Engineering · XODE omni
要说手机是节点，需要证明什么
在智能手机上运行区块链轻节点很难，但这是个能解决的问题。真正难的在后面——一旦把它和奖励挂钩，不运行却声称运行过，就开始变得便宜得多。
“手机是节点”这句话的确切含义
在移动 DePIN 应用里，“你的手机将成为节点”这样的宣传语很常见。大多数情况下，这句话的实际意思是定期向服务器发送信号。应用每 5 分钟向后端打一次卡，报一声“我还活着”，服务器数一数打卡次数，然后发放奖励。
那不是节点。那是签到表。
在 omni 中，我们在代码层面就做了这一区分。应用内部有两个状态标志位。
弱主张
直接从链上获取
没有经过后端，而是从链的 RPC 获取了最新区块。中间人是少了，但拿到的仍然是别人告诉它的数字。
强主张
手机自行验证
设备上的轻客户端亲自确认了最终性。这个数字不是问来的，而是算出来的。
在原生 smoldot 轻客户端完成 warp sync 之前，第二个标志位会一直保持为 0。没验证过，就不说验证过。这一区分，是整个应用设计的出发点。
和奖励挂钩的那一刻，问题就变了
假设只要运行节点，就发放代币。从那一刻起，最理性的做法就不再是运行节点，而是找到最便宜的办法，让自己看起来像在运行节点。
开几百个模拟器。写一个只模仿心跳包的脚本。同一台设备，只把账号换来换去。既不耗电，也不费流量，只把奖励拿走。诚实运行节点的人相对吃亏，到最后，再也没有人诚实地运行了。
在 DePIN 里，难的不是让人干活，而是让人证明自己确实干了活。
心跳为什么容易撒谎
最天真的心跳长这样——应用向服务器询问当前区块高度，对这个数字签名后再发回去。服务器验证签名，然后发放奖励。
那么，这个心跳实际证明了什么？只不过是“持有这把密钥的某个人，对我们刚刚告诉他的数字签了名”而已。不必是手机，不必是节点，甚至不必是应用。一行 curl 就够了。
之前
证明的是 “有人对别人给的数字签了名”
之后
证明的是 “这台设备亲自跟随了链”
所以我们把验证挪到了手机上。轻客户端直接接入链并确认最终性之后，心跳所签名的就不再是别人告诉它的数字，而是这台设备自己算出来的结果。想要伪造，光靠模仿不行，必须真的运行一个轻客户端——而那样一来，活其实已经干了。
一层还是不够
即便把验证挪到了手机上，还是会留下漏洞。一台性能强劲的设备，可以一边运行一个轻客户端，一边拿同一个结果为几百个账号分别签名。活干一次，奖励领几百次。
所以我们把防御一层层叠了起来。每一层回答一个不同的问题。
Layer 1 · 这个节点是否真的跟上了链
设备端轻客户端的自主验证。光靠模仿过不了这一关。
Layer 2 · 这是否为真机，是否属于这个账号
硬件密钥断言。设备需要先注册，只有经后端验证过断言的心跳才算数。模拟器大军和来回换号，都在这一层被挡住。
Layer 3 · 一个人最多能靠几台设备获利
每个账号的每月上限。就算前两层都通过了，也无法无限扩张。
关键在于第三层。必须假定技术防御迟早会被攻破。为了让被攻破时的损失不至于线性增长，最后一道防线必须是经济层面的。有了上限，绕过防御所需的成本，很快就会超过所能获得的奖励。
诚实地说明失败
这套结构在用户体验上有一个陷阱。奖励变成 0 的原因有好几种，但屏幕上通常只显示一种。
因触及每月上限而为 0，与因设备验证未通过而为 0，是完全不同的两种情况。前者只要等到下个月就行，后者必须现在重新认证才能解除。可如果两者都显示为“今日收益 0”，验证受阻的用户就会一直干等，白白浪费一个月。
同样的数字，原因不同，就应该显示不同的说明。因为解决办法不同。
所以后端门控返回 0 时，会连同原因码一起下发，应用再根据原因码显示不同的提示。我们把这一点作为规则写进了代码注释——设备认证问题，绝不能显示为“已达每月上限”。
电池和流量才是真正的约束
如果说前面这些都是设计，那么人们会不会真的一直开着它，就完全是另一场仗了。在手机上运行的节点，必须在两项预算之内生存——电池和移动数据。哪怕只超出其中一项，用户也会卸载应用。奖励再多也没用。
早期版本每小时要用掉 90MB 以上。轻客户端搜寻对等节点的循环跑得比实际需要的更频繁，检查点也已经过时，每次要追赶的区间都很长。我们修复了搜寻循环、更新了检查点，把用量压到了每小时 50MB 左右。
这类工作成不了博客标题，但决定一个 DePIN 应用生死的，往往正是这些。没有人会因为“最终性验证”卸载应用。人们卸载，是因为流量费。
总结
把手机变成节点，是三个问题叠在一起：让它跟上链的问题（轻客户端），让它证明自己跟上了链的问题（验证位置 + 硬件密钥），以及让人一直开着它的问题（电池和流量）。
三者只要漏掉一个，其余的就都失去了意义。没有验证的节点是签到表，没有证明的奖励是羊毛场，吃电的应用没人会开。
下一篇文章将讨论钱包应用如何取用这个节点验证过的结果——也就是“不向服务器询问余额的钱包”。