Blok Bangunan DePIN

Saat ini, sebagian besar proyek DePIN bergantung pada arsitektur Web2 tradisional. Kami sekarang mengeksplorasi seperti apa arsitektur modular untuk DePIN.

IoTeX_Indonesia Official

May 31, 2024 — 5 min read

Jaringan Infrastruktur Fisik Terdesentralisasi (DePINs) mengubah pendekatan kami terhadap infrastruktur dengan mengintegrasikan perangkat pintar dengan teknologi blockchain. Kombinasi ini memungkinkan cara revolusioner untuk mengelola dan mengamankan lingkungan digital dan fisik. Namun, arsitektur standar untuk DePIN belum ditetapkan. Saat ini, sebagian besar proyek DePIN bergantung pada arsitektur Web2 tradisional yang mengaktifkan hadiah token blockchain. Meskipun demikian, logika inti DePIN tetap terpusat, seringkali terbatas pada sistem berbasis cloud, sehingga membatasi potensi desentralisasi yang sebenarnya.

Arsitektur Referensi IoT Cloud-Centric

Untuk merancang infrastruktur terdesentralisasi untuk DePIN, mempelajari evolusi infrastruktur Cloud dan IoT terpusat selama dekade terakhir dapat memberikan wawasan yang berharga. Sistem ini menunjukkan keunggulan desain modular, beradaptasi untuk mengakomodasi beragam kebutuhan teknologi. Arsitektur IoT yang khas mencakup beberapa komponen:

Perangkat Cerdas: Berbagai perangkat pintar, yang kurang lebih rumit, dapat dihubungkan ke cloud dengan menginstal SDK perangkat, sistem operasi, dan kredensial perangkat yang disediakan oleh penyedia layanan cloud.
Layanan Manajemen Konektivitas: Layanan manajemen konektivitas menangani kompleksitas berbagai protokol komunikasi dan memastikan komunikasi dua arah yang aman antara perangkat pintar dan layanan cloud.
Layanan Manajemen Identitas dan Akses: Layanan manajemen identitas mengelola siklus hidup identitas (yaitu pembuatan, orientasi, pemantauan, pelaporan, pemeliharaan, dan pelepasan) dan hubungan perangkat pintar dengan pemiliknya.
Layanan Manajemen Perangkat: Layanan manajemen perangkat mengelola siklus hidup (yaitu penyediaan, penerapan, pemeliharaan, dan penonaktifan) perangkat pintar.
Layanan Penyimpanan Data: Layanan penyimpanan data menangani penyimpanan data jangka pendek dan jangka panjang yang dikumpulkan dari perangkat pintar.
Layanan Pemrosesan Data: Layanan pemrosesan data memproses data yang dikumpulkan dari perangkat pintar berdasarkan aturan yang telah dikonfigurasi sebelumnya untuk mendapatkan wawasan tentang dunia fisik. Infrastruktur komputasi awan, meskipun sifatnya sangat terpusat, menawarkan banyak komponen yang ideal untuk membangun DePIN modular infrastruktur.

Arsitektur DePIN Modular

Sekarang mari kita jelajahi seperti apa arsitektur modular untuk DePIN. Membangun aplikasi DePIN melibatkan tumpukan teknologi yang kompleks, terdiri dari lapisan yang dapat disusun dan modular, seperti yang diilustrasikan pada gambar di bawah:

Lapisan Abstraksi Perangkat Keras (HAL)

Lapisan Abstraksi Perangkat Keras (HAL) bertujuan untuk menyederhanakan kompleksitas dan keragaman berbagai perangkat pintar, baik besar maupun kecil, dan memungkinkan perangkat tersebut terhubung secara aman dengan Lapisan Konektivitas (CL) terpusat atau terdesentralisasi. SDK tertanam yang universal dan ringan yang mendukung keluarga mikrokontroler populer (misalnya, ESP32, Arduino, STM32), komputer papan tunggal (misalnya, Raspberry Pi, ODROID, Rock Pi), dan ponsel pintar (misalnya, Android, iOS) sangat diinginkan.

Lapisan Konektivitas (CL)

Lapisan Konektivitas (CL) dapat berupa layanan terpusat, seperti gateway IoT berbasis cloud, atau jaringan terdesentralisasi. Lapisan ini umumnya mendukung berbagai protokol komunikasi (misalnya HTTP, WebSocket, MQTT, CoAP) dan bertanggung jawab untuk mentransmisikan data yang dikumpulkan dari perangkat pintar ke Sequencer Layer (SL) dengan andal.

Lapisan Pengurut (SL)

Sequencer Layer (SL) dapat berupa layanan terpusat atau jaringan terdesentralisasi yang mengurutkan paket data dari perangkat pintar sebelum menyimpannya di Data Availability Layer (DAL). SL juga berkoordinasi antara DAL dan Off-Chain Computing Layer (OCCL), mengambil kumpulan data dari DAL dan memprosesnya di OCCL untuk menghasilkan bukti validitas yang sesuai. Hasil dan buktinya kemudian dapat dikirim ke Lapisan Blockchain (BL) oleh node di SL.

Lapisan Ketersediaan Data (DAL)

Lapisan Ketersediaan Data (DAL) dapat berupa layanan terpusat atau jaringan terdesentralisasi yang menyimpan data sementara untuk jangka waktu tertentu sebagaimana ditentukan oleh proyek DePIN. Setelah periode ini berakhir, data dapat segera dihapus atau ditransfer ke Lapisan Penyimpanan Jangka Panjang (LTSL). Bergantung pada konfigurasi proyek, DAL juga secara berkala memasukkan kumpulan data (misalnya menghitung hash) ke Lapisan Blockchain (BL) untuk memastikan integritas data.

Lapisan Penyimpanan Jangka Panjang (LTSL)

Lapisan Penyimpanan Jangka Panjang (LTSL) dapat berupa layanan terpusat atau jaringan terdesentralisasi yang dirancang untuk penyimpanan data jangka panjang, disesuaikan dengan kebutuhan proyek DePIN. Data yang disimpan dapat diakses dari LTSL untuk berbagai tujuan (misalnya, berbagi dengan pihak ketiga) melalui API penyimpanan, dengan mengikuti kebijakan akses yang telah ditentukan sebelumnya.

Lapisan Komputasi Off-Chain (OCCL)

Lapisan Komputasi Off-Chain (OCCL) dapat berfungsi sebagai layanan terpusat atau kumpulan sumber daya komputasi terdesentralisasi yang mampu mengeksekusi logika bisnis spesifik proyek pada data yang disimpan di DAL dan menghasilkan bukti validitas (misalnya, bukti tanpa pengetahuan, TEE pengesahan berbasis) untuk perhitungan. Hal ini memastikan bahwa penghitungan tertentu telah dilakukan secara akurat pada masukan tertentu, sehingga hasilnya dapat dipercaya dan diverifikasi secara publik.

Lapisan Blockchain (BL)

Lapisan Blockchain (BL) bertindak sebagai jangkar kepercayaan aplikasi DePIN, mengelola identitas peserta, transaksi, data perangkat, dan status, di antara fungsi-fungsi lainnya. Ini juga menangani tugas-tugas penting seperti verifikasi komputasi off-chain, orkestrasi jaringan mesin, distribusi hadiah token ke penambang DePIN, dan tata kelola on-chain.

Lapisan Identitas (IL)

Lapisan Identitas (IL) mengelola identitas on-chain dan off-chain (misalnya, dompet abstraksi akun (AA), pengidentifikasi terdesentralisasi (DID)) untuk semua entitas yang terlibat dalam DePIN, seperti perangkat pintar, pengguna, dan server. Sementara identitas on-chain (misalnya, Akun Milik Eksternal (EOA) atau dompet AA) memungkinkan pengguna untuk mengelola aset DePIN, identitas off-chain (misalnya, sertifikat DID atau X.509) memungkinkan interaksi yang aman antar mesin.

Lapisan Tata Kelola (GL)

Lapisan Tata Kelola (GL), yang dapat beroperasi secara on-chain, off-chain, atau hybrid, bertanggung jawab untuk menentukan dan menegakkan kebijakan dan prosedur lapisan lain dalam tumpukan teknologi DePIN. Khususnya, GL memungkinkan pemegang token untuk membuat keputusan mengenai berbagai aspek proyek DePIN (misalnya, penggunaan perbendaharaan proyek, peningkatan protokol), biasanya melalui proses pemungutan suara berbasis komunitas.

Kesimpulan

Infrastruktur modular yang dijelaskan di atas menyediakan kerangka arsitektur yang serbaguna dan komprehensif, ideal untuk mengembangkan aplikasi DePIN. Cetak biru umum ini dirancang agar mudah beradaptasi, memungkinkan pengembang menyesuaikan arsitektur untuk memenuhi kebutuhan unik proyek tertentu. Tergantung pada cakupan dan tujuan proyek, pengembang mungkin memilih untuk hanya menggunakan sebagian dari lapisan yang diusulkan, atau mereka mungkin mengintegrasikan beberapa lapisan untuk meningkatkan fungsionalitas dan kinerja.

Pada artikel mendatang, kita akan mendalami lebih dalam setiap lapisan modular infrastruktur ini secara mendetail. Kami akan mengeksplorasi pertimbangan desain spesifik dan nuansa teknis yang menentukan setiap lapisan. Dengan membedah kontribusi setiap komponen terhadap sistem secara keseluruhan, kami bertujuan untuk memberikan pemahaman yang lebih jelas tentang cara mengoptimalkan dan mengimplementasikan lapisan ini dalam aplikasi dunia nyata. Eksplorasi mendetail ini akan membantu pengembang dan insinyur dalam membuat keputusan yang selaras dengan tujuan proyek dan tuntutan teknis mereka. Nantikan perincian menyeluruh dari setiap lapisan, yang berisi wawasan dan saran praktis untuk menerapkan sistem DePIN yang sukses.

Tentang IoTeX

IoTeX adalah satu-satunya platform infrastruktur modular DePIN yang menghubungkan perangkat pintar dan data dunia nyata ke blockchain. Solusi middleware IoTeX, W3bstream, menyediakan komputasi dan verifikasi data dunia nyata, menjadikannya on-chain sambil menawarkan modularitas dan kemampuan penyesuaian yang dibutuhkan pembuat untuk memfasilitasi adopsi massal. Sebagai penyedia infrastruktur DePIN terkemuka, IoTeX memfasilitasi imbalan baru dari perangkat dan aktivitas on/off-chain bagi pengguna, mengubah perangkat pribadi menjadi ekonomi komunal, dan memberi token pada "data segalanya". Didukung oleh tim global yang terdiri dari 60+ ilmuwan dan insinyur riset, IoTeX menggabungkan blockchain L1 yang kompatibel dengan EVM, middleware komputasi off-chain, dan perangkat keras terbuka untuk menghubungkan miliaran perangkat pintar, mesin dan sensor, serta dApps di seluruh dunia fisik dan digital.