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萬(wàn)向區(qū)塊鏈?zhǔn)紫?jīng)濟(jì)學(xué)家辦公室研究員王普玉先生在第九屆區(qū)塊鏈全球峰會(huì)上以《從PoW到機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)》為題發(fā)表主旨演講，就如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器的協(xié)同，并形成機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題上，展開(kāi)進(jìn)一步討論。下文根據(jù)活動(dòng)速記內(nèi)容整理，略有不影響原意的刪改。

阿里巴巴首席戰(zhàn)略官曾鳴先生在第九屆區(qū)塊鏈全球峰會(huì)提到一個(gè)觀點(diǎn)，他認(rèn)為：“AGI（通用人工智能）和加密資產(chǎn)是天然組合，加密資產(chǎn)是對(duì)生產(chǎn)關(guān)系的革命，而AGI是生產(chǎn)力的技術(shù)突破。AI領(lǐng)域的發(fā)展會(huì)非?？?，從現(xiàn)在的助理角色轉(zhuǎn)向代理人，AI老師、AI醫(yī)生、AI設(shè)計(jì)師等會(huì)越來(lái)越多，他們將直接取代人類，機(jī)器與機(jī)器的協(xié)同也將大幅度取代機(jī)器與人、人與人的協(xié)同。隨著AI的進(jìn)一步發(fā)展，智能合約的復(fù)雜程度和重要性也將有質(zhì)的飛躍”。

一、對(duì)機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展概述

機(jī)器與機(jī)器的協(xié)同并不是新概念，從2013年工業(yè)4.0（又稱第四次工業(yè)革命）概念的興起，再到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，行業(yè)內(nèi)一直持續(xù)在研究如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器間的協(xié)同。在Web3行業(yè)，關(guān)于機(jī)器間協(xié)同，有幾個(gè)概念也經(jīng)常被提及。

第一個(gè)是阿里巴巴達(dá)摩院在《2020十大科技趨勢(shì)》里將“機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作成為可能”列為第4大趨勢(shì)。阿里達(dá)摩院認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同感知技術(shù)、5G通信技術(shù)的發(fā)展將實(shí)現(xiàn)多個(gè)智能體之間的協(xié)同--機(jī)器彼此合作、相互競(jìng)爭(zhēng)共同完成目標(biāo)任務(wù)。多智能體協(xié)同帶來(lái)的群體智能將進(jìn)一步放大智能系統(tǒng)的價(jià)值。

第二個(gè)是由IoTeX在2021年提出的MachineFi，這個(gè)概念也經(jīng)常被行業(yè)所提及，IoTeX構(gòu)建了專業(yè)服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的區(qū)塊鏈基礎(chǔ)設(shè)施。

2022年應(yīng)該是“Web3+物聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展的元年，這一年市場(chǎng)上有非常多新的概念被提出，首先是由MultiCoin提出耳熟能詳?shù)奈锢砉ぷ髁孔C明PoPW概念；之后Messari又提出分布式物理基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)DePIN以及可再生金融ReFi等概念。

除了相關(guān)概念的提出外，圍繞Web3布局的機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)相關(guān)項(xiàng)目也逐漸增多，從存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)到傳感器網(wǎng)絡(luò)，再到算力網(wǎng)絡(luò)和能源網(wǎng)絡(luò)等，項(xiàng)目的類型也變得愈加豐富。

二、比特幣網(wǎng)絡(luò)的“機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作”

Web3行業(yè)在機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的探索已經(jīng)走過(guò)了一段非常重要的時(shí)期，但距離全面影響實(shí)體經(jīng)濟(jì)仍有很長(zhǎng)的路要走。在這個(gè)階段，我們有必要重新思考一下：機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作背后的本質(zhì)到底是什么？要回答這一問(wèn)題，需要回顧行業(yè)都做了什么，發(fā)生了什么，總結(jié)他們成功的經(jīng)驗(yàn)是什么、遇到了什么問(wèn)題，以及該如何解決這些問(wèn)題。

討論這個(gè)問(wèn)題，我們不得不提到比特幣網(wǎng)絡(luò)，比特幣網(wǎng)絡(luò)的PoW被視為機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的藍(lán)本，它的成功經(jīng)驗(yàn)將有助于我們理解機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作。

比特幣網(wǎng)絡(luò)PoW的經(jīng)濟(jì)特征

從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來(lái)看，比特幣網(wǎng)絡(luò)PoW包含了4個(gè)要點(diǎn)：

（1）工作量證明發(fā)生在鏈外，體現(xiàn)為哈希計(jì)算。

（2）礦工在Nonce尋找上是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，但是在保障分布式賬本的安全性上是合作關(guān)系。

（3）給礦工的獎(jiǎng)勵(lì)發(fā)生在鏈內(nèi)，以Token計(jì)價(jià)。

（4）礦工的運(yùn)營(yíng)成本以法定貨幣計(jì)價(jià)，包括設(shè)備的購(gòu)置成本、運(yùn)營(yíng)設(shè)備發(fā)生的電力成本等，都需要在物理世界以法幣進(jìn)行結(jié)算。

比特幣網(wǎng)絡(luò)PoW解決了哪些問(wèn)題？

比特幣網(wǎng)絡(luò)PoW主要解決了3方面問(wèn)題：

問(wèn)題一：解決了如何準(zhǔn)確計(jì)量發(fā)生在鏈外的工作量問(wèn)題。比特幣網(wǎng)絡(luò)的難度系數(shù)，決定了找到Nonce全網(wǎng)需要完成哈希計(jì)算的次數(shù)，屬于間接計(jì)量。

問(wèn)題二：鏈內(nèi)獎(jiǎng)勵(lì)的公平性問(wèn)題。公平性的前提是需要可信地將鏈外工作量證明導(dǎo)入鏈上。由于比特幣網(wǎng)絡(luò)給定了難度系數(shù)，因此合格的Nonce自證了全網(wǎng)哈希計(jì)算的次數(shù)，這個(gè)過(guò)程沒(méi)有依賴預(yù)言機(jī)。

問(wèn)題三：實(shí)現(xiàn)礦工的經(jīng)濟(jì)閉環(huán)問(wèn)題。比特幣礦工所發(fā)生的成本是在物理世界，通常需要用法定貨幣進(jìn)行支付結(jié)算。礦工的經(jīng)濟(jì)閉環(huán)需要通過(guò)比特幣與法定貨幣之間的交易達(dá)成，而比特幣在二級(jí)市場(chǎng)的流動(dòng)性是礦工經(jīng)濟(jì)閉環(huán)的關(guān)鍵。

比特幣網(wǎng)絡(luò)PoW的拓展方向

在分析了比特幣網(wǎng)絡(luò)PoW的經(jīng)濟(jì)特征及所解決的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題后，我們將進(jìn)一步討論：如何把這套機(jī)制應(yīng)用到機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，并服務(wù)于實(shí)體經(jīng)濟(jì)。

下面從以下四個(gè)方面對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行分析：

第一方面，從PoW純哈希計(jì)算拓展至更廣泛的物理工作量場(chǎng)景，有很多物理工作量能夠產(chǎn)生實(shí)際的價(jià)值和意義，能夠服務(wù)于實(shí)體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。比如綠電（ReFi）、分布式存儲(chǔ)、分布式算力網(wǎng)絡(luò)等。

第二方面，通過(guò)經(jīng)濟(jì)機(jī)制設(shè)計(jì)，讓節(jié)點(diǎn)之間側(cè)重于合作關(guān)系，減少不必要的競(jìng)爭(zhēng)。

第三方面，鏈外物理工作量將會(huì)生成物理工作量證明PoPW并在接受全網(wǎng)驗(yàn)證后上鏈。比特幣網(wǎng)絡(luò)采用的是“間接計(jì)量”，在這種計(jì)量方式下無(wú)需了解每一臺(tái)礦機(jī)在物理世界運(yùn)行的真實(shí)數(shù)據(jù)，只需根據(jù)規(guī)則進(jìn)行哈希計(jì)算。但物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)項(xiàng)目的工作量通常需要進(jìn)行“直接計(jì)量”，因?yàn)閿?shù)據(jù)是從實(shí)體經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生回報(bào)的關(guān)鍵。而在“直接計(jì)量”方式下，物聯(lián)網(wǎng)預(yù)言機(jī)是連接鏈上和鏈下的橋梁。

第四方面，機(jī)器節(jié)點(diǎn)經(jīng)濟(jì)閉環(huán)。機(jī)器節(jié)點(diǎn)獲取的物理工作量報(bào)酬，除通過(guò)二級(jí)市場(chǎng)兌換成法定貨幣外，PoPW機(jī)器節(jié)點(diǎn)也可以對(duì)接實(shí)體經(jīng)濟(jì)獲得回報(bào)，例如ReFi與碳減排市場(chǎng)的對(duì)接。這也是機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)里的一種新的變現(xiàn)方式。

三、機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的核心經(jīng)濟(jì)邏輯

核心經(jīng)濟(jì)邏輯

在討論了比特幣PoW的底層經(jīng)濟(jì)特征及其可拓展的方向后，總結(jié)而言，機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的核心經(jīng)濟(jì)邏輯包括三方面（如圖1所示）：

圖1：機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作核心經(jīng)濟(jì)邏輯

第一，通過(guò)IoT預(yù)言機(jī)將鏈外工作量，通過(guò)PoPW機(jī)制驗(yàn)證后進(jìn)行上鏈。

第二，智能合約根據(jù)激勵(lì)機(jī)制，按照不同機(jī)器節(jié)點(diǎn)的物理工作量發(fā)放Token獎(jiǎng)勵(lì)。

第三，機(jī)器節(jié)點(diǎn)在獲得Token獎(jiǎng)勵(lì)以后，可以通過(guò)二級(jí)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)Token與法定資產(chǎn)之間的交易，或與實(shí)體經(jīng)濟(jì)對(duì)接獲得回報(bào)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器節(jié)點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)閉環(huán)。

物聯(lián)網(wǎng)預(yù)言機(jī)

物聯(lián)網(wǎng)預(yù)言機(jī)是機(jī)器間分布式協(xié)作的關(guān)鍵，需要滿足以下幾點(diǎn)特征：

（1）可定制性和模塊化。機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的類型和技術(shù)非常復(fù)雜及多樣化，需要能夠滿足個(gè)性化場(chǎng)景的需求。

（2）多數(shù)據(jù)源支持。數(shù)據(jù)可能來(lái)源于設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)、云服務(wù)器等，預(yù)言機(jī)需要滿足多數(shù)據(jù)源支持。

（3）支持多鏈。協(xié)作網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)需求選擇在不同鏈上部署，預(yù)言機(jī)需要支持多鏈結(jié)構(gòu)。

（4）安全性和去中心化。避免中心化數(shù)據(jù)來(lái)源及驗(yàn)證方式出現(xiàn)數(shù)據(jù)不可信的風(fēng)險(xiǎn)。

（5）可拓展性。

（6）數(shù)據(jù)驗(yàn)證和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

數(shù)據(jù)驗(yàn)證

如何對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的數(shù)據(jù)進(jìn)行真實(shí)性驗(yàn)證，是保證激勵(lì)公平公正分發(fā)的關(guān)鍵。關(guān)于PoPW數(shù)據(jù)驗(yàn)證，目前行業(yè)主要采用兩種方式：

方式一：過(guò)程中“挑戰(zhàn)-應(yīng)答”機(jī)制。比如分布式廣域低功耗網(wǎng)絡(luò)Helium早期使用的是POC（Proof of Coverage）驗(yàn)證，網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)選取挑戰(zhàn)者礦機(jī)和被挑戰(zhàn)者礦機(jī)，流程如下：首先挑戰(zhàn)者發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)，然后被挑戰(zhàn)者接收網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)后簽名并全網(wǎng)廣播，最后周邊隨機(jī)選取14個(gè)節(jié)點(diǎn)作為見(jiàn)證者將信息打包上鏈。POC驗(yàn)證的目的是：對(duì)被挑戰(zhàn)礦機(jī)的真實(shí)性、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、存在性進(jìn)行驗(yàn)證，其中見(jiàn)證者的意義是為了防止挑戰(zhàn)者和被挑戰(zhàn)者有合謀風(fēng)險(xiǎn)。上述案例是一種過(guò)程中“挑戰(zhàn)-應(yīng)答”機(jī)制的典型代表。

方式二：事后可追溯驗(yàn)證機(jī)制。物理工作量通過(guò)PoPW機(jī)制驗(yàn)證并上鏈后，數(shù)據(jù)是可以被永久追溯的。有效的追溯需要保證數(shù)據(jù)的完整性，這就要求每臺(tái)設(shè)備有唯一的ID，時(shí)間戳，以及物理工作量具體信息等。一旦數(shù)據(jù)上鏈，任何人都有機(jī)會(huì)對(duì)可疑數(shù)據(jù)發(fā)起挑戰(zhàn)，如果挑戰(zhàn)成功也能夠獲得相應(yīng)的驗(yàn)證者報(bào)酬。事后驗(yàn)證對(duì)PoPW驗(yàn)證機(jī)制的迭代有非常重要的作用，生態(tài)開(kāi)發(fā)人員需要定期復(fù)盤這部分?jǐn)?shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題數(shù)據(jù)后分析原因，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行迭代，以滿足更多復(fù)雜場(chǎng)景的驗(yàn)證需求。但需要強(qiáng)調(diào)的是，物理工作量上鏈可能會(huì)包含一些隱私數(shù)據(jù)，這就要求數(shù)據(jù)通過(guò)加密方式上鏈，事后可追溯驗(yàn)證機(jī)制也只能借助零知識(shí)證明等方式實(shí)現(xiàn)。

四、機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”

通過(guò)上述內(nèi)容的分析可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)存在很多共同特征，那么，有沒(méi)有可能實(shí)現(xiàn)不同的大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通，以更好地服務(wù)于上層分布式應(yīng)用的發(fā)展？在此背景下，本文也提出了一個(gè)開(kāi)放性的問(wèn)題：除了機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，有沒(méi)有可能在這些不同的網(wǎng)絡(luò)上再搭建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，形成“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通？

圖2：機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

基于這個(gè)開(kāi)放性問(wèn)題，本文提出了一個(gè)機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，如圖2所示。

網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是由不同機(jī)器（也可以稱之為礦機(jī)）間協(xié)作所形成的網(wǎng)絡(luò)，可以是算力網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)線網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)及能源網(wǎng)絡(luò)等。

可信數(shù)據(jù)層

網(wǎng)絡(luò)層所發(fā)生的數(shù)據(jù)在鏈下，需要通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)預(yù)言機(jī)將可信數(shù)據(jù)導(dǎo)入上鏈。這里的可信數(shù)據(jù)是指物理工作量，在通過(guò)事中驗(yàn)證后生成物理工作量證明PoPW，再將證明進(jìn)行上鏈。

鏈路層

不同機(jī)器協(xié)作網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)自己的發(fā)展目標(biāo)將智能合約部署在不同鏈上，物理工作量數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)預(yù)言機(jī)從鏈下導(dǎo)入到不同鏈上，智能合約根據(jù)激勵(lì)機(jī)制規(guī)則，依據(jù)每臺(tái)機(jī)器節(jié)點(diǎn)的物理工作量證明發(fā)放Token獎(jiǎng)勵(lì)。

價(jià)值層（網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)）

不同機(jī)器協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的鏈路層與應(yīng)用層的交互可能無(wú)法互聯(lián)互通，因此，有沒(méi)有可能有一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”，連接所有機(jī)器間大規(guī)模協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的價(jià)？從經(jīng)濟(jì)學(xué)視角，“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”能夠發(fā)揮更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，提升邊際效用，并能夠提升流動(dòng)性和市場(chǎng)效率。

應(yīng)用層

在價(jià)值層之上，分布式應(yīng)用DaPP可以圍繞車輛協(xié)作（如無(wú)人駕駛）、家庭智能家居協(xié)同、城市智能交通協(xié)同、商業(yè)協(xié)同及工業(yè)機(jī)器協(xié)作自由創(chuàng)新，發(fā)揮更大價(jià)值。

End

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