jakiro
المؤلف: مؤسسة Iotex ، الترجمة: سلسلة البتات الرؤية Xiaozou
في الآونة الأخيرة ، دخلت DePin إلى التيار الرئيسي للتشفير ، حيث جلب بعض المشكلات والتحديات ، مثل اللامركزية ، قابلية التوسع ، التحقق ، إدارة المصادقة وثقة البيانات.ستستكشف هذه المقالة بعض هذه المشكلات ، بالإضافة إلى العديد من الحلول التي يوفرها فريق Iotex Core من خلال منتجه W3BStream.
1. ديبين
يمثل DePin (شبكة البنية التحتية المادية اللامركزية) تغييرًا كبيرًا في نظام إنترنت الأشياء التقليدي القائم على Web2.لفترة طويلة ، يكون نظام إنترنت الأشياء إما مركّزًا للسحابة ، ويتم نقل البيانات من المعدات المادية إلى السحابة من خلال بوابة إنترنت الأشياء للمعالجة والتخزين ، أو الحافة (الحافة) كمركز ، والذي يتضمن خادم الحافة الذي يعالج البيانات أقرب إلى بيانات المصدرعلى الرغم من أن هذه الهياكل تحظى بشعبية كبيرة في إنترنت الأشياء ، إلا أنها مركزية أو مختلطة بشكل أساسي.ومع ذلك ، قدمت DePin طريقة للابتكار من خلال دمج التقنيات الأساسية الثلاثة -blockchain ، وإنترنت الأشياء والرموز.يدعم هذا التكامل إنشاء شبكات البنية التحتية واقتصادات الماكينة من المستوى الشعبي.تفرد DePin هو أن نموذجها الذي يحركه مجتمعه يتم تشجيعه على بناء طلبات من أجل المصالح المشتركة ، بدلاً من شركة واحدة للنشر المركزي والصيانة.
هناك نوعان رئيسيان من Depin:
-
شبكة الموارد المادية (PRN): يركز هذا النوع من الشبكات على الأجهزة ذات الصلة بالموضع وتقديم سلع أو خدمات فريدة.على سبيل المثال ، الاتصالات اللاسلكية ، وذكاء الفضاء الجغرافي الذي تم الحصول عليه من خلال أجهزة استشعار إقليمية محددة ، وتطبيقات الهاتف المحمول مثل خدمات السيارات.
-
شبكة الموارد الرقمية (DRN): يمكن استبدال حوافز DRN بنشر الأجهزة (مثل طاقة الحوسبة أو التخزين أو النطاق الترددي) ، ويدعم إنشاء شبكة كبيرة على نطاق واسع للمهام مثل تقديم الفيديو/الصوت أو خدمات التخزين دون أن تكون موجودة بشكل خاص في الموقع.
DePin غنية بالبيئة ، وتستكشف العديد من الشركات الناشئة جوانب مختلفة ، مثل الحوسبة اللامركزية والتخزين وشبكات عرض النطاق الترددي وبروتوكولات الاتصالات.بغض النظر عن نوع المشروع الذي ينتمي إليه ، يواجه Depin تحدياته المتأصلة ، مثل إنشاء مصادقة النظام وحل مشكلات الخصوصية ، وخاصة قابلية التوسع.
2. تحدي قابلية التوسع
كما ذكرنا سابقًا ، تعد قابلية التوسع تحديًا رئيسيًا ، والذي يتم تحديده من خلال الخصائص الكامنة لتطبيق DEPIN.يحتوي Depin عادةً على شبكات كبيرة مع عدد كبير من الأجهزة لإنشاء كمية كبيرة من البيانات.في الوقت نفسه ، على الرغم من أن تكامل تقنية blockchain يوفر أساسًا قويًا للثقة ، إلا أنه يجلب أيضًا قيوده الخاصة.تشتهر blockchain بثقة عالية ، ولكنها تخضع لسعة معالجة محدودة وتخزين البيانات العالية.إن المقارنة بين هذه الشبكة والاتصال بالبيانات الواسعة والقدرات المحدودة للمعالجة في blockchain تبرز بلا شك تحديات قابلية التوسع التي تواجه تطبيق DEPIN.
طريقة ethereum rollup
طريقة حل مشاكل قابلية التوسع التي اعتمدتها Ethereum دائمًا هي خارطة الطريق التي تتمحور حول Rollup.هذه الاستراتيجية هي إعادة التفكير بشكل أساسي في معالجة البيانات وتنفيذ المعاملات في شبكة blockchain.
(1) L2 Rollup: يدعو Ethereum إلغاء تثبيت وتنفيذ شبكة L2 Rollup ، بدلاً من الاعتماد على L1 (blockchain الرئيسي) لجميع الأعمال.تعمل هذه الشبكات مع السلسلة الرئيسية ، ولكن طريقة التعامل مع المعاملات أكثر فاعلية.
(2) معاملة الدُفعات: تقوم شبكة L2 بجمع المعاملات من شبكة L1 وتدير معالجة الدُفعات.من خلال تعبئة المعاملات المتعددة على الدفعات ، يمكن لشبكة Rollup التعامل مع حزم التداول بشكل أكثر كفاءة من واحدة تلو الأخرى في السلسلة الرئيسية.
(3) إثبات التوليد والتحقق: شبكة L2 تنشئ دليلًا بعد معاملات معالجة الدُفعات.هذا الدليل هو نوع من أدلة التشفير ، وهو فعال للتحقق من أن جميع المعاملات التي تمت معالجتها في شبكة Rollup فعالة.ثم تحقق شبكة L1 من هذا الدليل من خلال العقود الذكية.تضمن هذه العملية سلامة المعاملات على شبكة L2.
(4) مرساة L1 Trust: على الرغم من إلغاء تثبيت معالجة البيانات على شبكة L2 ، إلا أن L1 blockchain يحتفظ بدوره باعتباره مرساة الثقة الأساسية.إنه يدرك ذلك من خلال التحقق من إثبات من شبكة L2 ، وبالتالي الحفاظ على سلامة وأمن الشبكة بأكملها.
(5) تحويل الحالة الفعال: تتلقى شبكة L1 هذه الأدلة وتحويل الحالة المقابلة ، والتي يمكنها التعامل مع هذه المعاملات بشكل أكثر كفاءة.تقلل هذه الطريقة من العبء على شبكة L1 ، مما يتيح لها لعب دور المراسي الموثوق بها بشكل أكثر فعالية ، مع التعامل مع المهام الأقل أهمية.
هذه الطريقة التي تركز على Rollup تعزز بشكل كبير Ethereum لتعزيز قابلية التوسع بشكل كبير ، ويمكن تطبيقها على DePin.
3. W3BStream: L2 Rollup خصيصًا لـ Depin
كما ذكرنا سابقًا ، يمكن أيضًا استخدام طريقة Rollup لتوسيع تطبيق DePin.هذه الطريقة هي المفهوم الأساسي وراء شبكة ITEX W3BSTREAMالآن دعونا نلقي نظرة على المكونات الرئيسية لهذه الطريقة:
-
الأجهزة الذكية ذات السيادة: هذه مهمة لمصداقية مشروع DEPIN.يتم نشر هذه الأجهزة في العالم المادي الحقيقي ، والتي لا يمكنها جمع البيانات فحسب ، بل تثبت أيضًا مصداقية عملية جمع البيانات.
-
طبقة توافر البيانات: طبقة توافر البيانات مسؤولة عن بيانات التخزين المؤقتة المستلمة من الجهاز.يمكن أن تكون على السلسلة أو تحت السلسلة.
-
شبكة الفرز اللامركزية (DSN): وصل DSN إلى إجماع من البيانات التي جمعها الجهاز وتخزينها على طبقة توفر البيانات.هذا الإجماع ضروري لأي حساب ذي معنى.
-
شبكة التجميع اللامركزية: تكون الشبكة مسؤولة عن حساب البيانات وخدشها من طبقة توفر البيانات وإنشاء دليل على الصفر على البلمرة لجهاز واحد أو أكثر.
-
شبكة L1: يمكن استخدام عقود ذكية على L1 كجهاز التحقق للتحقق من صفر -معرفة تم إنشاؤها بواسطة البوليمر تحت السلسلة.وبهذه الطريقة ، يتم استخدام L1 كأساس ثقة وطبقة تسوية لتطبيق DEPIN.المخطط الانسيابي العالي من هذه الهندسة المعمارية هو كما يلي:
ستقوم الأقسام التالية بتحليل هذه البنية بالتفصيل ، وتبدأ في كيفية جمع بيانات موثوقة ، ثم شرح البيانات المسبقة للمعالجة وتوافر البيانات ، ثم مناقشة إثبات التجميع لعملية التوليد.
(1) جمع البيانات الثابتة
في تطبيقات DEPIN ، يعد جمع البيانات الموثوق به أمرًا بالغ الأهمية ، وذلك بشكل أساسي من خلال طريقتين: قائم على الإنطلاق (بيئة التنفيذ الموثوق) والدليل على المعرفة (ZKP).
-
استنادًا إلى نقطة الإنطلاق: تقوم TEE بجمع التعليمات البرمجية لضمان جمع البيانات الآمنة من خلال جمع التعليمات البرمجية في مناطق حماية المعدات.تتضمن هذه الطريقة أيضًا المصادقة عن بُعد ، ودعم التحقق الخارجي وسلامة الكود في عمليات الجهاز.
-
استنادًا إلى ZKP: تتيح هذه الطريقة الجهاز إثبات دقة جمع البيانات الخاصة به دون تسرب البيانات الأساسية.سيكون الأمر مختلفًا وفقًا لأداء الجهاز.
عزز مزيج TEE و ZKP مصداقية جمع بيانات تطبيق DePin ، مما يؤثر على الفعالية الكلية للأنظمة المالية ذات الصلة.ستركز الأبحاث المستقبلية على تحسين كفاءة ZKP ، خاصة بالنسبة للمعدات ذات أجهزة استشعار متعددة أو متطلبات جمع البيانات المعقدة.
(2) المعالجة المسبقة للبيانات وتوافر البيانات
المكون الرئيسي الثاني لهندسة DEPIN هو المعالجة المسبقة للبيانات وضمان توفر البيانات ، والتي تدعمها شبكات التسلسل اللامركزية.توفر الشبكة خدمات لمشاريع DePin المتعددة وتحل تحديات تنوع الأجهزة ، وخاصة التحديات في بروتوكولات الاتصال.
شبكة الفرز اللامركزية:
-
الوظيفة: تنفيذ المعالجة المسبقة للبيانات.تأتي البيانات من أجهزة مختلفة ، وستقوم الشبكة بمعالجة البيانات لضمان اتساق البيانات وتوافقها.
-
عملية التحقق: تمرير العقد في الشبكة بيانات التحقق من الخطوة: (1) لتأكيد فعالية عملية جمع البيانات. عن طريق التحقق من إثبات الجهاز.(2) تحقق من توقيع الجهاز لضمان صحة مصدر البيانات.
تخزين البيانات وتوافرها:
-
بعد المعالجة المسبقة: بعد المعالجة المسبقة والوصول إلى الإجماع داخل الشبكة ، تتوفر طبقة توفر البيانات المخزنة في عنصر معين.
-
حل التخزين المخصص: يمكن للمشروع تحديد طبقة توفر البيانات المفضلة بمرونة.يتم تنفيذ ذلك عن طريق محول التخزين الذي تم تكوينه ، والذي يدعم البيانات المخزنة في طبقة توفر البيانات المحددة.
يلعب هذا الجزء من بنية DEPIN دورًا رئيسيًا في التقييس وتدفق البيانات من أجهزة مختلفة لضمان معالجة البيانات بشكل موحد وتخزينها بشكل فعال.
(3) تكتل إثبات البيانات
يركز المكون الثالث من بنية Depin على توليد دليل التجميع.
عقدة polyteer وحساب الحساب:
تتكون الشبكة من عقدة البوليمر ، والتي تشكل مجموعة من موارد الحوسبة سلسلة ، وتشارك بين جميع مشاريع DEPIN.تعتمد هذه العقد على الشاشة الدورية على السلسلة لتحديد بوليمر ترفيهي للتعامل مع مهام الحوسبة لمشروع DEPIN معين.
مهمة تنفيذ عقدة البوليمرورز:
تقوم العقد المحددة باسترداد البيانات من طبقة توفر البيانات ، ثم تنفيذ الحسابات اللازمة وإنشاء دليل على مشروع DEPIN.تم إرسال الدليل إلى العقد الذكي L1 للتحقق ، وعادت العقدة إلى حالة الخمول.
من أجل إنشاء دليل على التقارب ، سيستخدم النظام دائرة بلمرة ذات طبقات ، تتكون من المكونات التالية:
-
دائرة ضغط البيانات: تشبه وظيفتها شجرة ميركل ، وجميع البيانات التي تم جمعها هي من جذر شجرة ميركل محدد.
-
دائرة التحقق من الدُفعات المميزة: التحقق من صحة البيانات من الجهاز ، يرتبط كل جهاز بتوقيع.
-
دائرة الحوسبة DEPIN: أثبت أن منطق الحساب المحدد لمشروع DEPIN (مثل التحقق من عدد الخطوات في مشاريع الرعاية الطبية أو الطاقة الناتجة عن محطات الطاقة الشمسية) يتم تنفيذها بشكل صحيح.
-
إثبات دائرة التجميع: تجميع جميع الأدلة هو دليل على التحقق النهائي للعقود الذكية L1.
يعد تجميع إثبات البيانات مهمًا للغاية لضمان سلامة وتحقق من حساب مشروع DEPIN ، ويوفر طريقة موثوقة وفعالة لحساب سلسلة التحقق ومعالجة البيانات.
4. الخلاصة
باختصار ، تساعد المعالجة المسبقة لبيانات W3BStream بكفاءة من خلال شبكة الفرز اللامركزية على قابلية التوسع في Depin.وهو يدعم إثبات التجميع ، وهو أمر ضروري للتحقق من الحسابات المعقدة لشبكات الشبكات المتقاطعة.من خلال الترويج لحساب السلسلة وتوفير آلية قوية للتحقق من السلسلة ، قام W3BSTream بتحسين إنتاجية وكفاءة تطبيق DEPIN بشكل كبير.على الرغم من أن W3BStream يعتمد على Iotex blockchain (بسبب سرعته وأمنه وتكلفة مزايا التكلفة ، لا يزال IOTEX هو الخيار الأمثل لتطبيقات Depin الناشئة) ، إلا أنه يمكن أن يدعم أي مشروع DEPIN الحالي على أي blockchain.بنيتها (تدعم البنية التحتية للأمن القابلة للتطوير) تجعلها جزءًا مهمًا من نظام بيئي لا مركزي أوسع على الشبكة.
