這是我的第299篇(pian)專欄文章。
前幾篇文章，我持續介紹了AIoT+Web3=DePIN(分布(bu)式物理基礎設施網絡)這一最新趨勢(shi)。
在驅動DePIN增長飛輪的過程中，物聯網預言機(ji)起到了至關重要的作用(yong)。
那么(me)如何深入(ru)淺出的解釋什么(me)是“物聯網(wang)預言機”呢?
這(zhe)是(shi)一個讓(rang)我們既熟(shu)悉又陌(mo)生的詞匯。
在兩周之(zhi)前(qian)舉辦(ban)的第九屆(jie)區塊鏈(lian)全球(qiu)峰(feng)會上，aitos.io首席執行官林瑤(yao)發表(biao)了題為《BoAT3物(wu)聯網預(yu)言機：鏈(lian)接物(wu)數世界之(zhi)道》的演講。演講中，林瑤(yao)解讀了物(wu)聯網預(yu)言機，并且發布了BoAT3作(zuo)為物(wu)聯網預(yu)言機賦(fu)能者的概念。
在中(zhong)秋(qiu)國慶的雙節小長假期(qi)間，BoAT3仍在快(kuai)馬加鞭的持續進化。
前兩天，aitos.io正式發布了關于BoAT3的全面介紹白(bai)皮書《BoAT3 物聯網預言(yan)機：DePIN新敘事下如何將真(zhen)實世界資產橋接(jie)到Web3?》(BoAT3 IoT Oracle: Bridging Real-World Assets to Web3 in the DePIN Narrative)。
白皮書中詳(xiang)細(xi)闡述了物聯網預言機及其工作(zuo)流(liu)程、構建(jian)模塊(kuai)、開發(fa)指(zhi)南。這不僅是(shi)BoAT3的(de)一個重要里(li)程碑，也是(shi)物聯網+區塊(kuai)鏈(lian)持續(xu)創新的(de)階(jie)段性(xing)成果。
因此今(jin)天這(zhe)篇文章，我們一起來全面(mian)解讀：
什(shen)么是物聯網預言機?
物(wu)聯網預言(yan)機為何對DePIN的發展(zhan)至(zhi)關重要?
物聯網預言(yan)機(ji)如何工(gong)作?
什么是物(wu)聯(lian)網預言機?
先來說(shuo)明(ming)什么是預言機?
在區塊鏈的(de)術語中，預(yu)言機(Oracle)是為智(zhi)能(neng)合約提供外(wai)部信息的(de)第三方(fang)服務。
預言(yan)機作為智能合約與外部世界(jie)通信的網關，為區塊(kuai)鏈打開了一扇通往外部世界(jie)的窗戶(hu)。
在(zai)計算機領域(yu)，預言機是一種抽象電(dian)腦，又稱諭(yu)示機。
預言(yan)機(ji)具(ju)備圖(tu)(tu)靈機(ji)的一切功(gong)能，并額外擁有一種能力：可以(yi)(yi)不通過(guo)計算直(zhi)接(jie)得到(dao)某些問(wen)題的答(da)案(an)，這個過(guo)程叫做Oracle(神諭)。也(ye)(ye)就(jiu)是說(shuo)，預言(yan)機(ji)可以(yi)(yi)解決圖(tu)(tu)靈機(ji)通過(guo)計算也(ye)(ye)無法解決的問(wen)題，比(bi)如從外界獲(huo)取(qu)問(wen)題的答(da)案(an)。
舉個(ge)(ge)例子(zi)，有(you)一個(ge)(ge)天氣預(yu)(yu)(yu)報預(yu)(yu)(yu)警的(de)(de)去中心化應用(yong)(yong)，用(yong)(yong)戶可(ke)以通過(guo)鏈上智(zhi)(zhi)能合(he)約進行(xing)天氣預(yu)(yu)(yu)報的(de)(de)查詢。天氣預(yu)(yu)(yu)報的(de)(de)數據(ju)不是在鏈上自行(xing)生成(cheng)的(de)(de)，而是需要(yao)智(zhi)(zhi)能合(he)約向氣象服務(wu)網站(zhan)的(de)(de)接口發起請求獲取數據(ju)。這時(shi)預(yu)(yu)(yu)言機就起作(zuo)用(yong)(yong)了，智(zhi)(zhi)能合(he)約可(ke)以向預(yu)(yu)(yu)言機發起請求，由預(yu)(yu)(yu)言機執行(xing)氣象服務(wu)網站(zhan)接口的(de)(de)調用(yong)(yong)，返回一致性的(de)(de)響(xiang)應數據(ju)給智(zhi)(zhi)能合(he)約，供智(zhi)(zhi)能合(he)約處理。
了(le)解了(le)預言(yan)機(ji)的概(gai)念，接下(xia)來(lai)，我(wo)們就更(geng)容易理解什么是(shi)物聯網預言(yan)機(ji)了(le)。
由于在DePIN敘事中，拉通(tong)了物理(li)世界(jie)和(he)Web3.0領(ling)域，這就必須要利用最新技術將物理(li)世界(jie)與區塊鏈打(da)通(tong)，讓(rang)物理(li)世界(jie)中的數據上鏈進行交互(hu)。
而物(wu)聯網預(yu)言機本質上作為一個翻譯者(zhe)，是(shi)將信息(xi)從(cong)物(wu)理世(shi)界(jie)傳遞到數字領(ling)域的首選，也是(shi)潛移默(mo)化的改變(bian)區塊鏈技術與現實世(shi)界(jie)之間協作關系的變(bian)革者(zhe)。
可(ke)(ke)以說(shuo)，物聯網(wang)預言(yan)機為信息從現實(shi)經濟流向(xiang)區(qu)塊鏈提供了(le)一條高效、可(ke)(ke)靠且安全的(de)途徑，推動了(le)實(shi)時反應，并賦予來自真實(shi)世界的(de)價值，以及前(qian)所(suo)未有的(de)動態性。
圍繞物(wu)聯(lian)網預言機的(de)探索一直都在進行。aitos.io與物(wu)聯(lian)網和區塊(kuai)鏈(lian)融合生態中的(de)眾(zhong)多合作伙伴一起，致力(li)于探索如何(he)讓全球海量的(de)物(wu)聯(lian)網設(she)備都能快(kuai)速訪問區塊(kuai)鏈(lian)服務，從而賦(fu)能各類物(wu)聯(lian)網設(she)備成為預言機。
早(zao)在(zai)2018年，aitos.io就率先啟動(dong)了開源項目BoAT-X，它(ta)是BoAT3的前身。BoAT-X是物聯網(wang)行業的一組區(qu)塊(kuai)鏈(lian)賦能工具(ju)，用于管理鏈(lian)上身份(加(jia)密(mi)算法(fa)和密(mi)鑰)，進行可驗證的聲明，將(jiang)交易傳輸到區(qu)塊(kuai)鏈(lian)。
近年來物聯網產業高歌猛進，“物超人”之后持續著井噴式發展，預計到2025年全球物聯網設備的數量將達到全球人口的5倍以上。海量的物聯網設備正在日以繼夜的高效采集數據，為人工智能訓練和(he)推斷等各(ge)類(lei)數(shu)(shu)據應(ying)用場景提供寶貴的數(shu)(shu)據“原油”。
而數據“原油”的(de)有效開采和價值挖掘關(guan)鍵就(jiu)在數據必須是真實可(ke)信(xin)的(de)。區塊鏈(lian)可(ke)以在多方之間進行(xing)可(ke)信(xin)的(de)數據確權(quan)，并(bing)記錄各類數據采集活動。
但對物聯網(wang)進行(xing)區(qu)塊鏈改造并非易事。因為(wei)大(da)多(duo)(duo)數(shu)物聯網(wang)設備的(de)能力遠遠沒有我們想象的(de)強大(da)，比如(ru)很(hen)多(duo)(duo)物聯網(wang)開(kai)發者熟知的(de)硬件開(kai)發板“樹莓派”功能強大(da)，在實際商用場景(jing)中，大(da)多(duo)(duo)數(shu)物聯網(wang)設備的(de)性(xing)能遠遠不如(ru)“樹莓派”強大(da)。
如何將各種面向碎片(pian)化場景、能力參差不齊的物聯網(wang)設(she)備上(shang)鏈(lian)，讓(rang)物聯網(wang)設(she)備成為(wei)有(you)效可用的預言機(ji)，這就是BoAT-X乃至(zhi)BoAT3所要解決的挑戰。
應(ying)對(dui)這一挑戰(zhan)的(de)基本策(ce)略(lve)是(shi)裁剪區塊鏈錢包(bao)核心功能(neng)，并將其移植到物聯網設備的(de)關鍵組(zu)件上(shang)。
過去五年， BoAT-X區塊鏈應用框架作為多鏈物聯網區塊鏈錢包，已經率先支持了主流的物聯網芯片和模塊(kuai)，特別是有(you)效解決了(le)各類(lei)資源受(shou)限的(de)物聯網(wang)芯片(pian)(pian)和模塊(kuai)的(de)上鏈問題，并且覆蓋(gai)了(le)絕大多數內置(zhi)物聯網(wang)芯片(pian)(pian)或模組的(de)智能(neng)硬件(jian)設備的(de)區塊(kuai)鏈改造場(chang)景(jing)。而BoAT3正是BoAT-X在(zai)Web3.0時代的(de)重要(yao)延續。
物聯網預言機(ji)為何對DePIN的發展(zhan)至關(guan)重要?
DePIN是Web3與AIoT結合的(de)(de)(de)(de)一個(ge)全新的(de)(de)(de)(de)敘事，其中“De”代(dai)表分布式(shi)、“PIN”代(dai)表物(wu)理(li)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)(shi)網(wang)絡(luo)(luo)(luo)。DePIN的(de)(de)(de)(de)關鍵特征是通過眾包的(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)構建物(wu)理(li)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)(shi)網(wang)絡(luo)(luo)(luo)(例如，無線網(wang)絡(luo)(luo)(luo)、存儲(chu)網(wang)絡(luo)(luo)(luo))，這就需要組(zu)織協調起現實世(shi)界中數以(yi)百萬量級(ji)的(de)(de)(de)(de)設(she)備，先從供給端創造出一個(ge)能(neng)提供足夠大量、有吸引力的(de)(de)(de)(de)底層基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)(shi)服務(wu)網(wang)絡(luo)(luo)(luo)。
DePIN的(de)參與(yu)者(zhe)們作為(wei)供給側的(de)建(jian)(jian)設者(zhe)，正在(zai)孜(zi)孜(zi)不倦地(di)投(tou)身于(yu)各類(lei)物理(li)基礎設施網絡的(de)搭(da)建(jian)(jian)和(he)運(yun)營，并(bing)因其做出的(de)實(shi)際貢(gong)獻而獲得獎(jiang)(jiang)勵(li)。因此，在(zai)DePIN領域，準(zhun)確(que)測量、安全報告和(he)有效驗(yan)證物理(li)工(gong)作至(zhi)關重(zhong)要。而準(zhun)確(que)衡量建(jian)(jian)設者(zhe)們所做的(de)實(shi)際工(gong)作量是有效獎(jiang)(jiang)勵(li)的(de)關鍵基礎，就是物理(li)工(gong)作量證明(PoPW)。
在(zai)此前的文(wen)章《AIoT+Web3=DePIN，共建機器(qi)間大規模協作(zuo)網(wang)絡的網(wang)絡》中(zhong)，我曾經對PoPW做過詳細介紹。
PoPW是DePIN的核心(xin)機(ji)制，因為有了(le)PoPW，才能(neng)讓(rang)全球幾十萬、甚至上百萬的社區貢獻者(zhe)一起來參與DePIN基礎設(she)施網絡的建設(she)。
物聯網預言機(ji)正是落(luo)實PoPW的重(zhong)要技術(shu)手段。
因為物(wu)聯網預言機(ji)能(neng)(neng)夠有效(xiao)的度量(liang)工作量(liang)，并且能(neng)(neng)夠把工作量(liang)實(shi)時(shi)登記到(dao)區塊鏈上(shang)，實(shi)現給貢(gong)獻者公允的回報。
我(wo)們看到各種(zhong)各樣的(de)(de)設(she)備在不停運轉，給(gei)社會做出(chu)重要(yao)的(de)(de)貢獻(xian)，這(zhe)個就是(shi)物(wu)理工作量(liang)(Physical Work)。
它可(ke)以是充電樁給(gei)車充了(le)多(duo)少電，可(ke)以是基(ji)站對(dui)外發了(le)多(duo)少字節的(de)數據，可(ke)以是光伏(fu)發了(le)多(duo)少度(du)綠電…這些(xie)是對(dui)外的(de)商(shang)(shang)業服務，應該有商(shang)(shang)業的(de)回報，需要基(ji)于這個工作量的(de)精確度(du)量，給(gei)到(dao)公允的(de)回報。
物聯(lian)網設備透(tou)過傳感器去采集工(gong)作(zuo)(zuo)量，比如光(guang)伏發了多少度電。透(tou)過物聯(lian)網設備內(nei)制的(de)設備錢(qian)包，用(yong)設備公(gong)鑰(yao)對工(gong)作(zuo)(zuo)量進(jin)行(xing)簽名，這樣(yang)就可以得到(dao)一個物聯(lian)網設備要(yao)度量的(de)工(gong)作(zuo)(zuo)量的(de)可驗證的(de)憑(ping)證，這就是PoPW。
需要(yao)把PoPW送到區(qu)塊(kuai)鏈上面(mian)，讓智能(neng)合(he)(he)約根據(ju)(ju)貢獻，根據(ju)(ju)PoPW度量的(de)(de)工作量進行(xing)分(fen)配。這里會引(yin)入物聯網預言機(ji)的(de)(de)機(ji)制。因為合(he)(he)約要(yao)訪問鏈下數據(ju)(ju)，必須要(yao)有物聯網預言機(ji)的(de)(de)支持。
PoPW是(shi)物聯(lian)網(wang)(wang)設備產(chan)生的鏈下數據，就需要(yao)有物聯(lian)網(wang)(wang)預言機(ji)來服務，物聯(lian)網(wang)(wang)的預言機(ji)去判斷(duan)和驗(yan)證這(zhe)是(shi)不是(shi)來自真(zhen)實設備的真(zhen)實數據，這(zhe)個過程就叫PoPW驗(yan)證。
一旦經(jing)過(guo)驗證的PoPW，就可以放(fang)到區塊鏈去(qu)存證，送(song)到合(he)約(yue)里面，根據合(he)約(yue)的規則進行相應的分配(pei)。
通過將(jiang)PoPW安全地錨(mao)定到(dao)區(qu)塊鏈，物(wu)聯網預言(yan)機(ji)將(jiang)現(xian)實世界的資產與Web3連接(jie)起來。
物聯網(wang)預言機如何工作?
物聯網預言機提供了一套用于DePIN項目的硬件和軟件解決方案，涉及物聯網設備、云服務和區塊鏈服務，用于生成、報告和驗證特定物理工作量的證明。
對于(yu)每個(ge)DePIN項目(mu)來講，能夠準(zhun)確測量(liang)、安全報告和有效驗(yan)證每一個(ge)DePIN 基(ji)礎(chu)單元(yuan)的物理工作量(liang)至關重(zhong)要。
DePIN 基(ji)礎(chu)單(dan)元是執行(xing)物理工(gong)作的各類終端。例如，無線網絡DePIN 基(ji)礎(chu)單(dan)元的PoPW是它傳(chuan)輸(shu)的字節數(shu);而太陽能光伏發電DePIN 基(ji)礎(chu)單(dan)元的PoPW是其(qi)發電量。物理工(gong)作量代表了各類真(zhen)實世(shi)界資產的狀態或價(jia)值(zhi)。
無(wu)論精確的測量標(biao)準是什么，DePIN 基礎單(dan)元通常依賴物聯網(wang)設(she)備來測量和報告PoPW，并由(you)分布(bu)式(shi)網(wang)絡進行驗證。與(yu)區(qu)塊鏈(lian)原生數(shu)據不同，PoPW實際上(shang)是鏈(lian)下(xia)數(shu)據。因此，需要物聯網(wang)預言機(ji)來安(an)全可信地將PoPW上(shang)傳到區(qu)塊鏈(lian)上(shang)，以進行貢獻評估。
受限于計算(suan)能(neng)(neng)力、存儲空間以及(ji)網絡連接以及(ji)供電等能(neng)(neng)力的(de)不足(zu)，傳(chuan)統的(de)物聯網設備訪問(wen)區塊鏈服務并(bing)非易事(shi)。
例如，一個室外天氣(qi)數據(ju)采集器可能采用太陽能面板(ban)和電池(chi)進行供電，為了節能甚(shen)至(zhi)需要(yao)周期性地喚醒以測(ce)量和報告天氣(qi)數據(ju)，在這類天氣(qi)數據(ju)采集器中安裝一個客戶端(比如以太坊)來傳(chuan)輸(shu)PoPW幾乎不(bu)可能。
為了解決這類棘手的(de)問題，BoAT3物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)預言(yan)機(ji)應運而生，它(ta)將海量物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)設備(bei)改造(zao)成DePIN 基(ji)礎單元(yuan)，記錄各類PoPW，從(cong)而將現實世界的(de)資產引入(ru)Web3.0。
如上圖(tu)所示，DePIN系統中典(dian)型的(de)PoPW流程是：
DePIN 基礎單(dan)元(yuan)產生(sheng)一些(xie)物理(li)工作量(例如，采(cai)集天氣(qi)數據)并生(sheng)成工作量數據。
在這些(xie)數(shu)(shu)據中，可能會有一些(xie)非(fei)PoPW應用數(shu)(shu)據(例如，低電池警報)被(bei)直接發送到去中心化應用的后(hou)臺(tai)(上圖中的粉(fen)紅色路徑(jing))。
與(yu)此同時，PoPW在DePIN 基(ji)礎單元內部(bu)生(sheng)成，通過打包(bao)工(gong)作量數(shu)據(例(li)如，溫度和濕度)。DePIN 基(ji)礎單元中的(de)設(she)備錢包(bao)持(chi)有(you)唯(wei)一的(de)設(she)備加密密鑰，并對PoPW進(jin)行簽(qian)(qian)名。簽(qian)(qian)名后的(de)PoPW聲明隨后通過上(shang)圖(tu)中的(de)藍色路徑發(fa)送(song)到物聯網預言機。
物聯網預言機(ji)根據(ju)在(zai)數字身份DID中(zhong)注冊的設備(bei)憑據(ju)來對PoPW進(jin)行簽(qian)名(ming)驗證(zheng)(zheng)。如果驗證(zheng)(zheng)通過，經(jing)過驗證(zheng)(zheng)的PoPW將(jiang)發送(song)到(dao)區塊(kuai)鏈(lian)和(he)去中(zhong)心化應用(yong)(上圖中(zhong)的綠色路徑)。
經過驗證的(de)(de)PoPW成功存儲到區塊鏈(lian)上后，各類去中(zhong)心化應用可以(yi)調用這些(xie)PoPW(例如，基于物理(li)工(gong)作量對(dui)作出貢獻的(de)(de)DePIN 基礎單元(yuan)進行獎勵)。
寫在最后
物聯網預言(yan)機正在成為DePIN世(shi)界(jie)(jie)的重要基(ji)石，它連接(jie)著現實世(shi)界(jie)(jie)和(he)區塊鏈世(shi)界(jie)(jie)，為基(ji)于物理工作量的價值(zhi)交換和(he)治理提供了技術支持。
蓬勃發展的(de)(de)DePIN生態系統需(xu)要物(wu)聯網預言機來將DePIN基礎單(dan)元貢獻(xian)的(de)(de)物(wu)理(li)工作證明上(shang)鏈。與其他Web3項目不同，DePIN基礎單(dan)元是基于(yu)物(wu)聯網設備(bei)構(gou)建(jian)的(de)(de)，為真(zhen)實物(wu)理(li)世界提供服務，這帶來了許(xu)多新機遇。
通過安全可(ke)信地將PoPW上傳到區塊鏈，物聯網預言機在DePIN的(de)全新敘(xu)事(shi)下，正在幫助現實世(shi)界的(de)資產(chan)在Web3.0新經濟下煥發出(chu)全新的(de)活力。
讓我們繼續關注物聯網預(yu)言(yan)機的(de)發(fa)展(zhan)，也歡迎你加入到這個嶄新世界的(de)構(gou)建中來!
如果你對《BoAT3 物(wu)聯網(wang)預言(yan)機: DePIN新敘(xu)事下(xia)如何將真實(shi)世界資產橋接(jie)到(dao)Web3?(BoAT3 IoT Oracle: Bridging Real-World Assets to Web3 in the DePIN Narrative)》白皮書的更多內容感興趣，歡迎(ying)點擊下(xia)面的鏈(lian)接(jie)閱讀原文(wen)：
中文版：BoAT3 物聯(lian)網預言機：DePIN新敘事(shi)下如何將真實世界資產橋接到Web3?
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English Version：BoAT3 IoT Oracle: Bridging Real-World Assets to Web3 in the DePIN Narrative
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