近日，实验室题为“SemNFT: A Semantically Enhanced Decentralized Middleware for Digital Asset Immortality”的研究论文被CCF-A类会议第32届ACM国际多媒体大会(MM’24)接受。
研究背景
非同质化代币（NFT）已成为一种关键的数字资产，可提供经过验证的独特数字内容所有权。尽管它获得了显著的关注，但仍面临着区块链永久数据成本带来的紧迫存储和验证挑战。现有的链下或中心化存储解决方案虽然是替代方案，但也带来了明显的安全漏洞。
研究方法
我们提出了 SemNFT，一种集成区块链预言机中间件服务的创新型去中心化框架，可解决这些长期存在的 NFT 难题。
该协议的架构可以分为链下部分和链上部分，如图1所示。在链下部分，主要关注两个关键任务：训练自动编码器模型和向下转换浮点数组。自动编码器模型训练过程在数据压缩和特征提取中起着至关重要的作用，而浮点数组的向下转换旨在将浮点数转换为整数以进行后续操作。另一方面，链上部分主要用于从整数数组中铸造NFT，随后将其存储和管理在区块链上。此过程可在去中心化账本系统内对单个NFT进行唯一标识和所有权追踪。
图 7 展示了 SemNFT 的 NFT 权属验证流程，并与现有 NFT 进行了对比。在目前的 NFT 存储方案下，如果我们需要验证一个权属未知的 NFT 图片，我们必须通过用户的钱包地址在合约中寻找用户拥有的 NFT，然后通过合约中记录的链接获取 NFT 资源的元数据，再请求元数据中的图片链接，从而获取并验证 NFT 图片。如果在链接请求过程中发生断线，验证过程就会中断。即使用户将 NFT 图片源数据存储在链下，也无法与智能合约中的资产进行匹配验证。
效果评估
重建质量如表2、图8、图9所示，gas使用量对比如图10所示，压缩率对比如表3所示。
研究结论
本文介绍了 SemNFT，一个解决紧迫的 NFT 存储和验证挑战的去中心化框架。通过利用配备自动编码器的去中心化中间件服务，该框架不仅确保了以 NFT 形式安全永久存储数字资产，而且还保持了其内在品质和表现形式，从而在整个流程中保护了它们的本质。我们的框架还与现有的 NFT 标准高度兼容，可以很好地适应当前的 NFT 社区和生态系统。为了验证其可行性，我们实施了所提出的框架并进行了评估。评估证明了可行性和效率，在具有高视觉保真度的各种 NFT 数据集中实现了超过 10:1 的数据压缩比。SemNFT 通过按需重建图像简化了验证过程，从而避免了外部依赖。SemNFT 作为一个先驱框架出现，将自动编码器的复杂功能与区块链的不可变和去中心化特性结合在一起，开辟了一条通往数字资产永生的道路。未来的研究可能会更深入地优化自动编码器算法，探索框架的其他用例，并评估确保各个行业内数字资产永存的实际影响和应用。
Early Access:
https://mypage.cuhk.edu.cn/academics/caiwei/paper/papers/LehaoLKSC2024.pdf
引用本文章:
Lehao Lin, Hong Kang, Xinyao Sun, and Wei Cai, “SemNFT: A Semantically Enhanced Decentralized Middleware for Digital Asset Immortality“, In 32nd ACM International Conference on Multimedia (MM’24), Melbourne, Australia, October 28-November 1, 2024.
@inproceedings{lin2024semnft,
title={SemNFT: A Semantically Enhanced Decentralized Middleware for Digital Asset Immortality},
author={Lin, Lehao and Kang, Hong and Sun, Xinyao and Cai, Wei},
booktitle={Proceedings of the 32nd ACM International Conference on Multimedia},
year={2024}
}
