POP:物理工作量證明 PoPW 網絡將如何獲得成功？

撰文：Mohamed Fouda、Qiao Wang

編譯：aididiaojp.eth，Foresight News

與以投機為主的 Web3 金融用例相比，PoPW 網絡促進了觸及我們日常生活的各種服務。

Web3 開啟了在全球范圍內協調人類活動的新方法。Web3 網絡具有無國界和無地域偏見的獨特特征，它只承認個人對網絡的貢獻。由于 Web3 網絡的這一特性，它可用于創建替代中心化公司的去中心化解決方案，例如去中心化無線網絡 Helium、Pollen、Nodle，以及去中心化地圖應用 Hivemapper、Spexi 等。這些項目表明，來自世界各地的參與者可以齊心協力，為每個人都可以進入的公平公開市場做出貢獻。隨著此類網絡成長為 Web3 最大的應用程序之一，它們有可能展示去中心化的真正力量。業界通常將這些網絡稱為物理工作量證明 (PoPW) 網絡。雖然這個術語沒有涵蓋這些網絡可以執行的大部分活動，但我們將堅持使用這個術語。

在本文中，我們將深入探討成功的 PoPW 網絡的特征，以及哪些想法可以更輕松地實現規模化和產品市場匹配。

什么是 PoPW，它為什么重要？

PoPW 網絡是一種協作網絡，網絡參與者可以在其中創建去中心化的雙向市場。網絡參與者通常分為兩類：為網絡和服務買家貢獻工作的人、付費以從網絡提供的服務中受益的人。

在最佳情況下，這些網絡的運行方式應類似于去中心化交易所，其中服務請求（詢問）會自動與服務提供商的報價（出價）相匹配。該網絡只收取交易費，用于獎勵運行網絡的基礎設施節點。這可能是當前 PoPW 網絡例如 Helium 的長期目標。然而在初始階段，需要一個中心化的實體來開發系統并通過合作伙伴關系和營銷來引導其增長。該實體還需要開發完善的代幣設計來引導網絡的供應方，并創建能夠吸引客戶的價值網絡。

Azuki推出的虛擬城市Hilumia將連接數字世界和物理世界:金色財經報道，Hilumia是一個由社區塑造的交互式虛擬城市，并將隨著時間的推移而擴展，其原生的物理支持令牌 (PBT) 將其生態系統連接在一起。還將通過其物理支持令牌 (PBT) 連接數字世界和物理世界。

此前消息，Azuki推出虛擬城市“Hilumia”。[2023/1/15 11:12:52]

我們可以將亞馬遜作為一個簡單的例子來說明 PoPW 是如何發展的。與亞馬遜類似，PoPW 網絡的目標是創建全球市場。在構建業務基礎設施和引導供應方的過程中，市場最初處于虧損狀態。當供應方增長并且市場成功地為買家提供高質量的服務時，市場經濟轉向盈利。與亞馬遜或任何中心化市場的主要區別在于，當 PoPW 網絡成功吸引客戶時，經濟價值將通過原生代幣升值流回網絡參與者，而不是流向中心化公司。

目前已有很多內容討論了 PoPW 網絡相對于現有中心化模式的優勢。本文不會重復這個討論，而是引用 Multicoin 的文章，該文章列出了其中一些優勢，例如由于減少對中介的依賴而帶來的成本效益，以及由于分散部署和更大的貢獻者池而能夠更快地擴展基礎設施的能力。

PoPW 網絡如何獲得成功？

很少有人討論 PoPW 網絡如何能夠產生與中心化解決方案相似的實用效果，從而使 PoPW 的成本效益變得有意義。本節討論 PoPW 網絡成功所需的五個基本特征。

簡化貢獻者操作

對于在全球范圍內工作的 PoPW 網絡來說，服務提供商的貢獻方式應該盡可能簡單。這種簡單性增加了潛在的貢獻者池，并能夠實現更快可擴展性的目標。需要具有專業經驗或培訓的貢獻者的網絡也是可行的，但貢獻者基數可能較少。

微軟CEO納德拉：企業元宇宙是融合數字世界和物理世界的基礎設施堆棧的新層:近日，微軟董事長兼CEO薩提亞·納德拉（Satya Nadella）在全球合作伙伴大會Inspire上官宣了企業元宇宙（Enterprise Metaverse）解決方案。通過微軟HoloLens、Mesh、Azure云、Azure Digital Twins等幫助企業客戶實現數字世界與現實世界融為一體。Nadella表示：企業元宇宙是為了融合數字世界和物理世界，而創建出來的基礎設施堆棧的新層。該平臺融匯了物聯網、數字孿生和混合現實。使用我們的元宇宙堆棧，你可以從數字孿生開始，建立一個豐富的物理或邏輯數字模型，無論是資產、產品還是復雜環境，都能跨越人、地、物及其相互作用。數字孿生實時綁定物理世界，你可以使用混合現實，監視環境并在其中協作。你可以運行模擬，可以應用人工智能，來分析和預測未來狀態。他還說：瑪氏和埃森哲已經在使用我們的元宇宙堆棧，通過復雜的數字模擬，實現供應鏈數字化和優化生產。在法國，政府人員求助于我們的合作伙伴Cosmo Tech和SystemaX，來建模和模擬一個地區的增長。他們使用Azure數字孿生和我們的數據和分析服務，確定應將新資源部署在何處，以及它們會對地區電網產生什么影響。[2021/8/20 22:26:15]

當前的一些 PoPW 網絡需要復雜的操作和多層次的規劃和協調，這會大大限制其用戶群，去中心化移動網絡就是其中的例子。運營移動網絡比部署「微型」基站要復雜得多。移動覆蓋需求的本質是動態的，去中心化網絡的結構無法快速適應這些需求變化。此外，移動網絡在規劃、部署基礎設施、服務和維護方面需要大量技術工作，而去中心化的貢獻者很難完成這些工作。為了解這種復雜性的規模，去中心化移動網絡項目 XNET 估計，每 1 美元的網絡收入，就有 0.60 美元用于支持復雜的后端操作，0.4 將獎勵部署節點。這種復雜性表明需要存在一個中心化實體來協調這些活動，而去中心化的 PoPW 將更難實現。

螞蟻集團智能科技事業群張輝：在數字世界里延續物理世界是數字化升級的重要挑戰:金色財經現場報道，6月23日，2021螞蟻鏈開發者大會于杭州舉辦，會上螞蟻集團智能科技事業群技術負責人張輝演講表示，聚焦在區塊鏈基礎技術上，是為了讓開發者可以更放心的參與技術開發，螞蟻鏈目前已經達到了全棧可控的狀態，可以提供信任科技的全鏈路解決入方案。

此外，把物理世界的規則在數字世界里延續數字化升級的重要挑戰。在區塊鏈和其他技術的融合中，IOT可以實現源頭數據的可信，隱私計算可以實現數據價值的可信流轉和釋放，軟硬件一體化解決方案也會是未來區塊鏈基礎設施的發展趨勢。[2021/6/23 23:59:48]

貢獻的標準化

PoPW 網絡成功的另一個重要因素是工作貢獻的標準化，服務提供商的貢獻不能是主觀的。貢獻的主觀性可能導致影響網絡整體功能的低質量貢獻。評估此類貢獻以排除低質量貢獻需要無法在鏈上實施的復雜系統。收集圖像等復雜數據的 PoPW 項目已經認識到標準化貢獻的重要性，例如 Hivemapper 需要具有特定規格的行車記錄儀。Spexi 更進一步，通過系統軟件控制無人機的移動來創建一致的航拍圖像。標準化還保證了服務提供商之間的公平和中立。服務提供商可以根據與網絡目標相關的指標例如覆蓋范圍、新精度或客戶需求等獲得不同的獎勵。請記住獎勵不應與對貢獻作品的主觀意見有關。

可靠的預言機

在 PoPW 網絡中，網絡參與者的鏈下貢獻需要在鏈上得到證明。這些證明允許獲得網絡的原生代幣獎勵貢獻。這是經典的預言機問題，在將這些貢獻提交上鏈之前，預言機需要證明貢獻的存在性、正確性和真實性。預言機問題是 PoPW 網絡最棘手的挑戰之一。惡意行為者有動機操縱預言機以從網絡中提取最大價值。例如 Helium 網絡中存在一些參與者的惡意行為，由于網絡受益于擴展的地理覆蓋范圍，并通過覆蓋證明對其進行獎勵機制，導致出現了偽造熱點或欺騙其位置的動機。由于網絡參與者觀察到并報告了這兩種行為，因此發起了多種措施來打擊它們，其中包括為不可信的參與者創建拒絕列表和使用熱點挑戰系統等。盡管存在打擊措施，但熱點的存在和位置的正確性仍然是一個挑戰。

聲音 | 物流指聞：集成區塊鏈等技術的信息物理系統才是智慧經濟時代的新基礎設施:物流指聞刊文《深度解析：“互聯網+物流”與新時代的基礎設施變革與運營思維》，文章指出，新基礎設施本質特征是互聯網，但互聯網不是新基礎設施的全部，一個集成了互聯網、物聯網、云計算、大數據、區塊鏈、移動互聯網等技術，形成的虛實一體的信息物理系統（CPS）才是智慧經濟時代的真正的新基礎設施。[2019/3/12]

Hivemapper 等其他 PoPW 平臺依靠硬件身份驗證來對抗預言機操縱。Hivemapper 行車記錄儀使用 GPS 位置和與 Helium 熱點的連接作為位置證明協議的一部分，該協議用于證明映射貢獻的正確性。此外，Hivemapper 添加了一個人工操作的質量保證層來檢查提交圖像的真實性。盡管它很有效，但對貢獻的人工審查增加了一層復雜性，并可能為貢獻者和審查者之間的惡意協調創造機會。

高效的 PoPW 預言機仍然是一個懸而未決的問題，也是一個潛在的創新領域。目前，這個問題沒有通用的解決方案，硬件身份驗證可以為特定用例提供一些保護。示例包括用于位置敏感 PoPW 貢獻的防欺騙 GPS 模塊。但是目前需要更具彈性和通用性的預言機來支持更廣泛的用例。

防壟斷

為了使去中心化的 PoPW 網絡取得成功，應該避免單節點故障。這些故障點包括取決于專利技術或特定的軟件或硬件供應商。相反，網絡應該采用可以由多個供應商支持的貢獻標準，包括用于網絡所需的任何硬件或軟件。通過消除任何集中化和壟斷的潛在風險，網絡會變得更加可靠和安全。例如 Helium 網絡有 20 多家供應商生產網絡所需的 LoRaWan 熱點。

保守和靈活的代幣設計

PoPW 網絡成功的一個主要因素是代幣設計，它可以成功吸引網絡貢獻者、平衡供需并防止從網絡中提取無用或惡意的價值。平衡代幣設計是一個很大的主題，可能需要單獨的文章來探討，但是一些重要的準則是：

聲音 | 中國工程院院士：運用物理學方法有望突破區塊鏈“三元悖論”?:當前的區塊鏈技術難以同時實現“去中介、保安全、高效率”三項目標，被稱為遇到“三元悖論”。中國工程院院士李幼平近日接受采訪時表示，運用類似于北斗短信之類的物理學方法，有可能突破這一瓶頸。當前各種區塊鏈方案的科學本質，是一種依托哈希變換的自證可信的數學自洽，它可以做到以接近1的概率拒絕一切形式的網絡攻擊，為網絡空間安全提供一線全新的希望。在李幼平看來，區塊鏈的“三元悖論”中“保安全”仍然是發展瓶頸，急需首先突破。“北斗短信”是中國版本全球定位系統中的一項獨特的發明，它除了可以把哈希自洽的數據區塊直接廣播給地球上的任意節點，還可以同時提供時空自洽的真實位置。“哈希自洽杜絕內容篡改，時空自洽杜絕地址造假，數學、物理兩類自洽相互印證，將填補當前區塊鏈技術的安全漏洞”李幼平說。[2018/7/16]

需求方比供應方更難做到正確

幾乎不可能從第一次嘗試就獲得正確的設計。

因此，PoPW 開發者應該清楚和透明地了解根據項目主網的實際數據更改代幣設計的必然性。最好的方法是從一開始就為供應方提供保守獎勵深思熟慮的設計，并將其作為初始產品推出。

PoPW 的現狀

PoPW 網絡的一個共同要求是需要快速擴展來與中心化解決方案競爭。參與者面臨的一個主要限制因素是參與網絡的成本。參與成本低的網絡可以快速吸引更多用戶，實現更好的供應，實現極大的去中心化，并更快地測試產品與市場的契合度。PoPW 參與成本通常分為前期進入成本和持續參與成本。在本節中，PoPW 項目根據這些參與成本進行分類。

進入成本（Capex）

進入成本是用戶成為網絡的一部分必須支付的前期成本。例如 Helium 熱點的成本或 Spexi 協議的無人機成本。我們可以將這部分成本稱為 Capex。Capex 越高，網絡獲取用戶的難度就越大，高進入成本通常與參與網絡所需的專用設備相關聯。除了成本之外，專用設備還需要更長的時間來制造和分發給網絡參與者，這會減慢采用速度。只需要簡單或通用設備例如手機的 PoPW 網絡更有可能吸引參與者。

持續參與成本 (Opex)

這是用戶為積極參與網絡而支付的持續運營成本。例如使用 Hivemapper 或 Spexi 繪制區域地圖所需的能源成本和時間。我們將這些稱為 Opex 成本。高昂的運營成本意味著參與者需要更快、更頻繁地為其貢獻獲得報酬。這也意味著參與者將需要出售相當一部分所賺取的代幣獎勵以支付其運營成本，從而對代幣價格造成持續的拋售壓力。這種壓力需要通過需求即原生代幣購買壓力來平衡，以保護原生代幣的價格不會進入可能動搖參與者對網絡信心的下跌趨勢。需要高運營支出的網絡通常可以從平衡供需雙方的漸進增長戰略中受益。

PoPW 創新點PoPW 網絡的基礎設施和工具

在討論 PoPW 網絡的具體用例之前，首先要認識到網絡對支持該領域的基礎設施和工具存在普遍需求。這種所需基礎設施的示例包括具有抗操縱性的創新預言機解決方案。這些預言機解決方案需基于硬件或加密技術，以確保貢獻的真實性并消除作弊行為。

另一個需要的工具是 SDK，用于將模塊化 PoPW 網絡作為 L2 或具有可定制代幣經濟模型的應用鏈便捷啟動，以便 PoPW 網絡不需要像現在這樣作為 L1 啟動。這些 SDK 需要通過創建單獨的模塊來關注實現模塊化，例如代幣實用程序、獎勵機制、預言機解決方案和存儲解決方案等。這種模塊化允許 PoPW 開發人員獨立調整每個模塊，以實現針對其特定用例的最佳定制。此類 SDK 的可用性可以大大簡化啟動 PoPW 網絡所需的工作。

健康數據共享

公共衛生研究人員面臨的一個主要挑戰是缺乏足夠的數據集來檢驗他們的研究假設。解決這個問題的一種方法是個人去中心化貢獻健康數據來用于研究和藥物開發。例如個人共享 DNA 數據，即去中心化的 23andme，參與者因共享他們的 DNA 數據以及相關的健康信息而獲得獎勵。大學、醫院和制藥公司可以通過分布式的研究和商業應用市場訪問這些數據。另一個例子是共享身體活動數據、心率、睡眠數據和可穿戴設備收集的其他類型的數據，以健康為研究中心的企業可以使用這些數據來改進他們的產品。在這些應用中，用戶貢獻簡單且標準化，使他們成為 PoPW 網絡的理想候選者。此外，健康數據用例可以受益于增強隱私的技術，例如零知識證明。

去中心化的 VoIP 國際電話

互聯網協議語音 VoIP 技術可以顯著降低國際電話的費用，因為它可以通過互聯網路由接通電話。通過去中心化的方式，國際電話的費用可以再降低 10 倍。由將本地電話線連接到互聯網的用戶組成的 PoPW 網絡創建了一個全球電話網絡，該網絡能夠實現以撥打本地電話的費用來進行國際通話。

平衡可再生能源分配

近年來，可持續性和清潔能源越來越受到關注。通過創建平衡發電和消費的高效配電網絡，可以改善太陽能電池和其他可再生能源的使用。去中心化的能源貢獻也可以與公共能源網絡相結合，以在高需求時期支持網絡，減少在這些時期使用化石燃料的需求。該領域的一個示例項目是 React 網絡。

去中心化機器人

Amazon MTurk 是一個允許將需要人類智能的任務外包給分布式工作人員的平臺。由于任務的多樣性，當前的 MTurk 模型不適合作為 PoPW 網絡。然而，隨著合適的技術工具的開發，MTurk 可以實現為需要更小聚合的 PoPW 網絡。在此模型中，PoPW 子網絡由請求實體按需創建，工作人員貢獻根據其規則提交給子網絡。所有子網絡共享相同的原生代幣，從而創建一個貢獻者擁有的平臺。該平臺足夠靈活，可以服務于不同的利基用例。除了通過削減中介費用降低成本的好處外，還有：

工作請求者和工作人員不需要像 Amazon MTurk 當前所要求的那樣共享 PII。

請求者和工人的工作成就在鏈上透明可用，供交易對手審查。

特定的工人資格可以通過第三方身份提供商頒發的 SBT 來證明。

獲得的鏈上聲譽可以轉移到其他面向用戶的客戶端。

可以通過加密支付更快地結算付款。

AI 數據集創建

訓練高級 AI 模型需要龐大而復雜的數據集。對于計算機來說，這些數據集通常是標記圖像，而且需要在數據集創建過程中進行大量人工輸入。例如，要創建一個數據集來訓練自動駕駛模型，第一步是捕捉不同時間和不同場景下的實際交通狀況的照片。然后第二部分是正確標記和注釋這些圖像來訓練計算機視覺模型。這兩個步驟都需要大量的人工參與。所以我們可以構建一個聚合人類貢獻的 PoPW 網絡，為 AI 和其他用例創建大型數據集，這些數據集將被開發和訓練大型 AI 模型的公司使用。

綠色金融

PoPW 網絡可以通過使用代幣激勵可持續活動來加速綠色金融，生成代幣作為對執行可持續活動的參與者的獎勵。這些代幣由尋求實現更環保足跡和更大可持續性影響的機構購買和銷毀。該系統的工作原理類似于碳信用額度，但可以激勵更難實現的活動和目標，例如清潔水道、鼓勵回收、為更好的工業過濾系統提供資金等。

結論

我們相信 PoPW 網絡能夠創建龐大的經濟網絡，展示去中心化的真正好處。與以投機為主的 Web3 金融用例相比，PoPW 網絡促進了觸及我們日常生活的各種服務。在上述用例中，PoPW 可以通過以更低的成本提供更好的服務。

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