因此无法被加密圈外的人和企业信任。如果AI模型训练者无法验证数据的来源，他们将不会利用DePIN的数据。如果企业无法验证DePIN的数字资源（例如，CPU、GPU、存储）24/7的可用性，他们不会急于采用。大众不会购买DePIN的服务（例如，拼车、配送），如果他们无法验证其成功的概率。严酷的事实是，如果没有能够无权限验证DePIN的供应方，需求方将永远无法繁荣。

因此，可验证DePIN的第一个也是最重要的用例就是可验证性本身。DePIN行业必须认识到，唯一能打击非加密原住民怀疑态度的方法是毫无疑问地证明DePIN的效用是可验证的真实。实现可验证性的单个DePIN将建立各利益相关者之间的合法性和信任：

• 矿工（供应方）：矿工希望将设备接入真实网络
• 最终用户（需求方）：最终用户希望消费真实效用
• 投资者：风险投资和零售需要供应方增长和效用的证明
• 交易所：中心化交易所希望列出具有可信指标的代币
• 监管机构：合规性始于能够验证DePIN活动
• 企业：服务水平协议（SLA）依赖于可验证的服务交付

一旦DePIN可验证，一个围绕可组合性和互操作性的令人兴奋的用例宇宙将被开启，这将大大增加DePIN行业的总可寻址市场（TAM）。在前面的部分中，我们探讨了基础设施可组合性的好处，这使得不同的基础设施模块能够无缝连接和相互作用。应用层也是如此——针对特定垂直领域或地理区域的可验证DePIN可以是可组合的，并与覆盖其他垂直领域或区域的其他可验证DePIN无缝且无权限地相互作用。然而，这些DePIN之间的交互只有在所有相互作用的DePIN都是可验证的情况下才可行。这是因为DePIN不会盲目信任彼此——一个互联的DePIN网络的可信度仅与其最弱的环节成正比。

• 跨垂直领域的可组合性： 来自天气DePIN的数据提供天气预报，这将影响来自可再生能源DePIN的未来能源成本，这决定了由拼车DePIN调度的电动车数量，这激励更多的供应方参与者提供作为智能城市DePIN一部分的停车位，等等……
• 跨区域的可组合性： 在南美部署热点的连接DePIN可以为前往南美的专注于非洲、东南亚和其他市场的DePIN用户提供漫游连接服务。这将扩大之前孤立的微型DePIN的覆盖范围，面向全球受众。
• 资源聚合的可组合性： 一个将数字资源作为商品（例如，数据存储、GPU算力、可验证计算）提供的DePIN可以与其他数字资源提供者聚合其供应，以创建更大的供应方，以吸引更多的需求。这类似于DeFi中聚合多个DEX流动性的DEX聚合器，为最终用户提供更好的交易体验。
• 跨设备的可组合性： 具有验证属性/能力的设备可以同时贡献多个DePIN；例如，一个能够验证其具有环境传感器、5G连接、GPU算力等的全能DePIN设备可以同时贡献多个DePIN，或者一个顶级气象站可以被授权同时与多个专注于天气的DePIN共享其天气数据——这是我们定义为“设备抽象”的概念。

DePIN之间的可组合性将为开发人员构建互联服务和产品打开新的设计空间，将所有DePIN整合到一个可组合系统中，并推动所有参与的DePIN的新收入和需求形式。但可以说，DePIN行业与其他行业的互操作性带来了更大的机会，包括人工智能（AI）、去中心化金融（DeFi）、现实世界资产（RWA）、预测市场等。实现未来数万亿美元的DePIN行业与其他数万亿美元市场之间的互操作性将形成难以想象的网络效应，并将DePIN巩固为现实世界经济中不可或缺的一部分。

• DePIN与AI： 随着越来越多的物理世界上链，设备将生成大量的传感器数据、元数据和其他形式的数据，这些数据可以为AI模型提供输入；然而，如果这些数据不可验证且不可信，则无法利用这些数据。通过验证生成这些数据的设备以及数据本身的质量，我们将使DePIN数据能够在AI中使用（并实现货币化），以构建集体现实世界智能。
• DePIN与DeFi： DePIN网络以数据、服务和资源的形式产生效用，这些效用可以用作多种DeFi用例的输入。来自DePIN的可验证数据（例如，天气数据、摄像头视频、无人机图像）可以为链上保险市场提供信息。来自DePIN的可验证资源（例如，GPU/CPU、GB存储、MB/s带宽）可以被代币化为链上商品，可以像实物商品一样进行交易。
• DePIN与现实世界资产（RWA）： 生成可验证现金流的DePIN设备可以被代币化为可交易/可借贷的现实世界资产。类似于固定收益产品，DePIN设备的本金价值和以加密货币形式的固定收益可以成为投资者的独特投资工具，也是物理基础设施部署者的创新资本形成/筹资工具。
• DePIN与预测市场： DePIN设备可以作为“预言机”来测量现实世界现象，并为预测市场提供可验证的见解。天气、交通、连接速度等的链上预测市场可以通过DePIN设备进行可验证测量，并在未来用于结算预测市场。

结论

DePIN是未来。随着DePIN的快速增长，我们必须花时间评估并批判我们迄今为止的进展，确保所有参与DePIN的资本、工程时间和思维共享确实使我们更接近大众采用的最终目标。DePIN行业的实验正在蓬勃发展，每天都有新类型的设备和新类别的DePIN诞生。这种好奇心和以增长为导向的思维是推动创新向前发展的动力，但我们还必须认识到，创新必须与标准相结合，以产生现实世界的需求。为此，可验证性是DePIN的下一个伟大前沿，IoTeX自豪地汇聚DePIN利益相关者，以建立将我们带到下一个层次的标准。可验证性不仅将使大众信任单个DePIN，还将使DePIN之间的可组合性和DePIN与其他行业之间的互操作性成为可能，从而解锁令人兴奋的新用例宇宙。如果您有兴趣了解更多关于IoTeX的技术和关于可验证DePIN模块化基础设施的愿景，请访问我们的网站 iotex.io 和我们的详细文档 docs.iotex.io——我们期待与您共同构建DePIN的未来！