Vấn đề xác minh trong DePIN dưới góc nhìn của quỹ đầu tư a16z

Sự trỗi dậy của DePIN đánh dấu một bước chuyển mình đáng chú ý trong hành trình mở rộng ứng dụng của blockchain. Tuy nhiên, việc phi tập trung hóa các dịch vụ vật lý không chỉ là vấn đề công nghệ hay mô hình kinh tế mà còn là bài toán xác minh: Làm sao để đảm bảo rằng các bên cung cấp làm đúng những gì cam kết? Làm sao để ngăn chặn gian lận trong quá trình phân phối phần thưởng tự động theo dữ liệu?

Trong một bài đăng gần đây trên blog của quỹ đầu tư a16z, tác giả Guy Wuollet đã có những chia sẻ thú vị về lĩnh vực DePIN, với trọng tâm xoay quanh vấn đề về xác minh và các hướng tiếp cận phù hợp. Vậy cụ thể chúng là gì? Anh em hãy cùng Block24 tìm hiểu thông qua bài viết sau nhé!

Sơ lược về DePIN

Trong nhiều thập kỷ qua, các mạng lưới hạ tầng vật lý thiết yếu như viễn thông, năng lượng, nước, hay giao thông gần như đều là độc quyền. Điều này dẫn đến hệ quả là người dùng thường chỉ có một vài (hoặc thậm chí một) nhà cung cấp duy nhất để lựa chọn. Và do không có sự cạnh tranh nên sự đổi mới bị hạn chế, chất lượng dịch vụ kém, chi phí cao.

Trong khi đó, ở các nước đang phát triển, nhiều loại hạ tầng thiết yếu còn chưa tồn tại đầy đủ, hoặc rất đắt đỏ. Điều này đặt ra một nhu cầu cấp thiết: Chúng ta cần một mô hình mới linh hoạt, công bằng và cởi mở hơn.

Đó chính là lúc DePIN ra đời, đó là các giao thức phi tập trung cho phép bất kỳ ai cũng có thể tham gia đóng góp, xây dựng và vận hành những mạng lưới hạ tầng vật lý, từ WiFi, lưu trữ dữ liệu, đến năng lượng tái tạo hay các thiết bị cảm biến môi trường.

Thay vì cần hàng tỷ USD đầu tư như các công ty truyền thống, DePIN phân tán chi phí và quyền sở hữu cho cộng đồng thông qua cơ chế thưởng bằng token.

Giống như Internet là nơi mọi người cùng tạo nội dung, DePIN mở ra một kỷ nguyên nơi hạ tầng vật lý cũng là dịch vụ do người dùng tạo ra. Qua đó vừa giảm  được chi phí đầu tư ban đầu, tận dụng nguồn tài nguyên dư thừa, vừa thúc đẩy sự đổi mới sáng tạo một cách tự do, minh bạch và bình đẳng.

Tại sao xác minh lại quan trọng trong DePIN?

Trong các hệ thống blockchain truyền thống, mọi hoạt động đều diễn ra trong không gian kỹ thuật số và có thể được xác minh bằng các dòng code. Tuy nhiên, DePIN lại vận hành trong thế giới vật lý – nơi các yếu tố như vị trí, thời gian, môi trường và thiết bị thực tế đóng vai trò trung tâm.

Điều này tạo ra một “lỗ hổng niềm tin”, người dùng không thể trực tiếp kiểm chứng được xem liệu nhà cung cấp có thật sự làm đúng như những gì họ cam kết hay không.

Ví dụ, trong một mạng lưới chia sẻ kết nối Internet như Helium, làm sao để chắc chắn rằng một điểm phát sóng thực sự đang hoạt động và cung cấp kết nối ổn định cho người dùng, hay chỉ “giả vờ” hoạt động để nhận thưởng? Tương tự, trong các hệ thống cảm biến môi trường, làm thế nào để đảm bảo dữ liệu không bị làm giả, hoặc cảm biến không bị “qua mặt” bằng thủ thuật?

Trong bối cảnh này, xác minh trở thành yếu tố cốt lõi để đảm bảo:

• Tính minh bạch và công bằng trong phân phối phần thưởng: Nhà cung cấp dịch vụ chỉ nhận được phần thưởng khi cung cấp đầy đủ giá trị thực cho mạng lưới.
• Chống gian lận: Ngăn chặn tình trạng các bên lợi dụng cơ chế thưởng để tạo ra hoạt động giả, tương tác giả, và các tips, trick khác để nhận thưởng.
• Tăng độ tin cậy và khả năng mở rộng của mạng lưới: Một mạng lưới chỉ thực sự phi tập trung nếu nó có thể vận hành mà không cần một bên trung gian kiểm soát và giám sát liên tục.

Không giống như thế giới kỹ thuật số, nơi mọi node mạng đều có thể kiểm tra lại tính đúng đắn của một kết quả, các giao thức DePIN cần đến những cơ chế kiểm chứng linh hoạt và thực tiễn hơn để xử lý đa dạng các dữ liệu đến từ thế giới thật. Đây chính là lý do tại sao xác minh không chỉ là một tính năng, mà còn là nền móng để lĩnh vực DePIN phát triển.

Các phương pháp xác minh trong DePIN

Theo Guy Wuollet, tùy vào loại hạ tầng mà DePIN nhắm đến, sẽ có nhiều phương pháp xác minh khác nhau, phổ biến gồm:

Consensus

Phần lớn blockchain hiện nay sử dụng các cơ chế consensus (đồng thuận) kết hợp với một lớp chống Sybil như Proof of Work (PoW) hoặc Proof of Stake (PoS). Khi sử dụng consensus để xác minh, nó có thể được xem như một quá trình tái thực thi (re-execution): mỗi node trong mạng lưới phải tự thực hiện lại các phép tính  được yêu cầu để đảm bảo kết quả là chính xác.

Cơ chế này phản ánh giả định rằng mọi node đều không thể tin tưởng lẫn nhau, nên cần phải kiểm tra chéo mọi hành động. Ví dụ, Ethereum hiện có hơn 6000 node, và mỗi lần có thay đổi trạng thái, tất cả các node đều cần xác minh lại sự thay đổi đó.

Proof of Correct Execution

Proof of Correct Execution là phương pháp tạo ra các bằng chứng cho việc thực thi đúng. Thay vì yêu cầu mọi node cùng re-execution, một phương pháp hiệu quả hơn là chỉ cần một node thực hiện tính toán, sau đó tạo ra bằng chứng mật mã rằng phép tính được thực hiện đúng, các node còn lại chỉ cần xác minh bằng chứng này.

Các dạng bằng chứng phổ biến nhất là SNARK và STARK. Chúng thường được sử dụng trong ZK Rollups, hoặc các ứng dụng yêu cầu bảo mật như Filecoin, zkML.

Random Sampling

Với phương pháp Random Sampling (lấy mẫu ngẫu nhiên), không cần kiểm tra toàn bộ node mạng mà chỉ cần lấy mẫu ngẫu nhiên để thử thách.

Ví dụ, hệ thống có thể gửi các yêu cầu ẩn danh đến các nhà cung cấp tài nguyên để kiểm tra xem họ có phản hồi đúng hay không. Các thử thách này thường được phân bổ theo tỷ lệ stake của node trong mạng lưới,  stake càng lớn thì càng bị kiểm tra nhiều.

Whitelisting & Auditing

Trong nhiều trường hợp, cách đơn giản nhất là chỉ cho phép các thiết bị đã được phê duyệt tham gia mạng lưới. Ngoài ra, một số giao thức cho phép bầu chọn auditor (kiểm toán viên), người này có nhiệm vụ phát hiện gian lận và đề xuất hình phạt. Đây là cách đối phó hiệu quả với những kiểu gian lận phức tạp mà thuật toán khó phát hiện, chỉ con người mới có thể dễ dàng nhận ra.

ZKP (Zero-Knowledge Proofs)

Zero-Knowledge Proofs (bằng chứng không cần kiến thức) là một trong những phương pháp xác minh phổ biến trong blockchain.

Với những dữ liệu nhạy cảm mà có thể người dùng muốn giữ bí mật như mức tiêu thụ điện, nhiệt độ thiết bị, hay dữ liệu sức khỏe thì không thể gửi toàn bộ lên blockchain để xác minh. ZKP cho phép người dùng chứng minh rằng mình đang hoạt động đúng, mà không cần tiết lộ chi tiết dữ liệu.

Phương pháp này đặc biệt phù hợp với các giao thức liên quan đến quyền riêng tư hoặc dữ liệu cá nhân.

Proof of Location / Proof of Coverage

Proof of Location (bằng chứng về vị trí) và Proof of Coverage (bằng chứng về phạm vi phủ sóng) được sử dụng nhiều trong các mạng viễn thông hoặc cảm biến môi trường.

Chẳng hạn, Helium sử dụng Proof of Coverage để xác minh rằng các thiết bị định vị LoRaWAN thực sự đang hoạt động tại vị trí khai báo, và cung cấp vùng phủ sóng thực tế. Mỗi thiết bị sẽ “ping” lẫn nhau, hoặc được các node xung quanh xác thực, đảm bảo rằng vùng phủ sóng là thật chứ không phải dựng giả.

Trusted oracles / attestation

Đây là phương pháp chứng thực thông qua bên thứ ba. Trong một số lĩnh vực khó xác minh on-chain như năng lượng hay giao thông, các DePIN protocol có thể tích hợp các bên xác thực đáng tin cậy (oracle hoặc validator chuyên dụng) để cung cấp dữ liệu thời gian thực, giúp mạng lưới tính toán và phân phối phần thưởng một cách chính xác.

Ví dụ, Daylight sử dụng thiết bị phần cứng chuyên biệt để đo lường trạng thái pin và nguồn điện trong mạng lưới năng lượng phân tán, từ đó xác minh mức độ đóng góp của từng node.

Social Verification

Social Verification (xác minh cộng đồng) thường được sử dụng ở giai đoạn đầu hoặc với các mạng lưới DePIN quy mô nhỏ. Trong đó, cộng đồng sẽ đánh giá chéo lẫn nhau, hoặc sử dụng danh tiếng cá nhân để đảm bảo. Phương pháp này khó mở rộng, và thường chỉ phù hợp với giai đoạn thử nghiệm (testnet / alpha).

Nhìn chung, tùy vào đặc điểm ngành và mục tiêu sử dụng, các giao thức DePIN có thể sử dụng một hoặc kết hợp nhiều lớp xác minh để cân bằng giữa độ tin cậy, chi phí triển khai, quyền riêng tư và khả năng mở rộng.

Stake & Slashing

Đây là cơ chế phổ biến trong các PoS chain (blockchain L1 sử dụng PoS), người tham gia mạng lưới cần đặt cọc token (stake) để vận hành node hoặc thiết bị. Nếu bị phát hiện gian lận hoặc không hoạt động đúng cam kết, phần stake đó có thể bị “slashed” – tức bị cắt giảm hoặc mất trắng. Cơ chế này đánh thẳng vào yếu tố tài chính để khuyến khích người tham gia tuân thủ quy tắc.

Đâu là hướng tiếp cận tối ưu cho các dự án DePIN?

Với rất nhiều phương pháp xác minh khác nhau, việc tìm ra hướng tiếp cận tối ưu cho một giao thức DePIN mới là không hề đơn giản. Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng, và đặc biệt, không phải sự lựa chọn nào cũng phù hợp 100% với tính chất đặc thù của lĩnh vực trong DePIN.

Do đó, tùy vào giai đoạn phát triển, loại dữ liệu và mô hình kinh doanh mà mỗi dự án DePIN sẽ có lựa chọn chiến lược phù hợp.

Các phương pháp như Consensus hay Proof of Correct Execution vốn rất hữu ích trong môi trường kỹ thuật số, nhưng lại bị giới hạn khi áp dụng vào các dịch vụ vật lý, nơi mà hầu hết các giao thức DePIN xử lý.

Để dùng Consensus hoặc ZKP nhằm xác minh một hành động ngoài đời thực (như cảm biến đo nhiệt độ hay chia sẻ băng thông), buộc phải dựa vào oracle – tức là một nguồn để đưa dữ liệu từ thế giới thật vào blockchain. Tuy nhiên, oracle sử dụng cơ chế giả định độ tin cậy riêng, thường được cho là kém hiệu quả.

Trong khi đó, Random sampling là một phương pháp vừa hiệu quả về tài nguyên, vừa vững chắc về mặt lý thuyết trò chơi (game theoretic), giúp tạo động lực khuyến khích hành vi trung thực.

Phương pháp này đặc biệt phù hợp với các dịch vụ như chia sẻ băng thông, xử lý tín hiệu, hoặc bất kỳ giao thức nào cần kiểm tra xem các node có thật sự hoạt động và phản hồi đúng hay không, mà không cần phải chạy lại toàn bộ logic hệ thống.

Nhiều dự án DePIN chọn bắt đầu bằng phương pháp Whitelisting, vì đây là giải pháp đơn giản nhất để triển khai ở giai đoạn đầu. Tuy nhiên, đây là phương pháp mang tính tập trung cao và khó duy trì khi mở rộng quy mô, do phụ thuộc vào con người thực hiện kiểm tra.

Về dài hạn, nếu không được thay thế hoặc kết hợp với các phương pháp phân quyền hơn như Random Sampling, Proof of Location hay ZKP, hệ thống có thể mất đi bản chất phi tập trung – yếu tố cốt lõi khiến DePIN khác biệt so với mô hình truyền thống.

Tóm lại, các dự án DePIN cần tuân thủ nguyên tắc sau đây khi lựa chọn cơ chế xác minh: Dùng các phương pháp đơn giản ở giai đoạn đầu, đồng thời có lộ trình để tiến tới xác minh phân quyền, trong khi vẫn đảm bảo tiết kiệm tài nguyên và độ tin cậy cao.

Kết luận

Trong DePIN, nơi mà dữ liệu vật lý cần được xác minh một cách tin cậy và phi tập trung, không có một giải pháp nào là hoàn hảo cho mọi tình huống. Vì vậy, hướng đi tối ưu cho các dự án DePIN thường là kết hợp linh hoạt nhiều lớp xác minh, vừa đảm bảo hiệu quả, vừa từng bước giảm dần sự phụ thuộc vào các cấu trúc tập trung. Đây là chìa khóa để xây dựng các hệ thống hạ tầng vật lý phi tập trung có thể mở rộng, an toàn và đáng tin cậy trong dài hạn.

Anh em có nhận xét gì về vấn đề xác minh trong DePIN qua những phân tích của a16z? Hãy comment xuống phía dưới để trao đổi cùng cộng đồng Block24 nhé!

Lưu ý: Nội dung bên trên không phải là lời khuyên đầu tư. Anh em chỉ nên tham khảo và tự mình tìm hiểu kỹ trước khi quyết định xuống tiền. Hãy là nhà đầu tư có trách nhiệm với tài sản của mình, chúc anh em thành công!