Dokaz o propusnosti (PoB) u DePIN mrežama | Vodič

Što je dokaz o propusnosti (Proof of Bandwidth) i zašto je potreban DePIN-u?

Jeste li se ikada zapitali zašto vaš kućni usmjerivač ne može jednostavno "rudariti" kriptovalute poput onih golemih skladišta u Teksasu? To je zato što je tradicionalni dokaz o radu (Proof of Work - PoW) nevjerojatan potrošač resursa koji bi rastalio vaš osnovni hardver prije nego što uopće obradite jedan blok.

Za izgradnju decentraliziranog interneta potreban nam je način da dokažemo da čvor (node) doista obavlja svoj posao — prenosi podatke — a da pritom ne zapalimo kuću. Tu na scenu stupa dokaz o propusnosti (Proof of Bandwidth - PoB).

Tradicionalni dokaz o radu (PoW) izvrstan je za osiguravanje globalne glavne knjige, ali je pretjeran za mrežu senzora ili VPN čvorova. Prema istraživanju DePIN: A Framework for Token-Incentivized Participatory Sensing (2024), izvođenje PoW-a na razini senzora u osnovi je "neekonomično" jer trošak energije nadmašuje vrijednost podataka koji se prikupljaju.

Trebamo nešto lakše. Dokaz o propusnosti (PoB) djeluje kao verifikacijski sloj koji potvrđuje da čvor ima kapacitet i brzinu koju tvrdi da ima. To je most između fizičke imovine (vašeg usmjerivača) i digitalnih nagrada (tokena).

• Učinkovitost: Umjesto rješavanja beskorisnih matematičkih zagonetki, čvorovi obavljaju "koristan rad" poput prosljeđivanja paketa ili ugošćivanja proxy poslužitelja.
• Verifikacija: Mreža šalje "izazove" čvorovima — zamislite to kao nasumični ping test — kako bi osigurala da oni ne lažiraju svoju statistiku.
• Poticaji: Povezivanjem propusnosti s nagradama, potičemo ljude da postavljaju čvorove u područjima visoke potražnje, poput prometnih financijskih središta gdje je niska latencija ključna za trgovanje.

Ako dijelite tokene za propusnost, netko će sigurno pokušati varati. U "Sybil napadu", jedan zlonamjerni akter pretvara se da je stotinu različitih čvorova kako bi iscrpio fond nagrada. To je ogroman problem u P2P mrežama u koje se svatko može uključiti.

Verifikacija propusnosti znatno otežava lažiranje fizičke prisutnosti. Ne možete lako simulirati 10 Gbps stvarne propusnosti kroz pedeset "virtualnih" čvorova ako je vaša fizička odlazna veza (uplink) samo 1 Gbps. Matematika se jednostavno ne podudara.

Kao što je ranije navedeno u istraživanju DePIN okvira, mnogi projekti sada razmatraju obranu na razini hardvera. Korištenje pouzdanog platformskog modula (TPM) ili sigurnosne enklave pomaže osigurati da korisnik nije mijenjao kod koji pokreće test propusnosti.

Ovo nije samo za kripto entuzijaste. Zamislite pružatelja zdravstvenih usluga koji treba sigurno sinkronizirati goleme slikovne datoteke putem distribuirane mreže. Njima je potrebna zajamčena propusnost, a ne samo obećanje "najboljeg truda" od strane pružatelja internetskih usluga (ISP). PoB osigurava da čvorovi koje plaćaju doista isporučuju taj mrežni kapacitet.

Tehnički detalji: Kako to zapravo mjerimo?

Dakle, kako mreža zapravo "vidi" brzinu? To nije samo obećanje na riječ. Većina PoB sustava koristi mješavinu ICMP provjera latencije (pingova) kako bi se vidjelo koliko je čvor udaljen i TCP uzorkovanja propusnosti. U osnovi, mreža šalje "junk" datoteku poznate veličine čvoru i mjeri koliko mu je vremena potrebno da je proslijedi. Neki napredni protokoli čak koriste označavanje paketa — gdje se specifična zaglavlja dodaju stvarnim korisničkim podacima kako bi se pratila njihova putanja i brzina bez stvarnog čitanja sadržaja paketa. To održava čvor poštenim jer ako odbace te označene pakete, njihov "rezultat kvalitete" naglo pada.

Sada kada smo razjasnili "što" i "zašto", ostaje pitanje: kako ovi sustavi zapravo prenose podatke bez stvaranja uskih grla? U nastavku ćemo proučiti protokole usmjeravanja koji to omogućuju.

Protokoli usmjeravanja u PoB mrežama

Stalno govorimo o prijenosu paketa brzinom svjetlosti, no standardno internetsko usmjeravanje (ono što vaš pružatelj internetskih usluga koristi, a naziva se BGP) zapravo je prilično ograničeno. Ono obično traži samo „najkraći“ put, koji pritom može biti zagušen ili podložan cenzuri. U DePIN mrežama (decentraliziranim mrežama fizičke infrastrukture) potreban nam je inteligentniji pristup.

Većina ovih mreža integrira WireGuard, iznimno brz enkripcijski protokol, kako bi kreirala „tunele“ između čvorova. No, prava se čarolija krije u načinu na koji podaci pronalaze svoj put. Pojedini projekti koriste SCION, koji korisniku omogućuje da samostalno odabere putanju kojom će se njegovi podaci kretati, čime u potpunosti izbjegava određene države ili spore podmorske kabele. Drugi pak koriste usmjeravanje u slojevima (poput Tora, poznato kao Onion Routing), ali s PoB (Proof of Bandwidth) zaokretom – čvorovi su nagrađeni ako su najbrži releji u krugu.

Za razliku od standardnog BGP-a, koji je statičan i spor pri ažuriranju, ovi P2P protokoli usmjeravanja su dinamični. Ako čvor u nekoj poslovnoj zoni prestane s radom, mesh mreža trenutno preusmjerava promet kroz obližnji stambeni čvor, a da korisnik pritom ne primijeti ni najmanji zastoj u vezi.

Kako PoB funkcionira u dVPN ekosustavu

Zamislite svoju kućnu internetsku vezu kao rezervnu spavaću sobu. Većinu vremena ta optička linija od 500 Mbps stoji neiskorištena dok ste na poslu ili spavate, što je zapravo samo bacanje kvalitetne infrastrukture.

Dokaz o propusnosti (Proof of Bandwidth - PoB) pretvara tu "slobodnu sobu" u produktivnu imovinu omogućujući vam da iznajmite svoj višak kapaciteta ljudima kojima je potreban siguran, privatan tunel do mreže. To je u osnovi Airbnb model, ali umjesto da gosti borave u vašoj kući, kroz vaš usmjerivač (router) prolaze samo enkriptirani paketi podataka.

Većina nas plaća mnogo više interneta nego što ga zapravo koristimo. Decentralizirani VPN-ovi (dVPN) koriste taj golemi bazen rezidencijalnih IP adresa koje trenutno samo stoje neaktivne. Kada pokrenete čvor (node), više niste samo korisnik; vi postajete mikro-ISP (pružatelj internetskih usluga).

Djelujući kao izlazni čvor (exit node), pružate nešto što veliki podatkovni centri ne mogu: "čisti" rezidencijalni promet. Ovo je od presudne važnosti za istraživače ili novinare koji moraju zaobići geoblokiranje, a da pritom ne izgledaju kao da dolaze s masivne serverske farme u Sjevernoj Virginiji. Prema radu DePIN: A Framework for Token-Incentivized Participatory Sensing (2024), ovaj pomak omogućuje potrošačima da istovremeno budu "održavatelji" i "proizvođači" u istom ekosustavu.

• Zarađivanje nagrada: Zarađujete kripto VPN nagrade na temelju stvarne propusnosti koju osiguravate. Ako imate stabilnu liniju od 1 Gbps, zaradit ćete više od nekoga na nestabilnoj DSL vezi.
• Privatnost na prvom mjestu: Moderna dVPN tehnologija kreće se prema sustavu u kojem vlasnik čvora ne može vidjeti promet, a korisnik ne može vidjeti privatne podatke čvora.
• Decentralizirani izlazni čvorovi: Za razliku od velikog korporativnog VPN-a gdje se sav promet kanalizira kroz nekoliko središnjih točaka, dVPN ga raspršuje na tisuće domova, što vlastima gotovo onemogućuje da ga jednostavno "ugase".

Najteži dio je kako mreža zna da doista pružate brzinu koju tvrdite. Ne možemo samo vjerovati čvoru na riječ — to je recept za Sybil napade. Tu na scenu stupaju "Heartbeat" provjere i podatkovne sonde.

Mreža šalje male, enkriptirane "sonde" vašem čvoru u nasumičnim intervalima. Mjeri se koliko brzo prosljeđujete te podatke natrag. Ako vaša latencija skoči ili propusnost padne, pametni ugovor — koji djeluje kao vrhovni sudac — smanjuje vašu ocjenu kvalitete, a time i vaše nagrade.

Jedna od najvećih prepreka s kojom se suočavamo je kako to izvesti bez uhođenja onoga što ljudi zapravo rade. Ovdje vidimo mnogo rada na dokazima s nultim znanjem (Zero-Knowledge Proofs - ZKP). Cilj je dokazati "prenio sam 1 GB podataka brzinom od 100 Mbps", a da mreža pritom ne zna što je taj 1 GB sadržavao.

Kao što je ranije spomenuto u istraživanju o participativnom osjetu, korištenje hardvera poput TPM-a (Trusted Platform Module) ovdje pomaže. On osigurava da softver za mjerenje nije hakiran kako bi prijavljivao lažne brzine. Ako se u hardver dira, "heartbeat" provjera ne uspijeva i čvor biva izbačen iz mreže.

Ovo nije samo teorija; koristi se u nekim prilično osjetljivim okruženjima. Uzmimo za primjer zdravstvo. Privatnost je ovdje najvažnija — PoB omogućuje klinikama da potvrde kako imaju brzu, privatnu vezu za telemedicinu bez da središnji pružatelj usluga njuška po metapodacima.

Dakle, vidjeli smo kako funkcionira "Airbnb" model i kako čvorove održavamo poštenima pomoću sondi. Ali kako to zapravo skalirati na milijune korisnika, a da se cijela stvar ne uspori do puzanja? U nastavku zaranjamo u tokenomiku koja održava cijeli sustav na životu.

Rudarenje propusnosti i ekonomija tokeniziranih mreža

Dakle, vaš čvor (node) je pokrenut i dokazujete svoju propusnost – to je sjajno. Ali zašto bi itko zapravo ostavio svoju opremu uključenu 24 sata dnevno, 7 dana u tjednu, samo kako bi pomogao nekom strancu na drugom kraju svijeta da zaobiđe vatrozid? Sve se svodi na novac, ili u ovom slučaju, na tokenomiku koja pretvara obični VPN u funkcionalnu ekonomiju.

Kako bi uopće započeli, većina mreža zahtijeva od operatera čvorova da ulože kolateral (stake) u izvornim tokenima. To je njihov ulog u igri. Ako pokušaju varati ili im je čvor stalno spor, taj se ulog smanjuje kaznom (slashing).

Cijela priča oko "rudarenja propusnosti" nije samo zvučan naziv za zarađivanje kriptovaluta; to je specifičan ekonomski model dizajniran za rješavanje problema "nepouzdanih čvorova". Većina ovih mreža koristi ono što nazivamo modelom spaljivanja i kovanja (burn-and-mint model).

Evo kako to funkcionira: Korisnici kupuju "uslužne kredite" (Utility Credits) za korištenje mreže. Ti su krediti obično vezani uz nešto stabilno, poput 1 USD, kako cijena VPN-a ne bi stalno oscilirala. Da bi se dobili ti krediti, sustav "spaljuje" (uništava) ekvivalentan iznos volatilnog mrežnog tokena. Zatim protokol "kuje" (mint) nove tokene kako bi isplatio operatere čvorova. Tijekom razdoblja niske potražnje, stopa kovanja se obično usporava kako bi se spriječila inflacija, održavajući ravnotežu između ponude i potražnje.

• Poticaji za dostupnost (Uptime): Umjesto plaćanja samo za sirove podatke, mnogi protokoli nagrađuju "staž". Čvor koji je online šest mjeseci bez prekida dobiva veći multiplikator nagrade od onog koji je tek pokrenut.
• Kažnjavanje (Slashing): Ako vaš čvor prestane raditi tijekom intenzivnog prijenosa podataka, ne gubite samo nagradu; pametni ugovor može "odrezati" (slash) dio vaših uloženih tokena kao kaznu.
• Dinamičko određivanje cijena: U pravoj P2P razmjeni, cijena nije fiksna. Ako u nekoj zemlji izbiju masovni prosvjedi i svima odjednom zatreba VPN, nagrada za čvorove u toj regiji naglo raste.

Vidio sam kako se ovo odvija u financijskom sektoru. Trgovci koji koriste visokofrekventno trgovanje (HFT) ponekad trebaju specifične rezidencijalne rute kako bi provjerili latenciju "posljednje milje". Spremni su platiti premiju za verificirane, brze čvorove, a tokenomika osigurava da ti vrhunski čvorovi dobiju najveći dio nagrada.

Lako je pomiješati PoB (dokaz propusnosti) s drugim sustavima dokaza, poput Filecoinovih dokaza pohrane. No, postoji ogromna tehnička razlika: pohrana je statična, ali propusnost je kvarljiva roba. Ako ne iskoristite svoju vezu od 100 Mbps upravo u ovoj sekundi, taj kapacitet je zauvijek izgubljen.

Ovo je iskreno jedini način da se izgradi internet "otporan na cenzuru" koji zapravo funkcionira. Ne možete se osloniti na ljudsku dobrotu; morate učiniti profitabilnijim biti pošten nego varati.

Sigurnosne prijetnje i tehničke prepreke u DePIN konsenzusu

Dosad smo govorili o „magiji“ zarađivanja tokena putem vašeg neiskorištenog interneta, ali budimo realni na trenutak – ako postoji način za izigravanje sustava, netko je već sigurno napisao skriptu s botom da to i učini. Kada radite s DePIN-om (decentraliziranom fizičkom infrastrukturom), ne borite se samo protiv hakera; borite se i protiv vlastitih operatera čvorova koji žele maksimizirati nagrade uz nula stvarnog rada.

Trenutačno najveća glavobolja u PoB-u (dokazu o propusnosti) je napad „unutarnje petlje“ (internal loop attack). Zamislite operatera čvora koji želi dokazati da ima brzinu slanja podataka od 1 Gbps. Umjesto da stvarno usmjeravaju promet prema mreži, oni postave dvije virtualne instance na istom poslužitelju visoke brzine i jednostavno šalju podatke sami sebi naprijed-natrag.

• Emulacija API-ja: Zlonamjerni akteri ponekad čak i ne koriste stvarni hardver. Jednostavno napišu skriptu koja oponaša API odgovore stvarnog čvora.
• Problem „lutaka na koncu“ (Sockpuppet problem): Jedan vrhunski poslužitelj u podatkovnom centru može se pretvarati da je 50 rezidencijalnih čvorova, prikupljajući nagrade namijenjene stvarnim kućnim korisnicima.

Kako bismo to zaustavili, pokušavamo koristiti daljinsko potvrđivanje (remote attestation). U osnovi, mreža pita hardver čvora: „Hej, jesi li ti stvarno Raspberry Pi koji pokreće moj službeni kod ili si samo Python skripta na masivnom poslužitelju?“

No, tu leži kvaka – IoT uređaji male snage su očajni u tome. Izvođenje potpune kriptografske provjere „mjerenog pokretanja“ (measured boot) svaki put kad se paket pomakne predstavlja ogroman odlaz resursa. Ako neki trgovački lanac koristi mrežu za svoje sustave na prodajnim mjestima (POS), ne mogu dopustiti da čvor pauzira tri sekunde kako bi riješio hardverski izazov svaki put kad kupac provuče karticu.

U svakom slučaju, nije sve tako crno. Postajemo sve bolji u „probabilističkoj verifikaciji“ – umjesto provjere svakog paketa, provjeravamo ih tek dovoljno da varanje postane statistički neisplativo. Ipak, kako se krećemo prema složenijim mrežnim arhitekturama, „matematiku“ povjerenja postaje sve teže riješiti.

Budućnost decentraliziranih alternativa pružateljima internetskih usluga (ISP)

Nalazimo se u trenutku u kojem tradicionalni model pružatelja internetskih usluga (ISP) sve više nalikuje dinosauru koji promatra meteor koji se brzo približava. Prijelaz s „iznajmljivanja cijevi” od masivne korporacije na „dijeljenje mreže” (mesh) sa susjedima više nije samo kripto-tlapnja – to je logičan idući korak za internet koji je sve više sputan regionalnim blokadama i nadzorom prometa na srednjim dionicama mreže.

Skok s nekoliko tisuća dVPN čvorova na punokrvni decentralizirani ISP (dISP) prvenstveno je pitanje premošćivanja jaza između softverskih slojeva i fizičke povezanosti na drugom sloju (Layer-2). Trenutačno većina nas samo koristi kriptirane tunele preko postojećih linija velikih telekoma. No, kako te mreže rastu, svjedočimo usponu lokaliziranih razmjena za prijenos podataka (backhaul) gdje se čvorovi izravno povezuju putem bežičnih „point-to-point” veza ili optičke infrastrukture u vlasništvu zajednice.

Upravo tu na scenu stupa upravljanje putem DAO-a (decentraliziranih autonomnih organizacija). Ne može izvršni direktor u Silicijskoj dolini određivati „pravednu cijenu” propusnosti u nekom ruralnom selu u Indiji. Umjesto toga, ove mreže koriste glasovanje na blockchainu (on-chain) kako bi postavile parametre za Dokaz o propusnosti (Proof of Bandwidth - PoB).

• Distribuirani bazeni propusnosti (Bandwidth Pools): Umjesto da jedan poslužitelj obrađuje vaš zahtjev, vaš promet može biti raspoređen na pet različitih rezidencijalnih čvorova istovremeno.
• Usmjeravanje neovisno o protokolu: Budući dISP-ovi neće mariti koristite li 5G, Starlink ili lokalnu mesh mrežu.
• Hardverska agnostičnost: Krećemo se prema svijetu u kojem vaš pametni hladnjak, automobil i usmjerivač (router) zajedno pridonose zajedničkom bazenu resursa.

U konačnici, Dokaz o propusnosti (PoB) jedina je stvar koja stoji između nas i potpuno „lažnog” decentraliziranog weba. Bez načina da se dokaže da su podaci doista prošli kroz fizičku žicu, mi samo trgujemo digitalnim potraživanjima. No, s tim protokolom stvaramo tržište bez potrebe za povjerenjem (trustless marketplace) u kojem je propusnost roba, baš poput nafte ili zlata – osim što je možete „rudati” iz vlastite dnevne sobe.

Dugoročna prognoza? Bit će burno, to je sigurno. Vlade će pokušati klasificirati operatere čvorova kao „neregistrirane ISP-ove”, a veliki telekomi će pokušati detektirati i usporiti (throttle) mrežne sonde. Ali ne možete zaustaviti protokol koji živi na deset tisuća različitih uređaja. „Airbnb za propusnost” nije samo nešto što dolazi; za nas koji pratimo protok paketa, on je već ovdje. Iskreno, najbolje vrijeme za pokretanje čvora bilo je prije dvije godine. Drugo najbolje vrijeme je danas, prije nego što „veliki igrači” shvate da su izgubili monopol nad „zadnjim kilometrom” (last mile).